1.3 基本计数原理的简单应用
学习任务 核心素养
1.进一步掌握分类加法计数原理与分步乘法计数原理.(重点) 2.会应用两个计数原理解决实际问题.(难点) 通过对计数原理的实际应用,培养数学建模素养.
1.若集合A={a,b,c},集合A所有子集的个数用分类加法计数原理如何来求?
2.对于问题1中,用分步乘法计数原理如何来求?
3.问题1、2的相同点是什么?不同点是什么?
两个计数原理的联系与区别
原理 分类加法计数原理 分步乘法计数原理
相同点 完成一件事
不同点 与分类有关 与分步有关
每类方法都能完成这件事,它们是相互独立的,且每一次得到的都是最后结果,只需一种方法就可以完成这件事 每一步得到的只是中间结果,任何一步都不可能独立地完成这件事,缺少任何一步都不可能完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事
各类方法之间是互斥的、并列的、独立的 各步之间是有关联的,不独立的
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有81种报名方法. ( )
(2)4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军,冠军不并列,共有64种可能的结果. ( )
(3)由1,2,3组成的无重复数字的三位数有6个. ( )
(4)由1,2,3组成的含有重复数字的三位数有27个. ( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2.有不同的语文书9本,不同的数学书7本,不同的英语书5本,从中选出不属于同一学科的书2本,则不同的选法有( )
A.21种 B.315种
C.143种 D.153种
C [本题可分三类,即第一类不选数学,有5×9=45种方法;第二类不选英语,有9×7=63种方法;第三类不选语文,有7×5=35种方法,于是所有选法N=45+63+35=143种.]
3.如图,从A→C有________种不同走法.
6 [A→C的走法可分两类:
第一类:A→C,有2种不同走法;
第二类:A→B→C,有2×2=4种不同走法.
根据分类加法计数原理,得共有2+4=6种不同走法.]
类型1 与数字有关的计数问题
【例1】 从0到9这十个数字中选出4个组成一个四位数,问:组成的数字中不重复的四位偶数共有多少个?
[思路点拨] 本题要根据0在末位和0不在末位的情况来解.
[解] 0在末位时,十、百、千分别有9、8、7种安排方法,共有9×8×7=504个;0不在末位时,2,4,6,8中的一个在末位,有4种排法,首位有8种(0除外),其余两位各有8、7种排法.
所以共有4×8×8×7=1 792个.由以上知,共有符合题意的偶数为1 792+504=2 296个.
[母题探究]
将本例问题改为:数字不重复的四位奇数有多少个?
[解] 法一:无重复数字的四位数共有9×9×8×7=4 536个,由本例知无重复数字的四位偶数有2 296个,所以数字不重复的四位奇数有4 536-2 296=2 240个.
法二:按末位是1,3,5,7,9分五类计数.
每一类都有8×8×7=448个,所以数字不重复的四位奇数共有5×448=2 240个.
1.对于数字问题的计数:一般按特殊位置(末位或首位)由谁占分类,每类中再按特殊位置(或元素)优先的方法分步来计数;当分类较多时,可用间接法.
2.注意合理的画出示意图,直观地展现出问题的实质.
类型2 与几何有关的计数问题
【例2】 如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是( )
A.60 B.48
C.36 D.24
B [长方体的6个表面构成的“平行线面组”的个数为6×6=36,另含4个顶点的6个面(非表面)构成的“平行线面组”的个数为6×2=12,故符合条件的“平行线面组”的个数是36+12=48.]
用两个计数原理在解决实际问题时常采用的方法
[跟进训练]
1.如图所示,在连接正八边形的三个顶点而成的三角形中,与正八边形有公共边的三角形有________个(用数字作答).
40 [把与正八边形有公共边的三角形分为两类:
第一类,有一条公共边的三角形共有8×4=32(个).
第二类,有两条公共边的三角形共有8(个).
由分类加法计数原理知,共有32+8=40(个).]
类型3 涂色(种植)问题
【例3】 用5种不同的颜色给图中所给出的4个区域涂色,每个区域涂一种颜色.若要求相邻(有公共边)的区域不同色,那么共有多少种不同的涂色方法?
[思路点拨] 按1,2,3,4顺序涂色时,2,3区域颜色的异同对4有影响,所以应注意分类讨论.
[解] 完成该件事可分步进行.涂区域1,有5种颜色可选.涂区域2,有4种颜色可选.
涂区域3,可先分类:若区域3的颜色与2相同,则区域4有4种颜色可选.若区域3的颜色与2不同,则区域3有3种颜色可选,此时区域4有3种颜色可选.所以共有5×4×(1×4+3×3)=260种涂色方法.
解决涂色(种植)问题的一般思路
(1)为便于分析问题,应先给区域(种植的品种)标上相应序号.
(2)按涂色(种植)的顺序分步或按颜色(种植的品种)恰当选取情况分类.
(3)利用两个原理计数.
[跟进训练]
2.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,共有多少种不同的种植方法?
[解] 黄瓜有3种种植方法,剩下的两块地,一块有3种种植方法,一块有2种种植方法.根据分步乘法计数原理,不同的种植方法有3×3×2=18种.
1.一生产过程有4道工序,每道工序需要安排一人照看,现从甲、乙、丙等6名工人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲、乙两工人中安排1人,第四道工序只能从甲、丙两工人中安排1人,则不同的安排方案共有( )
A.24种 B.36种
C.48种 D.72种
B [分两类:
(1)第一道工序安排甲时有1×1×4×3=12种;
(2)第一道工序安排乙时有1×2×4×3=24种.
所以共有36种.]
2.如图所示,在A、B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通,今发现A、B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况的种数有( )
A.16种 B.15种
C.14种 D.13种
D [四个焊点共有24种情况,其中使线路通的情况是1、4都通,2和3至少有一个通时线路才通,共有3种可能.故不通的情况有24-3=13(种)可能.]
3.“渐升数”是指每个数字比它左边的数字大的正整数(如1 458),若把四位“渐升数”按从小到大的顺序排列,则第30个数为________.
1 359 [渐升数由小到大排列,形如
1 2 × ×
的渐升数共有:6+5+4+3+2+1=21(个),如123×,个位可从4,5,6,7,8,9这六个数字选一个,有6种可能;形如
1 3 4 ×
的渐升数共有5个;形如
1 3 5 ×
的渐升数共有4个,故此时共有21+5+4=30个,因此从小到大的渐升数的第30个数为1 359.]
4.圆周上有2n个等分点(n>1),以其中3个点为顶点的直角三角形的个数为________.
2n(n-1) [2n个等分点可以组成n条直径,对每一条直径,其余的(2n-2)个等分点均可作为直角顶点,因此可以组成的直角三角形共有2n(n-1)个.]
5.某艺术小组有9人,每人至少会钢琴和小号中的1种乐器,其中7人会钢琴,3人会小号,从中选出会钢琴和会小号的各1人,有多少种不同的选法?
[解] 由题意知,在艺术小组的9人中,有且仅有1人既会钢琴又会小号(称为“多面手”),只会钢琴的有6人,只会小号的有2人.按“多面手”的选法分为两类:
①若“多面手”入选,则有6+2=8种选法;
②若“多面手”不入选,则有6×2=12种选法.
因此选法共有8+12=20种.
1.两个计数原理的共同点就是将“完成一件事”分解成若干个事件来完成;不同点是一个与分类有关,一个与分步有关.
2.在解决组数问题,选(抽)问题,涂色(种植)问题时,一定要分清完成一件事是做什么,是分类还是分步,为何分类、分步等问题.
课时分层作业(三十) 基本计数原理的简单应用
一、选择题
1.从0,1,2,3,4,5这六个数字中,任取两个不同的数字相加,其和为偶数的不同取法的种数为( )
A.30 B.20
C.10 D.6
D [从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个不同的数字的和为偶数可分为两类:第一类,取出的两个数都是偶数,有0和2,0和4,2和4,共3种不同的取法;第二类,取出的两个数都是奇数,有1和3,1和5,3和5,共3种不同的取法.由分类加法计数原理得,共有3+3=6种不同的取法.]
2.如图所示的几何体由三棱锥P-ABC与三棱柱ABC-A1B1C1组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面涂色(底面A1B1C1不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的涂色方案共有( )
A.6种 B.9种
C.12种 D.36种
C [先涂三棱锥P-ABC的三个侧面,有3×2×1种情况,然后涂三棱柱的三个侧面,有2×1×1种情况,由分步乘法计数原理,共有3×2×1×2×1×1=12种不同的涂法.故选C.]
3.一植物园的参观路径如图所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线共有( )
A.6种 B.8种
C.36种 D.48种
D [
如图所示,由题意知在A点可先参观区域1,也可先参观区域2或3,选定一个区域后可以按逆时针参观,也可以按顺时针参观,所以第一步可以从6个路口任选一个,有6种结果,参观完第一个区域后,选择下一步走法,有4种结果,参观完第二个区域,只剩下最后一个区域,有2种走法,根据分步乘法计数原理,共有6×4×2=48(种)不同的参观路线.]
4.如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为( )
A.24 B.48
C.72 D.96
C [分两种情况:
①A,C不同色,先涂A有4种,C有3种,E有2种,B,D各有1种,有4×3×2=24种涂法.②A,C同色,先涂A有4种,E有3种,C有1种,B,D各有2种,有4×3×2×2=48种涂法.故共有24+48=72种涂色方法.故选C.]
5.甲与其四位朋友各有一辆私家车,甲的车牌尾数是0,其四位朋友的车牌尾数分别是0,2,1,5.为遵守当地5月1日至5日这5天的限行规定(奇数日车牌尾数为奇数的车通行,偶数日车牌尾数为偶数的车通行),五人商议拼车出行,每天任选一辆符合规定的车,但甲的车最多只能用一天,则不同的用车方案种数为( )
A.32 B.64
C.128 D.256
B [由题意,1日、3日、5日这三天,只有车牌尾数为1,5的车通行,则每天有2种用车方案,所以这三日的不同的用车方案种数为23=8;2日、4日这两天,只有车牌尾数为0,2的车通行,且甲的车最多只能用一天,若用甲的车,则不同的用车方案种数为2×2=4,若不用甲的车,则不同的用车方案种数为22=4.因此总的用车方案种数为8×(4+4)=64.]
二、填空题
6.我们把中间数位上的数字最大,而两边依次减小的多位数称为“凸数”,如132,341等,那么由1,2,3,4,5可以组成无重复数字的三位“凸数”的个数是________.
20 [根据“凸数”的特点,中间的数字只能是3,4,5,故分三类,第一类,当中间数字为“3”时,此时有2个(132,231);第二类,当中间数字为“4”时,则百位数字有三种选择,个位数字有两种选择,则“凸数”有2×3=6个;第三类,当中间数字为“5”时,则百位数字有四种选择,个位数字有三种选择,则“凸数”有4×3=12个.根据分类加法计数原理,得到由1,2,3,4,5可以组成无重复数字的三位“凸数”的个数是2+6+12=20.]
7.某电商为某次活动设计了“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,活动规定每人可以依次点击4次,每次都会获得三种红包中的一种,若集全三种即可获奖,但三种红包出现的顺序不同对应的奖次也不同.员工甲按规定依次点击了4次,直到第4次才获奖.则他获得奖次的不同情形种数为________.
18 [根据题意,若员工甲直到第4次才获奖,则其第4次才集全“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,则甲第4次获得的红包有3种情况,前三次获得的红包为其余的2种,有23-2=6种情况,则他获得奖次的不同情形种数为3×6=18.]
8.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为________.
13 [当a=0时,b的值可以是-1,0,1,2,故(a,b)的个数为4;
当a≠0时,要使方程ax2+2x+b=0有实数解,需使Δ=4-4ab≥0,即ab≤1.
若a=-1,则b的值可以是-1,0,1,2,(a,b)的个数为4;
若a=1,则b的值可以是-1,0,1,(a,b)的个数为3;
若a=2,则b的值可以是-1,0,(a,b)的个数为2.
由分类加法计数原理可知,(a,b)的个数为4+4+3+2=13.]
三、解答题
9.在7名学生中,有3名会下象棋但不会下围棋,有2名会下围棋但不会下象棋,另2名既会下象棋又会下围棋.现在从这7人中选1人参加象棋比赛,另选1人参加围棋比赛,共有多少种不同的选法?
[解] 考虑“多面手”参赛人数,分三类完成这件事:
第1类,“多面手”未参赛,即从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,选法种数为3×2=6.
第2类,“多面手”中有1人参赛.①从“多面手”中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,选法种数为2×2=4;②从“多面手”中选1名参加围棋比赛,同时从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,选法种数为2×3=6.所以“多面手”中有1人参赛的选法种数为4+6=10.
第3类,“多面手”出2人,参加象棋和围棋比赛,有2种选法.
根据分类加法计数原理,不同的选法种数为6+10+2=18.
10.用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字的且比2 000大的四位偶数.
[解] 完成这件事有3类方法:
第一类是用0做结尾的比2 000大的4位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,只有2,3,4,5可以选择,有4种选法;第二步,选取百位上的数字,除0和千位上已选定的数字以外,还有4个数字可供选择,有4种选法;第三步,选取十位上的数字,还有3种选法.依据分步乘法计数原理,这类数的个数有4×4×3=48个;
第二类是用2做结尾的比2 000大的4位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,除去2,1,0,只有3个数字可以选择,有3种选法;第二步,选取百位上的数字,在去掉已经确定的首尾两数字之后,还有4个数字可供选择,有4种选法;第三步,选取十位上的数字,还有3种选法.依据分步乘法计数原理,这类数的个数有3×4×3=36个;
第三类是用4做结尾的比2 000大的4位偶数,其个数同第二类.
用分类加法计数原理,所求无重复数字的比2 000大的四位偶数有48+36+36=120个.
11.某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个新节目插入节目单中,那么不同的插法种数为( )
A.504 B.210
C.336 D.120
A [分三步,先插第一个新节目,有7种方法,再插第二个新节目,有8种方法,最后插第三个节目,有9种方法.
故共有7×8×9=504种不同的插法.]
12.有4位教师在同一年级的4个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则监考的方法有( )
A.8种 B.9种
C.10种 D.11种
B [法一:设四位监考教师分别为A、B、C、D,所教的班分别为a、b、c、d,假设A监考b,则余下三人监考剩下的三个班,共有3种不同方法,同理A监考c、d时,也分别有3种不同方法,由分类加法计数原理共有3+3+3=9种.
法二:班级按a、b、c、d的顺序依次排列,为避免重复或遗漏现象,教师的监考顺序可用“树形图”表示如下:
所以共有9种不同的监考方法.]
13.(多选题)现安排高二年级A,B,C三名同学到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,每名同学只能选择一个工厂,且允许多人选择同一个工厂,则下列说法正确的是( )
A.所有可能的方法有34种
B.若工厂甲必须有同学去,则不同的安排方法有37种
C.若同学A必须去工厂甲,则不同的安排方法有12种
D.若三名同学所选工厂各不相同,则不同的安排方法有24种
BD [A.三位同学依次选择都有4种方法,根据乘法原理有4×4×4=64种方法;
B.所有选法是64种,甲工厂没有同学去有3×3×3=27种,
故甲工厂必须有同学去有64-27=37种;
C.同学A必须去工厂甲,另外两名同学到工厂各有4种方法,故有4×4=16种;
D.三名同学所选工厂各不相同,不同的安排方法有4×3×2=24种.故选BD.]
14.4位同学参加某竞赛,竞赛规则规定:每位同学必须从甲、乙两道题中任选一题作答,选甲题答对得100分,答错得-100分;选乙题答对得90分,答错得-90分.若4位同学的总分为0,则这4位同学不同得分情况的种数有________种.
36 [因为4个同学总分为0,所以可分为三类:都选甲且两对两错共有6种;都选乙且两对两错有6种;两个选甲一对一错,另两个选乙也一对一错,有6×2×2=24种.
由分类加法计数原理,N=6+6+24=36种.]
15.回文数是指从左到右与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99,3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则
(1)5位回文数有________个;
(2)2n(n∈N+)位回文数有________个.
(1)900 (2)9×10n-1 [(1)5位回文数相当于填5个方格,首尾相同,且不为0,共9种填法,第2位和第4位一样,有10种填法,中间一位有10种填法,共有9×10×10=900(种)填法,即5位回文数有900个.
(2)根据回文数的定义,此问题也可以转化成填方格.结合分步乘法计数原理,知有9×10n-1种填法.]
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第五章 计数原理
§1 基本计数原理
1.3 基本计数原理的简单应用
学习任务 核心素养
1.进一步掌握分类加法计数原理与分步乘法计数原理.(重点)
2.会应用两个计数原理解决实际问题.(难点) 通过对计数原理的实际应用,培养数学建模素养.
1.若集合A={a,b,c},集合A所有子集的个数用分类加法计数原理如何来求?
2.对于问题1中,用分步乘法计数原理如何来求?
3.问题1、2的相同点是什么?不同点是什么?
必备知识·情境导学探新知
两个计数原理的联系与区别
原理 分类加法计数原理 分步乘法计数原理
相同点 完成一件事
原理 分类加法计数原理 分步乘法计数原理
不同点 与分类有关 与分步有关
每类方法都能完成这件事,它们是相互独立的,且每一次得到的都是最后结果,只需一种方法就可以完成这件事 每一步得到的只是中间结果,任何一步都不可能独立地完成这件事,缺少任何一步都不可能完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事
各类方法之间是互斥的、并列的、独立的 各步之间是有关联的,不独立的
√
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有81种报名方法. ( )
(2)4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军,冠军不并列,共有64种可能的结果. ( )
(3)由1,2,3组成的无重复数字的三位数有6个. ( )
(4)由1,2,3组成的含有重复数字的三位数有27个. ( )
√
√
√
2.有不同的语文书9本,不同的数学书7本,不同的英语书5本,从中选出不属于同一学科的书2本,则不同的选法有( )
A.21种 B.315种
C.143种 D.153种
√
C [本题可分三类,即第一类不选数学,有5×9=45种方法;第二类不选英语,有9×7=63种方法;第三类不选语文,有7×5=35种方法,于是所有选法N=45+63+35=143种.]
3.如图,从A→C有________种不同走法.
6 [A→C的走法可分两类:
第一类:A→C,有2种不同走法;
第二类:A→B→C,有2×2=4种不同走法.
根据分类加法计数原理,得共有2+4=6种不同走法.]
6
关键能力·合作探究释疑难
类型1 与数字有关的计数问题
【例1】 从0到9这十个数字中选出4个组成一个四位数,问:组成的数字中不重复的四位偶数共有多少个?
[思路点拨] 本题要根据0在末位和0不在末位的情况来解.
[解] 0在末位时,十、百、千分别有9、8、7种安排方法,共有9×8×7=504个;0不在末位时,2,4,6,8中的一个在末位,有4种排法,首位有8种(0除外),其余两位各有8、7种排法.
所以共有4×8×8×7=1 792个.由以上知,共有符合题意的偶数为1 792+504=2 296个.
[母题探究]
将本例问题改为:数字不重复的四位奇数有多少个?
[解] 法一:无重复数字的四位数共有9×9×8×7=4 536个,由本例知无重复数字的四位偶数有2 296个,所以数字不重复的四位奇数有4 536-2 296=2 240个.
法二:按末位是1,3,5,7,9分五类计数.
每一类都有8×8×7=448个,所以数字不重复的四位奇数共有5×448=2 240个.
反思领悟 1.对于数字问题的计数:一般按特殊位置(末位或首位)由谁占分类,每类中再按特殊位置(或元素)优先的方法分步来计数;当分类较多时,可用间接法.
2.注意合理的画出示意图,直观地展现出问题的实质.
类型2 与几何有关的计数问题
【例2】 如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是( )
A.60 B.48
C.36 D.24
√
B [长方体的6个表面构成的“平行线面组”的个数为6×6=36,另含4个顶点的6个面(非表面)构成的“平行线面组”的个数为6×2=12,故符合条件的“平行线面组”的个数是36+12=48.]
反思领悟 用两个计数原理在解决实际问题时常采用的方法
[跟进训练]
1.如图所示,在连接正八边形的三个顶点而成的三角形中,与正八边形有公共边的三角形有________个(用数字作答).
40 [把与正八边形有公共边的三角形分为两类:
第一类,有一条公共边的三角形共有8×4=32(个).
第二类,有两条公共边的三角形共有8(个).
由分类加法计数原理知,共有32+8=40(个).]
40
类型3 涂色(种植)问题
【例3】 用5种不同的颜色给图中所给出的4个区域涂色,每个区域涂一种颜色.若要求相邻(有公共边)的区域不同色,那么共有多少种不同的涂色方法?
[思路点拨] 按1,2,3,4顺序涂色时,2,3区域颜色的异同对4有影响,所以应注意分类讨论.
[解] 完成该件事可分步进行.涂区域1,有5种颜色可选.涂区域2,有4种颜色可选.
涂区域3,可先分类:若区域3的颜色与2相同,则区域4有4种颜色可选.若区域3的颜色与2不同,则区域3有3种颜色可选,此时区域4有3种颜色可选.所以共有5×4×(1×4+3×3)=260种涂色方法.
反思领悟 解决涂色(种植)问题的一般思路
(1)为便于分析问题,应先给区域(种植的品种)标上相应序号.
(2)按涂色(种植)的顺序分步或按颜色(种植的品种)恰当选取情况分类.
(3)利用两个原理计数.
[跟进训练]
2.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,共有多少种不同的种植方法?
[解] 黄瓜有3种种植方法,剩下的两块地,一块有3种种植方法,一块有2种种植方法.根据分步乘法计数原理,不同的种植方法有3×3×2=18种.
学习效果·课堂评估夯基础
√
1.一生产过程有4道工序,每道工序需要安排一人照看,现从甲、乙、丙等6名工人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲、乙两工人中安排1人,第四道工序只能从甲、丙两工人中安排1人,则不同的安排方案共有( )
A.24种 B.36种
C.48种 D.72种
B [分两类:
(1)第一道工序安排甲时有1×1×4×3=12种;
(2)第一道工序安排乙时有1×2×4×3=24种.
所以共有36种.]
2.如图所示,在A、B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通,今发现A、B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况的种数有( )
A.16种 B.15种
C.14种 D.13种
√
D [四个焊点共有24种情况,其中使线路通的情况是1、4都通,2和3至少有一个通时线路才通,共有3种可能.故不通的情况有24-3=13(种)可能.]
3.“渐升数”是指每个数字比它左边的数字大的正整数(如1 458),若把四位“渐升数”按从小到大的顺序排列,则第30个数为________.
1 359 [渐升数由小到大排列,形如
1 359
1 2 × ×
的渐升数共有:6+5+4+3+2+1=21(个),如123×,个位可从4,5,6,7,8,9这六个数字选一个,有6种可能;形如
的渐升数共有5个;形如
1 3 4 ×
的渐升数共有4个,故此时共有21+5+4=30个,因此从小到大的渐升数的第30个数为1 359.]
1 3 5 ×
4.圆周上有2n个等分点(n>1),以其中3个点为顶点的直角三角形的个数为__________.
2n(n-1) [2n个等分点可以组成n条直径,对每一条直径,其余的(2n-2)个等分点均可作为直角顶点,因此可以组成的直角三角形共有2n(n-1)个.]
2n(n-1)
5.某艺术小组有9人,每人至少会钢琴和小号中的1种乐器,其中7人会钢琴,3人会小号,从中选出会钢琴和会小号的各1人,有多少种不同的选法?
[解] 由题意知,在艺术小组的9人中,有且仅有1人既会钢琴又会小号(称为“多面手”),只会钢琴的有6人,只会小号的有2人.按“多面手”的选法分为两类:
①若“多面手”入选,则有6+2=8种选法;
②若“多面手”不入选,则有6×2=12种选法.
因此选法共有8+12=20种.
1.两个计数原理的共同点就是将“完成一件事”分解成若干个事件来完成;不同点是一个与分类有关,一个与分步有关.
2.在解决组数问题,选(抽)问题,涂色(种植)问题时,一定要分清完成一件事是做什么,是分类还是分步,为何分类、分步等问题.
章末综合测评(一) 动量守恒定律
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课时分层作业(三十) 基本计数原理的简单应用
一、选择题
1.从0,1,2,3,4,5这六个数字中,任取两个不同的数字相加,其和为偶数的不同取法的种数为( )
A.30 B.20
C.10 D.6
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D [从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个不同的数字的和为偶数可分为两类:第一类,取出的两个数都是偶数,有0和2,0和4,2和4,共3种不同的取法;第二类,取出的两个数都是奇数,有1和3,1和5,3和5,共3种不同的取法.由分类加法计数原理得,共有3+3=6种不同的取法.]
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2.如图所示的几何体由三棱锥P-ABC与三棱柱ABC-A1B1C1组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面涂色(底面A1B1C1不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的涂色方案共有( )
A.6种 B.9种
C.12种 D.36种
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C [先涂三棱锥P-ABC的三个侧面,有3×2×1种情况,然后涂三棱柱的三个侧面,有2×1×1种情况,由分步乘法计数原理,共有3×2×1×2×1×1=12种不同的涂法.故选C.]
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3.一植物园的参观路径如图所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线共有( )
A.6种 B.8种
C.36种 D.48种
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D [如图所示,由题意知在A点可先参观区域1,也可先参观区域2或3,选定一个区域后可以按逆时针参观,也可以按顺时针参观,所以第一步可以从6个路口任选一个,有6种结果,参观完第一个区域后,选择下一步走法,有4种结果,参观完第二个区域,只剩下最后一个区域,有2种走法,根据分步乘法计数原理,共有6×4×2=48(种)不同的参观路线.]
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4.如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为( )
A.24 B.48
C.72 D.96
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C [分两种情况:
①A,C不同色,先涂A有4种,C有3种,E有2种,B,D各有1种,有4×3×2=24种涂法.②A,C同色,先涂A有4种,E有3种,C有1种,B,D各有2种,有4×3×2×2=48种涂法.故共有24+48=72种涂色方法.故选C.]
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5.甲与其四位朋友各有一辆私家车,甲的车牌尾数是0,其四位朋友的车牌尾数分别是0,2,1,5.为遵守当地5月1日至5日这5天的限行规定(奇数日车牌尾数为奇数的车通行,偶数日车牌尾数为偶数的车通行),五人商议拼车出行,每天任选一辆符合规定的车,但甲的车最多只能用一天,则不同的用车方案种数为( )
A.32 B.64
C.128 D.256
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B [由题意,1日、3日、5日这三天,只有车牌尾数为1,5的车通行,则每天有2种用车方案,所以这三日的不同的用车方案种数为23=8;2日、4日这两天,只有车牌尾数为0,2的车通行,且甲的车最多只能用一天,若用甲的车,则不同的用车方案种数为2×2=4,若不用甲的车,则不同的用车方案种数为22=4.因此总的用车方案种数为8×(4+4)=64.]
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二、填空题
6.我们把中间数位上的数字最大,而两边依次减小的多位数称为“凸数”,如132,341等,那么由1,2,3,4,5可以组成无重复数字的三位“凸数”的个数是________.
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20 [根据“凸数”的特点,中间的数字只能是3,4,5,故分三类,第一类,当中间数字为“3”时,此时有2个(132,231);第二类,当中间数字为“4”时,则百位数字有三种选择,个位数字有两种选择,则“凸数”有2×3=6个;第三类,当中间数字为“5”时,则百位数字有四种选择,个位数字有三种选择,则“凸数”有4×3=12个.根据分类加法计数原理,得到由1,2,3,4,5可以组成无重复数字的三位“凸数”的个数是2+6+12=20.]
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7.某电商为某次活动设计了“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,活动规定每人可以依次点击4次,每次都会获得三种红包中的一种,若集全三种即可获奖,但三种红包出现的顺序不同对应的奖次也不同.员工甲按规定依次点击了4次,直到第4次才获奖.则他获得奖次的不同情形种数为________.
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18 [根据题意,若员工甲直到第4次才获奖,则其第4次才集全“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,则甲第4次获得的红包有3种情况,前三次获得的红包为其余的2种,有23-2=6种情况,则他获得奖次的不同情形种数为3×6=18.]
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8.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为________.
13 [当a=0时,b的值可以是-1,0,1,2,故(a,b)的个数为4;
当a≠0时,要使方程ax2+2x+b=0有实数解,需使Δ=4-4ab≥0,即ab≤1.
若a=-1,则b的值可以是-1,0,1,2,(a,b)的个数为4;
若a=1,则b的值可以是-1,0,1,(a,b)的个数为3;
若a=2,则b的值可以是-1,0,(a,b)的个数为2.
由分类加法计数原理可知,(a,b)的个数为4+4+3+2=13.]
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三、解答题
9.在7名学生中,有3名会下象棋但不会下围棋,有2名会下围棋但不会下象棋,另2名既会下象棋又会下围棋.现在从这7人中选1人参加象棋比赛,另选1人参加围棋比赛,共有多少种不同的选法?
[解] 考虑“多面手”参赛人数,分三类完成这件事:
第1类,“多面手”未参赛,即从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,选法种数为3×2=6.
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第2类,“多面手”中有1人参赛.①从“多面手”中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,选法种数为2×2=4;②从“多面手”中选1名参加围棋比赛,同时从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,选法种数为2×3=6.所以“多面手”中有1人参赛的选法种数为4+6=10.
第3类,“多面手”出2人,参加象棋和围棋比赛,有2种选法.
根据分类加法计数原理,不同的选法种数为6+10+2=18.
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10.用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字的且比2 000大的四位偶数.
[解] 完成这件事有3类方法:
第一类是用0做结尾的比2 000大的4位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,只有2,3,4,5可以选择,有4种选法;第二步,选取百位上的数字,除0和千位上已选定的数字以外,还有4个数字可供选择,有4种选法;第三步,选取十位上的数字,还有3种选法.依据分步乘法计数原理,这类数的个数有4×4×3=48个;
第二类是用2做结尾的比2 000大的4位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,除去2,1,0,只有3个数字可以选择,有3种选法;第二步,选取百位上的数字,在去掉已经确定的首尾两数字之后,还有4个数字可供选择,有4种选法;第三步,选取十位上的数字,还有3种选法.依据分步乘法计数原理,这类数的个数有3×4×3=36个;
第三类是用4做结尾的比2 000大的4位偶数,其个数同第二类.
用分类加法计数原理,所求无重复数字的比2 000大的四位偶数有48+36+36=120个.
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11.某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个新节目插入节目单中,那么不同的插法种数为( )
A.504 B.210
C.336 D.120
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A [分三步,先插第一个新节目,有7种方法,再插第二个新节目,有8种方法,最后插第三个节目,有9种方法.
故共有7×8×9=504种不同的插法.]
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12.有4位教师在同一年级的4个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则监考的方法有( )
A.8种 B.9种
C.10种 D.11种
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B [法一:设四位监考教师分别为A、B、C、D,所教的班分别为a、b、c、d,假设A监考b,则余下三人监考剩下的三个班,共有3种不同方法,同理A监考c、d时,也分别有3种不同方法,由分类加法计数原理共有3+3+3=9种.
法二:班级按a、b、c、d的顺序依次排列,为避免重复或遗漏现象,教师的监考顺序可用“树形图”表示如下:
所以共有9种不同的监考方法.]
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13.(多选题)现安排高二年级A,B,C三名同学到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,每名同学只能选择一个工厂,且允许多人选择同一个工厂,则下列说法正确的是( )
A.所有可能的方法有34种
B.若工厂甲必须有同学去,则不同的安排方法有37种
C.若同学A必须去工厂甲,则不同的安排方法有12种
D.若三名同学所选工厂各不相同,则不同的安排方法有24种
√
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BD [A.三位同学依次选择都有4种方法,根据乘法原理有4×4×4=64种方法;
B.所有选法是64种,甲工厂没有同学去有3×3×3=27种,
故甲工厂必须有同学去有64-27=37种;
C.同学A必须去工厂甲,另外两名同学到工厂各有4种方法,故有4×4=16种;
D.三名同学所选工厂各不相同,不同的安排方法有4×3×2=24种.故选BD.]
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14.4位同学参加某竞赛,竞赛规则规定:每位同学必须从甲、乙两道题中任选一题作答,选甲题答对得100分,答错得-100分;选乙题答对得90分,答错得-90分.若4位同学的总分为0,则这4位同学不同得分情况的种数有________种.
36 [因为4个同学总分为0,所以可分为三类:都选甲且两对两错共有6种;都选乙且两对两错有6种;两个选甲一对一错,另两个选乙也一对一错,有6×2×2=24种.
由分类加法计数原理,N=6+6+24=36种.]
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15.回文数是指从左到右与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99,3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则
(1)5位回文数有________个;
(2)2n(n∈N+)位回文数有________个.
900
9×10n-1
(1)900 (2)9×10n-1 [(1)5位回文数相当于填5个方格,首尾相同,且不为0,共9种填法,第2位和第4位一样,有10种填法,中间一位有10种填法,共有9×10×10=900(种)填法,即5位回文数有900个.
(2)根据回文数的定义,此问题也可以转化成填方格.结合分步乘法计数原理,知有9×10n-1种填法.]
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15课时分层作业(三十)
1.D [从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个不同的数字的和为偶数可分为两类:第一类,取出的两个数都是偶数,有0和2,0和4,2和4,共3种不同的取法:第二类,取出的两个数都是奇数,有1和3,1和5,3和5,共3种不同的取法.由分类加法计数原理得,共有3+3=6种不同的取法.]
2.C [先涂三棱锥P ABC的三个侧面,有3×2×1种情况,然后涂三棱柱的三个侧面,有2×1×1种情况,由分步乘法计数原理,共有3×2×1×2×1×1=12种不同的涂法.故选C.]
3.D [
如图所示,由题意知在A点可先参观区域1,也可先参观区域2或3,选定一个区域后可以按逆时针参观,也可以按顺时针参观,所以第一步可以从6个路口任选一个,有6种结果,参观完第一个区域后,选择下一步走法,有4种结果,参观完第二个区域,只剩下最后一个区域,有2种走法,根据分步乘法计数原理,共有6×4×2=48(种)不同的参观路线.]
4.C [分两种情况:
①A,C不同色,先涂A有4种,C有3种,E有2种,B,D各有1种,有4×3×2=24种涂法.②A,C同色,先涂A有4种,E有3种,C有1种,B,D各有2种,有4×3×2×2=48种涂法.故共有24+48=72种涂色方法.故选C.]
5.B [由题意,1日、3日、5日这三天,只有车牌尾数为1,5的车通行,则每天有2种用车方案,所以这三日的不同的用车方案种数为23=8:2日、4日这两天,只有车牌尾数为0,2的车通行,且甲的车最多只能用一天,若用甲的车,则不同的用车方案种数为2×2=4,若不用甲的车,则不同的用车方案种数为22=4.因此总的用车方案种数为8×(4+4)=64.]
6.20 [根据“凸数”的特点,中间的数字只能是3,4,5,故分三类,第一类,当中间数字为“3”时,此时有2个(132,231):第二类,当中间数字为“4”时,则百位数字有三种选择,个位数字有两种选择,则“凸数”有2×3=6个:第三类,当中间数字为“5”时,则百位数字有四种选择,个位数字有三种选择,则“凸数”有4×3=12个.根据分类加法计数原理,得到由1,2,3,4,5可以组成无重复数字的三位“凸数”的个数是2+6+12=20.]
7.18 [根据题意,若员工甲直到第4次才获奖,则其第4次才集全“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,则甲第4次获得的红包有3种情况,前三次获得的红包为其余的2种,有23-2=6种情况,则他获得奖次的不同情形种数为3×6=18.]
8.13 [当a=0时,b的值可以是-1,0,1,2,故(a,b)的个数为4:
当a≠0时,要使方程ax2+2x+b=0有实数解,需使Δ=4-4ab≥0,即ab≤1.
若a=-1,则b的值可以是-1,0,1,2,(a,b)的个数为4:
若a=1,则b的值可以是-1,0,1,(a,b)的个数为3:
若a=2,则b的值可以是-1,0,(a,b)的个数为2.
由分类加法计数原理可知,(a,b)的个数为4+4+3+2=13.]
9.解:考虑“多面手”参赛人数,分三类完成这件事:
第1类,“多面手”未参赛,即从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,选法种数为3×2=6.
第2类,“多面手”中有1人参赛.①从“多面手”中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,选法种数为2×2=4:②从“多面手”中选1名参加围棋比赛,同时从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,选法种数为2×3=6.所以“多面手”中有1人参赛的选法种数为4+6=10.
第3类,“多面手”出2人,参加象棋和围棋比赛,有2种选法.
根据分类加法计数原理,不同的选法种数为6+10+2=18.
10.解:完成这件事有3类方法:
第一类是用0做结尾的比2 000大的4位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,只有2,3,4,5可以选择,有4种选法:第二步,选取百位上的数字,除0和千位上已选定的数字以外,还有4个数字可供选择,有4种选法:第三步,选取十位上的数字,还有3种选法.依据分步乘法计数原理,这类数的个数有4×4×3=48个:
第二类是用2做结尾的比2 000大的4位偶数,它可以分三步去完成:第一步,选取千位上的数字,除去2,1,0,只有3个数字可以选择,有3种选法:第二步,选取百位上的数字,在去掉已经确定的首尾两数字之后,还有4个数字可供选择,有4种选法:第三步,选取十位上的数字,还有3种选法.依据分步乘法计数原理,这类数的个数有3×4×3=36个:
第三类是用4做结尾的比2 000大的4位偶数,其个数同第二类.
用分类加法计数原理,所求无重复数字的比2 000大的四位偶数有48+36+36=120个.
11.A [分三步,先插第一个新节目,有7种方法,再插第二个新节目,有8种方法,最后插第三个节目,有9种方法.
故共有7×8×9=504种不同的插法.]
12.B [法一:设四位监考教师分别为A、B、C、D,所教的班分别为a、b、c、d,假设A监考b,则余下三人监考剩下的三个班,共有3种不同方法,同理A监考c、d时,也分别有3种不同方法,由分类加法计数原理共有3+3+3=9种.
法二:班级按a、b、c、d的顺序依次排列,为避免重复或遗漏现象,教师的监考顺序可用“树形图”表示如下:
所以共有9种不同的监考方法.]
13.BD [A.三位同学依次选择都有4种方法,根据乘法原理有4×4×4=64种方法:
B.所有选法是64种,甲工厂没有同学去有3×3×3=27种,
故甲工厂必须有同学去有64-27=37种:
C.同学A必须去工厂甲,另外两名同学到工厂各有4种方法,故有4×4=16种:
D.三名同学所选工厂各不相同,不同的安排方法有4×3×2=24种.故选BD.]
14.36 [因为4个同学总分为0,所以可分为三类:都选甲且两对两错共有6种:都选乙且两对两错有6种:两个选甲一对一错,另两个选乙也一对一错,有6×2×2=24种.
由分类加法计数原理,N=6+6+24=36种.]
15.(1)900 (2)9×10n-1 [(1)5位回文数相当于填5个方格,首尾相同,且不为0,共9种填法,第2位和第4位一样,有10种填法,中间一位有10种填法,共有9×10×10=900(种)填法,即5位回文数有900个.
(2)根据回文数的定义,此问题也可以转化成填方格.结合分步乘法计数原理,知有9×10n-1种填法.]
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(三十) 基本计数原理的简单应用
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共94分
一、选择题
1.从0,1,2,3,4,5这六个数字中,任取两个不同的数字相加,其和为偶数的不同取法的种数为( )
A.30 B.20
C.10 D.6
2.如图所示的几何体由三棱锥P-ABC与三棱柱ABC-A1B1C1组合而成,现用3种不同颜色对这个几何体的表面涂色(底面A1B1C1不涂色),要求相邻的面均不同色,则不同的涂色方案共有( )
A.6种 B.9种
C.12种 D.36种
3.一植物园的参观路径如图所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线共有( )
A.6种 B.8种
C.36种 D.48种
4.如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择,要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为( )
A.24 B.48
C.72 D.96
5.甲与其四位朋友各有一辆私家车,甲的车牌尾数是0,其四位朋友的车牌尾数分别是0,2,1,5.为遵守当地5月1日至5日这5天的限行规定(奇数日车牌尾数为奇数的车通行,偶数日车牌尾数为偶数的车通行),五人商议拼车出行,每天任选一辆符合规定的车,但甲的车最多只能用一天,则不同的用车方案种数为( )
A.32 B.64
C.128 D.256
二、填空题
6.我们把中间数位上的数字最大,而两边依次减小的多位数称为“凸数”,如132,341等,那么由1,2,3,4,5可以组成无重复数字的三位“凸数”的个数是________.
7.某电商为某次活动设计了“和谐”“爱国”“敬业”三种红包,活动规定每人可以依次点击4次,每次都会获得三种红包中的一种,若集全三种即可获奖,但三种红包出现的顺序不同对应的奖次也不同.员工甲按规定依次点击了4次,直到第4次才获奖.则他获得奖次的不同情形种数为________.
8.满足a,b∈{-1,0,1,2},且关于x的方程ax2+2x+b=0有实数解的有序数对(a,b)的个数为________.
三、解答题
9.在7名学生中,有3名会下象棋但不会下围棋,有2名会下围棋但不会下象棋,另2名既会下象棋又会下围棋.现在从这7人中选1人参加象棋比赛,另选1人参加围棋比赛,共有多少种不同的选法?
10.用0,1,2,3,4,5可以组成多少个无重复数字的且比2 000大的四位偶数.
11.某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个新节目插入节目单中,那么不同的插法种数为( )
A.504 B.210
C.336 D.120
12.有4位教师在同一年级的4个班中各教一个班的数学,在数学检测时要求每位教师不能在本班监考,则监考的方法有( )
A.8种 B.9种
C.10种 D.11种
13.(多选题)现安排高二年级A,B,C三名同学到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,每名同学只能选择一个工厂,且允许多人选择同一个工厂,则下列说法正确的是( )
A.所有可能的方法有34种
B.若工厂甲必须有同学去,则不同的安排方法有37种
C.若同学A必须去工厂甲,则不同的安排方法有12种
D.若三名同学所选工厂各不相同,则不同的安排方法有24种
14.4位同学参加某竞赛,竞赛规则规定:每位同学必须从甲、乙两道题中任选一题作答,选甲题答对得100分,答错得-100分;选乙题答对得90分,答错得-90分.若4位同学的总分为0,则这4位同学不同得分情况的种数有________种.
15.回文数是指从左到右与从右到左读都一样的正整数,如22,121,3 443,94 249等.显然2位回文数有9个:11,22,33,…,99,3位回文数有90个:101,111,121,…,191,202,…,999.则
(1)5位回文数有________个;
(2)2n(n∈N+)位回文数有________个.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)1.3 基本计数原理的简单应用
学习任务 核心素养
1.进一步掌握分类加法计数原理与分步乘法计数原理.(重点) 2.会应用两个计数原理解决实际问题.(难点) 通过对计数原理的实际应用,培养数学建模素养.
1.若集合A={a,b,c},集合A所有子集的个数用分类加法计数原理如何来求?
2.对于问题1中,用分步乘法计数原理如何来求?
3.问题1、2的相同点是什么?不同点是什么?
两个计数原理的联系与区别
原理 分类加法计数原理 分步乘法计数原理
相同点 完成一件事
不同点 与分类有关 与分步有关
每类方法都能完成这件事,它们是相互独立的,且每一次得到的都是最后结果,只需一种方法就可以完成这件事 每一步得到的只是中间结果,任何一步都不可能独立地完成这件事,缺少任何一步都不可能完成这件事,只有各个步骤都完成了,才能完成这件事
各类方法之间是互斥的、并列的、独立的 各步之间是有关联的,不独立的
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有81种报名方法. ( )
(2)4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军,冠军不并列,共有64种可能的结果. ( )
(3)由1,2,3组成的无重复数字的三位数有6个. ( )
(4)由1,2,3组成的含有重复数字的三位数有27个. ( )
2.有不同的语文书9本,不同的数学书7本,不同的英语书5本,从中选出不属于同一学科的书2本,则不同的选法有( )
A.21种 B.315种
C.143种 D.153种
3.如图,从A→C有________种不同走法.
类型1 与数字有关的计数问题
【例1】 从0到9这十个数字中选出4个组成一个四位数,问:组成的数字中不重复的四位偶数共有多少个?
[思路点拨] 本题要根据0在末位和0不在末位的情况来解.
[尝试解答] ________________________________________________________
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[母题探究]
将本例问题改为:数字不重复的四位奇数有多少个?
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1.对于数字问题的计数:一般按特殊位置(末位或首位)由谁占分类,每类中再按特殊位置(或元素)优先的方法分步来计数;当分类较多时,可用间接法.
2.注意合理的画出示意图,直观地展现出问题的实质.
类型2 与几何有关的计数问题
【例2】 如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是( )
A.60 B.48
C.36 D.24
用两个计数原理在解决实际问题时常采用的方法
[跟进训练]
1.如图所示,在连接正八边形的三个顶点而成的三角形中,与正八边形有公共边的三角形有________个(用数字作答).
类型3 涂色(种植)问题
【例3】 用5种不同的颜色给图中所给出的4个区域涂色,每个区域涂一种颜色.若要求相邻(有公共边)的区域不同色,那么共有多少种不同的涂色方法?
[思路点拨] 按1,2,3,4顺序涂色时,2,3区域颜色的异同对4有影响,所以应注意分类讨论.
[尝试解答] ________________________________________________________
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解决涂色(种植)问题的一般思路
(1)为便于分析问题,应先给区域(种植的品种)标上相应序号.
(2)按涂色(种植)的顺序分步或按颜色(种植的品种)恰当选取情况分类.
(3)利用两个原理计数.
[跟进训练]
2.从黄瓜、白菜、油菜、扁豆4种蔬菜品种中选出3种,分别种在不同土质的三块土地上,其中黄瓜必须种植,共有多少种不同的种植方法?
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1.一生产过程有4道工序,每道工序需要安排一人照看,现从甲、乙、丙等6名工人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲、乙两工人中安排1人,第四道工序只能从甲、丙两工人中安排1人,则不同的安排方案共有( )
A.24种 B.36种
C.48种 D.72种
2.如图所示,在A、B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通,今发现A、B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况的种数有( )
A.16种 B.15种
C.14种 D.13种
3.“渐升数”是指每个数字比它左边的数字大的正整数(如1 458),若把四位“渐升数”按从小到大的顺序排列,则第30个数为________.
4.圆周上有2n个等分点(n>1),以其中3个点为顶点的直角三角形的个数为________.
5.某艺术小组有9人,每人至少会钢琴和小号中的1种乐器,其中7人会钢琴,3人会小号,从中选出会钢琴和会小号的各1人,有多少种不同的选法?
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1.两个计数原理的共同点就是将“完成一件事”分解成若干个事件来完成;不同点是一个与分类有关,一个与分步有关.
2.在解决组数问题,选(抽)问题,涂色(种植)问题时,一定要分清完成一件事是做什么,是分类还是分步,为何分类、分步等问题.
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