7.1 第2课时 两个基本计数原理的综合应用(课件 学案 练习)高中数学苏教版(2019)选择性必修 第二册

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名称 7.1 第2课时 两个基本计数原理的综合应用(课件 学案 练习)高中数学苏教版(2019)选择性必修 第二册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-09 14:47:42

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第2课时 两个基本计数原理的综合应用
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.将4个不同小球放入3个不同的盒子,其中每个盒子都不空的放法共有(  )
A.81种 B.256种
C.18种 D.36种
3.某市汽车牌照号码可以上网自编,但规定从左数第2个号码只能从字母B,C,D中选择,其他四个号码可以从0~9这10个数字中选择(数字可以重复).若某车主第1个号码(从左到右)只想在数字3,5,6,8,9中选择,其他号码只想在1,3,6,9中选择,则他可选的车牌号码的所有可能情况有(  )
A.180种 B.360种
C.720种 D.960种
4.(2024·镇江月考)从集合{1,2,3,4,5}中任取2个不同的数,作为直线Ax+By=0的系数,则最多形成不同的直线的条数为(  )
A.18 B.20
C.25 D.10
5.如果x,y∈N,且1≤x≤3,x+y<7,那么满足条件的不同的有序自然数对(x,y)的个数是(  )
A.15 B.12
C.5 D.4
6.(多选)“二进制”与我国古代的《易经》有着一定的联系,该书中有两类最基本的符号:“——”和“— —”,其中“——”在二进制中记作“1”,“— —”在二进制中记作“0”,其变化原理与“逢二进一”的法则相通.若从两类符号中任取2个符号排列,可以组成的不同的十进制数为(  )
A.0 B.1 C.2 D.4
7.甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中参加某项志愿者活动,要求每人参加一天且每天至多安排一人,并要求甲安排在另外两位前面.不同的安排方法共有    种.
8.如图所示,在A,B之间有4个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致线路不通,现发现A,B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况有    种.
9.(2024·扬州月考)在一个三位数中,若十位数字小于个位和百位数字,则称该数为“驼峰数”,比如“102”“546”为“驼峰数”.由数字1,2,3,4可构成无重复数字的“驼峰数”有    个,其中偶数有    个.
10.用0,1,2,3,4五个数字.
(1)可以排出多少个三位数字的密码?
(2)可以排成多少个三位数?
(3)可以排成多少个能被2整除的无重复数字的三位数?
11.《九章算术》中,称底面为矩形且有一侧棱垂直于底面的四棱锥为阳马.设AA1是正六棱柱的一条侧棱,如图,若阳马以该正六棱柱的顶点为顶点,以AA1为底面矩形的一边,则这样的阳马的个数是(  )
A.8 B.12
C.16 D.18
12.某外商计划在4个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有    种(用数字作答).
13.(2024·常州月考)如图为我国数学家赵爽在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案种数为    .
14.某出版社的7名工人中,有3人只会排版,2人只会印刷,还有2人既会排版又会印刷,现从7人中安排2人排版,2人印刷,请问有多少种不同的安排方法?
15.高中学生甲到教室需要走楼梯,一步可以迈一级或两级或三级台阶.
(1)若楼梯有4级台阶,则甲有多少种不同的爬楼方法;
(2)若楼梯有10级台阶,则甲有多少种不同的爬楼方法.
第2课时 两个基本计数原理的综合应用
1.D 从0,1,2,3,4,5六个数字中,任取两个不同的数字相加,和为偶数可分为两类:①取出的两数都是偶数,共有3种取法;②取出的两数都是奇数,共有3种取法.故由分类计数原理得,共有N=3+3=6(种)取法.
2.D 必有一个盒子放2个小球,将4个小球分3组,其中有2个小球为一组,另外2个小球各为一组,共有6种分组方法.然后,每一种分组的小球放入3个不同的盒子,按分步计数原理,有(3×2×1)种放法,共有6×(3×2×1)=36(种)放法.
3.D 按照车主的要求,从左到右第1个号码有5种选法,第2个号码有3种选法,其余3个号码各有4种选法,因此共有5×3×4×4×4=960(种)情况.
4.A 分两步:第1步,给A赋值有5种选择;第2步,给B赋值有4种选择,由分步计数原理可得5×4=20(种).又因为A=1,B=2,与A=2,B=4表示同一直线.A=2,B=1与A=4,B=2,也表示同一直线.所以最多形成不同的直线的条数为20-2=18.
5.A 分情况讨论:①当x=1时,y=0,1,2,3,4,5,有6种情况;②当x=2时,y=0,1,2,3,4,有5种情况;③当x=3时,y=0,1,2,3,有4种情况.由分类计数原理可得,满足条件的有序自然数对(x,y)的个数是6+5+4=15.
6.ABC 根据题意,从两类符号中任取2个符号排列的情况可分为三类.第一类:由两个“——”组成,二进制数为11,转化为十进制数,为3.第二类:由两个“— —”组成,二进制数为00,转化为十进制数,为0.第三类:由一个“——”和一个“— —”组成,二进制数为10,01,转化为十进制数,为2,1.所以从两类符号中任取2个符号排列,可以组成的不同的十进制数为0,1,2,3,故选A、B、C.
7.20 解析:分三类:若甲在周一,则乙、丙有4×3=12(种)排法;若甲在周二,则乙、丙有3×2=6(种)排法;若甲在周三,则乙、丙有2×1=2(种)排法.所以不同的安排方法共有12+6+2=20(种).
8.13 解析:4个焊接点共有24种情况,其中使A,B之间线路通的情况是1,4都通,2和3至少有一个通,此时共有3种可能,故焊接点脱落的情况有24-3=13(种).
9.8 5 解析:十位上的数为1时,有213,214,312,314,412,413,共6个,十位上的数为2时,有324,423,共2个,所以共有6+2=8个.偶数为214,312,314,412,324,共5个.
10.解:(1)三位数字的密码,首位可以是0,数字也可以重复,每个位置都有5种排法,共有5×5×5=53=125(个).
(2)三位数的首位不能为0,但可以有重复数字,首先考虑首位的排法,除0外共有4种排法,第二、三位可以排0,因此,共有4×5×5=100(个).
(3)被2整除的数即偶数,末位数字可取0,2,4,因此,可以分两类,
第1类是末位数字是0,则有4×3=12(种)排法;
第2类是末位数字不是0,则末位有2种排法,即2或4,再排首位,因0不能在首位,所以有3种排法,十位有3种排法,因此有2×3×3=18(种)排法.
根据分类计数原理,共有12+18=30(种)排法.即可以排成30个能被2整除的无重复数字的三位数.
11.C 如图,根据正六边形的性质,当A1ABB1为底面矩形时,有4个满足题意;同理,当A1AFF1为底面矩形时,有4个满足题意;当A1ACC1为底面矩形时,有4个满足题意;当A1AEE1为底面矩形时,有4个满足题意,故共有4+4+4+4=16(个)阳马.
12.60 解析:有两类不同的投法:①外商从4个候选城市中选择3个城市,各投资1个项目,第一个项目有4种投法,第二个项目有3种投法,第三个项目有2种投法,这种情况下共有4×3×2=24(种)投法.②外商从4个候选城市只选择2个城市分别投资1个项目、2个项目;3个项目中选一个项目投到1个城市,有4种选法,剩下2个项目选1个城市有3种可能,这种情况下共有3×4×3=36(种)投法.从而外商不同的投资方案共有24+36=60(种).
13.420 解析:如图,若区域①与③颜色相同,区域①有5种涂法,区域②有4种涂法,区域④有3种涂法,区域⑤有3种涂法,由分步计数原理可知不同的涂色方案有5×4×3×3=180种;若区域①与③颜色不同,区域①有5种涂法,区域②有4种涂法,区域③有3种涂法,区域④有2种涂法,区域⑤有2种涂法,由分步计数原理可知不同的涂色方案有5×4×3×2×2=240种.综上,由分类计数原理可知不同的涂色方案种数为180+240=420.
14.解:根据既会排版又会印刷的2人中被选出的人数,可将问题分为三类:
第一类:既会排版又会印刷的2人全不被选出,即从只会排版的3人中选2人,有3种选法;只会印刷的2人全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有3×1=3种选法.
第二类:既会排版又会印刷的2人中被选出1人,有2种选法.若此人去排版,则再从会排版的3人中选1人,有3种选法,只会印刷的2人全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有2×3×1=6种选法;若此人去印刷,则再从会印刷的2人中选1人,有2种选法,从会排版的3人中选2人,有3种选法,由分步计数原理知共有2×2×3=12种选法.由分类计数原理知共有6+12=18种选法.
第三类:既会排版又会印刷的2人全被选出,若此2人都去印刷,有3种选法;若此2人都去排版,有1种选法;若此2人中1人去排版,1人去印刷,有2×3×2=12种选法.由分类计数原理知共有3+1+12=16种选法.
所以不同的安排方法种数为3+18+16=37.
15.解:(1)用1,2,3分别表示学生甲一步迈一级、两级、三级台阶,用例举法可知学生甲有1111,121,112,13,211,22,31,共7种不同的爬楼方法.
(2)设学生甲爬n级台阶有an种方法,考虑最后一步:若最后一步只迈一级台阶,则前n-1级台阶有an-1种方法;
若最后一步迈两级台阶,则前n-2级台阶有an-2种不同的方法;
若最后一步迈三级台阶,则前n-3级台阶有an-3种不同的方法,
由分类计数原理得:an=an-1+an-2+an-3(n≥4),显然a1=1,a2=2,a3=4,则:a4=a1+a2+a3=7,a5=a2+a3+a4=13,a6=a3+a4+a5=24,a7=a4+a5+a6=44,a8=a5+a6+a7=81,a9=a6+a7+a8=149,a10=a7+a8+a9=274,
故该学生上10级台阶的楼梯有274种不同的爬楼方法.
2 / 2(共50张PPT)
第2课时 
两个基本计数原理的综合应用
目录
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
典型例题·精研析
01
课堂互动 关键能力提升
题型一 组数问题
【例1】 (链接教科书第64页习题7题)已知0,1,2,3,4,5这六
个数字.
(1)可以组成多少个数字不重复的三位数?
解: 若组成的数为数字不重复的三位数,则首位数字不为
零,个位和十位的数字无限制,
所以数字不重复的三位数的个数为5×5×4=100.
(2)可以组成多少个数字允许重复的三位数?
解: 若组成的数为数字允许重复的三位数,则首位数字不
为零,个位和十位的数字无限制,
所以数字允许重复的三位数的个数为5×62=180.
通性通法
对于组数问题应掌握以下两个原则
(1)明确特殊位置或特殊数字,是我们采用“分类”还是“分步”
的关键.一般按特殊位置(末位或首位)分类,分类中再按特殊
数字(或特殊元素)优先的策略分步;如果正面分类较多,可
采用间接法求解;
(2)要注意数字“0”不能排在两位数字或两位数字以上的数的
最高位.
【跟踪训练】
1. (2024·徐州月考)用0,1,2,3组成没有重复数字的四位数,其
中奇数有(  )
A. 8个 B. 10个
C. 18个 D. 24个
解析:  个位数只能是1或3,所以有2种选择,首位不能为0,则
有2种选择;百位数字有2种选择;十位数字只有1种选择.由分步计
数原理,所以用0,1,2,3组成没有重复数字的四位数为奇数的有
2×2×2×1=8(个).
2. 用0,1,2,3,4,5可以组成无重复数字的四位整数有 ;
其中比2 000大的四位偶数有 个.
解析:①分四步:第1步,千位数字有5种选取方法;第2步,百位
数字有5种选取方法;第3步,十位数字有4种选取方法;第4步,个
位数字有3种选取方法.由分步计数原理知,可组成无重复数字的四
位整数共5×5×4×3=300(个).②分为三类:第1类,末位是0的
有4×4×3=48(个);第2类,末位是2的有3×4×3=36(个);
第3类,末位是4的有3×4×3=36(个).由分类计数原理知,共有
48+36+36=120(个).
300 
120 
题型二 选(抽)取与分配问题
【例2】 高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实
践,其中甲工厂必须有班级去,每班去哪个工厂可自由选择,则不同
的分配方案有(  )
A. 16种 B. 18种
C. 37种 D. 48种
解析:  法一(直接法) 以甲工厂分配班级情况进行分类,共分
为三类.第1类,三个班级都去甲工厂,此时分配方案只有1种;第2
类,有两个班级去甲工厂,剩下的班级去另外三个工厂,其分配方案
有3×3=9(种);第3类,有一个班级去甲工厂,另外两个班级去其
他三个工厂,其分配方案有3×3×3=27(种).综上所述,不同的分
配方案共有1+9+27=37(种).
法二(间接法) 先计算三个班自由选择去哪个工厂的总数,再扣除
甲工厂无人去的情况,即有4×4×4-3×3×3=37(种)不同的分配
方案.
通性通法
解决抽取(分配)问题的方法技巧
(1)当涉及对象的数目不大时,一般选用列举法、树状图法、框图
法或图表法;
(2)当涉及对象的数目很大时,一般有两种方法:①直接法:直接
使用分类计数原理或分步计数原理.若抽取是有顺序的,则按分
步进行;若是按对象特征抽取的,则按分类进行;②间接法:
去掉限制条件,计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合
条件的抽取方法数即可.
【跟踪训练】
1. (2024·盐城月考)从6名志愿者中选4人分别从事翻译、导游、导
购、保洁四项不同的工作,若其中甲、乙两名志愿者不能从事翻译
工作,则选派方案共有(  )
A. 280种 B. 240种
C. 180种 D. 96种
解析:  由于甲、乙不能从事翻译工作,因此翻译工作从余下的
4名志愿者中选1人,有4种选法,后面三项工作的选法有5×4×3
种,因此共有4×5×4×3=240(种)选派方案.
2. 甲、乙、丙三人各写一张贺卡,放在一起,再各取一张不是自己的
贺卡,则不同取法的种数为 .
解析:不妨由甲先来取,共2种取法,而甲取到谁的将由谁在甲取
后第二个来取,余下来的人,都只有了一种选择,所以不同取法共
有2×1×1=2(种).
2 
题型三 涂色(种植)问题
【例3】 (链接教科书第64页习题13题)(1)如图所示,有A,
B,C,D四个区域,用红、黄、蓝三种颜色涂色,要求任意两个相
邻区域的颜色各不相同,共有 种不同的涂法;
18 
解析: ①若A,C涂色相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,2,则有3×2×1×2=12(种)不同的涂法.②若A,C涂色不相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,1,则有3×2×1×1=6(种)不同的涂法.所以根据分类计数原理,共有12+6=18(种)不同的涂法.
(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,则有 种不
同的种植方法.
解析: 若黄瓜种在第一块土地上,则有3×2=6(种)不同的种植方法.同理,黄瓜种在第二块、第三块土地上,均有3×2=6(种)不同的种植方法.故不同的种植方法共有6×3=18(种).
18 
通性通法
解决涂色(种植)问题的一般思路
(1)按区域的不同,以区域为主分步计数,用分步计数原理分析;
(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线
段”等问题,用分类计数原理分析;
(3)对于涂色问题,将空间问题平面化,转化为平面区域的涂色
问题.
【跟踪训练】
1. 对图中的A,B,C三个区域染色,每块区域染一种颜色,有公共
边的区域不同色.现有红、黄、蓝三种不同的颜色可以选择,则不
同的染色方法共有(  )
A B C
A. 22种 B. 18种
解析:  先给A染色,有3种方法;再给B染色,有2种方法;再
给C染色,有2种方法,由分步计数原理可得不同的染色方法共有
3×2×2=12(种).故选C.
C. 12种 D. 6种
2. 如图,将1个四棱锥的每个面染上1种颜色,使每两个具有公共棱的
面染成不同颜色.如果只有4种颜色可使用,那么不同的染色方法有
(  )
A. 36种 B. 48种
C. 72种 D. 108种
解析: 当侧面SAB与侧面SDC同色时,底面ABCD有4种染色
方法,侧面SDC有3种染色方法,侧面SAD有2种染色方法,侧面
SAB有1种染色方法,侧面SBC有2种染色方法,共有
4×3×2×1×2=48(种)染色方法.当侧面SAB与侧面SDC不同
色时,底面ABCD有4种染色方法,侧面SDC有3种染色方法,侧
面SAD有2种染色方法,侧面SAB有1种染色方法,侧面SBC有1种
染色方法,共有4×3×2×1×1=24(种)染色方法.则不同的染色
方法共有48+24=72(种).
1. 由数字1,2,3组成的无重复数字的整数中,偶数的个数为
(  )
A. 15 B. 12
C. 10 D. 5
解析:  分三类,第一类组成一位整数,偶数有1个;第二类组
成两位整数,其中偶数有2个;第三类组成三位整数,其中偶数有2
个.由分类计数原理知共有偶数5个.
2. (a1+a2)(b1+b2)(c1+c2+c3)完全展开后的项数是
(  )
A. 9 B. 18
C. 7 D. 12
解析:  每个括号内各取1项相乘才能得到展开式中的1项,由分
步计数原理得,完全展开后的项数为2×2×3=12.
3. 某县总工会利用业余时间开设太极、书法、绘画三个培训班,甲、
乙、丙、丁四人报名参加,每人只报名参加一项,且甲、乙不参加
同一项,则不同的报名方法种数为 .
解析:甲有三个培训班可选,甲、乙不参加同一项,所以乙有两个
培训班可选,丙、丁各有三个培训可选,根据分步计数原理,不同
的报名方法种数为3×2×3×3=54.
54 
4. (2024·淮安月考)如图,用4种不同的颜色涂入图中的矩形A,B,C,D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂法有
多少种?
A B
C D 解:先涂A,有4种选择,
再涂B有3种选择,C与A,B相邻,
则C有2种选择,D只与C相邻,
则D有3种选择,
所以一共有4×3×2×3=72(种)不同的涂法.
知能演练·扣课标
02
课后巩固 核心素养落地
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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
解析:  从0,1,2,3,4,5六个数字中,任取两个不同的数字
相加,和为偶数可分为两类:①取出的两数都是偶数,共有3种取
法;②取出的两数都是奇数,共有3种取法.故由分类计数原理得,
共有N=3+3=6(种)取法.
C. 10 D. 6
2. 将4个不同小球放入3个不同的盒子,其中每个盒子都不空的放法共
有(  )
A. 81种 B. 256种
C. 18种 D. 36种
解析:  必有一个盒子放2个小球,将4个小球分3组,其中有2个
小球为一组,另外2个小球各为一组,共有6种分组方法.然后,每
一种分组的小球放入3个不同的盒子,按分步计数原理,有
(3×2×1)种放法,共有6×(3×2×1)=36(种)放法.
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3. 某市汽车牌照号码可以上网自编,但规定从左数第2个号码只能从
字母B,C,D中选择,其他四个号码可以从0~9这10个数字中选
择(数字可以重复).若某车主第1个号码(从左到右)只想在数字
3,5,6,8,9中选择,其他号码只想在1,3,6,9中选择,则他
可选的车牌号码的所有可能情况有(  )
A. 180种 B. 360种
C. 720种 D. 960种
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解析:  按照车主的要求,从左到右第1个号码有5种选法,第2
个号码有3种选法,其余3个号码各有4种选法,因此共有
5×3×4×4×4=960(种)情况.
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4. (2024·镇江月考)从集合{1,2,3,4,5}中任取2个不同的数,
作为直线Ax+By=0的系数,则最多形成不同的直线的条数为
(  )
A. 18 B. 20
C. 25 D. 10
解析:  分两步:第1步,给A赋值有5种选择;第2步,给B赋值
有4种选择,由分步计数原理可得5×4=20(种).又因为A=1,
B=2,与A=2,B=4表示同一直线.A=2,B=1与A=4,B=
2,也表示同一直线.所以最多形成不同的直线的条数为20-2=18.
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5. 如果x,y∈N,且1≤x≤3,x+y<7,那么满足条件的不同的有
序自然数对(x,y)的个数是(  )
A. 15 B. 12
C. 5 D. 4
解析:  分情况讨论:①当x=1时,y=0,1,2,3,4,5,有
6种情况;②当x=2时,y=0,1,2,3,4,有5种情况;③当x
=3时,y=0,1,2,3,有4种情况.由分类计数原理可得,满足
条件的有序自然数对(x,y)的个数是6+5+4=15.
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6. (多选)“二进制”与我国古代的《易经》有着一定的联系,该书
中有两类最基本的符号:“——”和“— —”,其中“——”在
二进制中记作“1”,“— —”在二进制中记作“0”,其变化原
理与“逢二进一”的法则相通.若从两类符号中任取2个符号排列,
可以组成的不同的十进制数为(  )
A. 0 B. 1
C. 2 D. 4
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解析:  根据题意,从两类符号中任取2个符号排列的情况可
分为三类.第一类:由两个“——”组成,二进制数为11,转化为
十进制数,为3.第二类:由两个“— —”组成,二进制数为00,
转化为十进制数,为0.第三类:由一个“——”和一个“— —”
组成,二进制数为10,01,转化为十进制数,为2,1.所以从两类
符号中任取2个符号排列,可以组成的不同的十进制数为0,1,2,
3,故选A、B、C.
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7. 甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中参加某项志愿者活
动,要求每人参加一天且每天至多安排一人,并要求甲安排在另外
两位前面.不同的安排方法共有 种.
解析:分三类:若甲在周一,则乙、丙有4×3=12(种)排法;若
甲在周二,则乙、丙有3×2=6(种)排法;若甲在周三,则乙、
丙有2×1=2(种)排法.所以不同的安排方法共有12+6+2=20
(种).
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8. 如图所示,在A,B之间有4个焊接点,若焊接点脱落,则可能导
致线路不通,现发现A,B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情
况有 种.
解析:4个焊接点共有24种情况,其中使A,B之间线路通的情况
是1,4都通,2和3至少有一个通,此时共有3种可能,故焊接点脱
落的情况有24-3=13(种).
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9. (2024·扬州月考)在一个三位数中,若十位数字小于个位和百位
数字,则称该数为“驼峰数”,比如“102”“546”为“驼峰
数”.由数字1,2,3,4可构成无重复数字的“驼峰数”有
个,其中偶数有 个.
解析:十位上的数为1时,有213,214,312,314,412,413,共6
个,十位上的数为2时,有324,423,共2个,所以共有6+2=8个.
偶数为214,312,314,412,324,共5个.
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10. 用0,1,2,3,4五个数字.
(1)可以排出多少个三位数字的密码?
解: 三位数字的密码,首位可以是0,数字也可以重
复,每个位置都有5种排法,共有5×5×5=53=125(个).
(2)可以排成多少个三位数?
解: 三位数的首位不能为0,但可以有重复数字,首先
考虑首位的排法,除0外共有4种排法,第二、三位可以排
0,因此,共有4×5×5=100(个).
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(3)可以排成多少个能被2整除的无重复数字的三位数?
解: 被2整除的数即偶数,末位数字可取0,2,4,因
此,可以分两类,
第1类是末位数字是0,则有4×3=12(种)排法;
第2类是末位数字不是0,则末位有2种排法,即2或4,再排
首位,因0不能在首位,所以有3种排法,十位有3种排法,
因此有2×3×3=18(种)排法.
根据分类计数原理,共有12+18=30(种)排法.即可以排
成30个能被2整除的无重复数字的三位数.
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11. 《九章算术》中,称底面为矩形且有一侧棱垂直于底面的四棱锥
为阳马.设AA1是正六棱柱的一条侧棱,如图,若阳马以该正六棱
柱的顶点为顶点,以AA1为底面矩形的一边,则这样的阳马的个
数是(  )
A. 8 B. 12
C. 16 D. 18
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解析:  如图,根据正六边形的性质,当A1ABB1
为底面矩形时,有4个满足题意;同理,当A1AFF1
为底面矩形时,有4个满足题意;当A1ACC1为底面
矩形时,有4个满足题意;当A1AEE1为底面矩形
时,有4个满足题意,故共有4+4+4+4=16
(个)阳马.
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12. 某外商计划在4个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市
投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有 种(用
数字作答).
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解析:有两类不同的投法:①外商从4个候选城市中选择3个城
市,各投资1个项目,第一个项目有4种投法,第二个项目有3种投
法,第三个项目有2种投法,这种情况下共有4×3×2=24(种)
投法.②外商从4个候选城市只选择2个城市分别投资1个项目、2个
项目;3个项目中选一个项目投到1个城市,有4种选法,剩下2个
项目选1个城市有3种可能,这种情况下共有3×4×3=36(种)投
法.从而外商不同的投资方案共有24+36=60(种).
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13. (2024·常州月考)如图为我国数学家赵爽在为《周髀算经》作注
时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区域涂
色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同
的涂色方案种数为 .
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解析:如图,若区域①与③颜色相同,区域①有5种
涂法,区域②有4种涂法,区域④有3种涂法,区域
⑤有3种涂法,由分步计数原理可知不同的涂色方案
有5×4×3×3=180种;若区域①与③颜色不同,区
域①有5种涂法,区域②有4种涂法,区域③有3种涂法,区域④有2种涂法,区域⑤有2种涂法,由分步计数原理可知不同的涂色方案有5×4×3×2×2=240种.综上,由分类计数原理可知不同的涂色方案种数为180+240=420.
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14. 某出版社的7名工人中,有3人只会排版,2人只会印刷,还有2人
既会排版又会印刷,现从7人中安排2人排版,2人印刷,请问有多
少种不同的安排方法?
解:根据既会排版又会印刷的2人中被选出的人数,可将问题分为
三类:
第一类:既会排版又会印刷的2人全不被选出,即从只会排版的3
人中选2人,有3种选法;只会印刷的2人全被选出,有1种选法,
由分步计数原理知共有3×1=3种选法.
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第二类:既会排版又会印刷的2人中被选出1人,有2种选法.若此
人去排版,则再从会排版的3人中选1人,有3种选法,只会印刷的
2人全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有2×3×1=6种
选法;若此人去印刷,则再从会印刷的2人中选1人,有2种选法,
从会排版的3人中选2人,有3种选法,由分步计数原理知共有
2×2×3=12种选法.由分类计数原理知共有6+12=18种选法.
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第三类:既会排版又会印刷的2人全被选出,若此2人都去印刷,
有3种选法;若此2人都去排版,有1种选法;若此2人中1人去排
版,1人去印刷,有2×3×2=12种选法.由分类计数原理知共有3
+1+12=16种选法.
所以不同的安排方法种数为3+18+16=37.
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15. 高中学生甲到教室需要走楼梯,一步可以迈一级或两级或三级
台阶.
(1)若楼梯有4级台阶,则甲有多少种不同的爬楼方法;
解: 用1,2,3分别表示学生甲一步迈一级、两级、三
级台阶,用例举法可知学生甲有1111,121,112,13,
211,22,31,共7种不同的爬楼方法.
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(2)若楼梯有10级台阶,则甲有多少种不同的爬楼方法.
解: 设学生甲爬n级台阶有an种方法,考虑最后一
步:若最后一步只迈一级台阶,则前n-1级台阶有an-1种
方法;
若最后一步迈两级台阶,则前n-2级台阶有an-2种不同的
方法;
若最后一步迈三级台阶,则前n-3级台阶有an-3种不同的
方法,
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由分类计数原理得:an=an-1+an-2+an-3(n≥4),显
然a1=1,a2=2,a3=4,则:a4=a1+a2+a3=7,a5=a2
+a3+a4=13,a6=a3+a4+a5=24,a7=a4+a5+a6=
44,a8=a5+a6+a7=81,a9=a6+a7+a8=149,a10=a7
+a8+a9=274,
故该学生上10级台阶的楼梯有274种不同的爬楼方法.
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谢 谢 观 看!第2课时 两个基本计数原理的综合应用
题型一 组数问题
【例1】 (链接教科书第64页习题7题)已知0,1,2,3,4,5这六个数字.
(1)可以组成多少个数字不重复的三位数?
(2)可以组成多少个数字允许重复的三位数?
通性通法
对于组数问题应掌握以下两个原则
(1)明确特殊位置或特殊数字,是我们采用“分类”还是“分步”的关键.一般按特殊位置(末位或首位)分类,分类中再按特殊数字(或特殊元素)优先的策略分步;如果正面分类较多,可采用间接法求解;
(2)要注意数字“0”不能排在两位数字或两位数字以上的数的最高位.
【跟踪训练】
1.(2024·徐州月考)用0,1,2,3组成没有重复数字的四位数,其中奇数有(  )
A.8个 B.10个
C.18个 D.24个
2.用0,1,2,3,4,5可以组成无重复数字的四位整数有   ;其中比2 000大的四位偶数有   个.
题型二 选(抽)取与分配问题
【例2】 高三年级的三个班到甲、乙、丙、丁四个工厂进行社会实践,其中甲工厂必须有班级去,每班去哪个工厂可自由选择,则不同的分配方案有(  )
A.16种 B.18种
C.37种 D.48种
通性通法
解决抽取(分配)问题的方法技巧
(1)当涉及对象的数目不大时,一般选用列举法、树状图法、框图法或图表法;
(2)当涉及对象的数目很大时,一般有两种方法:①直接法:直接使用分类计数原理或分步计数原理.若抽取是有顺序的,则按分步进行;若是按对象特征抽取的,则按分类进行;②间接法:去掉限制条件,计算所有的抽取方法数,然后减去所有不符合条件的抽取方法数即可.
【跟踪训练】
1.(2024·盐城月考)从6名志愿者中选4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,若其中甲、乙两名志愿者不能从事翻译工作,则选派方案共有(  )
A.280种 B.240种
C.180种 D.96种
2.甲、乙、丙三人各写一张贺卡,放在一起,再各取一张不是自己的贺卡,则不同取法的种数为    .
题型三 涂色(种植)问题
【例3】 (链接教科书第64页习题13题)(1)如图所示,有A,B,C,D四个区域,用红、黄、蓝三种颜色涂色,要求任意两个相邻区域的颜色各不相同,共有    种不同的涂法;
(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,则有    种不同的种植方法.
通性通法
解决涂色(种植)问题的一般思路
(1)按区域的不同,以区域为主分步计数,用分步计数原理分析;
(2)以颜色(种植作物)为主分类讨论,适用于“区域、点、线段”等问题,用分类计数原理分析;
(3)对于涂色问题,将空间问题平面化,转化为平面区域的涂色问题.
【跟踪训练】
1.对图中的A,B,C三个区域染色,每块区域染一种颜色,有公共边的区域不同色.现有红、黄、蓝三种不同的颜色可以选择,则不同的染色方法共有(  )
A B C
A.22种 B.18种
C.12种 D.6种
2.如图,将1个四棱锥的每个面染上1种颜色,使每两个具有公共棱的面染成不同颜色.如果只有4种颜色可使用,那么不同的染色方法有(  )
A.36种 B.48种 C.72种 D.108种
1.由数字1,2,3组成的无重复数字的整数中,偶数的个数为(  )
A.15 B.12 C.10 D.5
2.(a1+a2)(b1+b2)(c1+c2+c3)完全展开后的项数是(  )
A.9 B.18 C.7 D.12
3.某县总工会利用业余时间开设太极、书法、绘画三个培训班,甲、乙、丙、丁四人报名参加,每人只报名参加一项,且甲、乙不参加同一项,则不同的报名方法种数为    .
4.(2024·淮安月考)如图,用4种不同的颜色涂入图中的矩形A,B,C,D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同的涂法有多少种?
A B
C
D
第2课时 两个基本计数原理的综合应用
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)若组成的数为数字不重复的三位数,则首位数字不为零,个位和十位的数字无限制,
所以数字不重复的三位数的个数为5×5×4=100.
(2)若组成的数为数字允许重复的三位数,则首位数字不为零,个位和十位的数字无限制,
所以数字允许重复的三位数的个数为5×62=180.
跟踪训练
1.A 个位数只能是1或3,所以有2种选择,首位不能为0,则有2种选择;百位数字有2种选择;十位数字只有1种选择.由分步计数原理,所以用0,1,2,3组成没有重复数字的四位数为奇数的有2×2×2×1=8(个).
2.300 120 解析:①分四步:第1步,千位数字有5种选取方法;第2步,百位数字有5种选取方法;第3步,十位数字有4种选取方法;第4步,个位数字有3种选取方法.由分步计数原理知,可组成无重复数字的四位整数共5×5×4×3=300(个).②分为三类:第1类,末位是0的有4×4×3=48(个);第2类,末位是2的有3×4×3=36(个);第3类,末位是4的有3×4×3=36(个).由分类计数原理知,共有48+36+36=120(个).
【例2】 C 法一(直接法) 以甲工厂分配班级情况进行分类,共分为三类.第1类,三个班级都去甲工厂,此时分配方案只有1种;第2类,有两个班级去甲工厂,剩下的班级去另外三个工厂,其分配方案有3×3=9(种);第3类,有一个班级去甲工厂,另外两个班级去其他三个工厂,其分配方案有3×3×3=27(种).综上所述,不同的分配方案共有1+9+27=37(种).
法二(间接法) 先计算三个班自由选择去哪个工厂的总数,再扣除甲工厂无人去的情况,即有4×4×4-3×3×3=37(种)不同的分配方案.
跟踪训练
1.B 由于甲、乙不能从事翻译工作,因此翻译工作从余下的4名志愿者中选1人,有4种选法,后面三项工作的选法有5×4×3种,因此共有4×5×4×3=240(种)选派方案.
2.2 解析:不妨由甲先来取,共2种取法,而甲取到谁的将由谁在甲取后第二个来取,余下来的人,都只有了一种选择,所以不同取法共有2×1×1=2(种).
【例3】 (1)18 (2)18 解析:(1)①若A,C涂色相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,2,则有3×2×1×2=12(种)不同的涂法.②若A,C涂色不相同,则A,B,C,D可涂颜色的种数依次是3,2,1,1,则有3×2×1×1=6(种)不同的涂法.所以根据分类计数原理,共有12+6=18(种)不同的涂法.
(2)若黄瓜种在第一块土地上,则有3×2=6(种)不同的种植方法.同理,黄瓜种在第二块、第三块土地上,均有3×2=6(种)不同的种植方法.故不同的种植方法共有6×3=18(种).
跟踪训练
1.C 先给A染色,有3种方法;再给B染色,有2种方法;再给C染色,有2种方法,由分步计数原理可得不同的染色方法共有3×2×2=12(种).故选C.
2.C 当侧面SAB与侧面SDC同色时,底面ABCD有4种染色方法,侧面SDC有3种染色方法,侧面SAD有2种染色方法,侧面SAB有1种染色方法,侧面SBC有2种染色方法,共有4×3×2×1×2=48(种)染色方法.当侧面SAB与侧面SDC不同色时,底面ABCD有4种染色方法,侧面SDC有3种染色方法,侧面SAD有2种染色方法,侧面SAB有1种染色方法,侧面SBC有1种染色方法,共有4×3×2×1×1=24(种)染色方法.则不同的染色方法共有48+24=72(种).
随堂检测
1.D 分三类,第一类组成一位整数,偶数有1个;第二类组成两位整数,其中偶数有2个;第三类组成三位整数,其中偶数有2个.由分类计数原理知共有偶数5个.
2.D 每个括号内各取1项相乘才能得到展开式中的1项,由分步计数原理得,完全展开后的项数为2×2×3=12.
3.54 解析:甲有三个培训班可选,甲、乙不参加同一项,所以乙有两个培训班可选,丙、丁各有三个培训可选,根据分步计数原理,不同的报名方法种数为3×2×3×3=54.
4.解:先涂A,有4种选择,
再涂B有3种选择,C与A,B相邻,
则C有2种选择,D只与C相邻,
则D有3种选择,
所以一共有4×3×2×3=72(种)不同的涂法.
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