北师大版高中数学选择性必修第一册第五章计数原理排列的应用(习题课)课件(共58张PPT)+学案

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名称 北师大版高中数学选择性必修第一册第五章计数原理排列的应用(习题课)课件(共58张PPT)+学案
格式 zip
文件大小 8.1MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-24 10:08:30

文档简介

(共58张PPT)
排列的应用(习题课)
 
第五章 §2 排列问题
学习目标
1.进一步理解排列的概念,掌握几种有限制条件的排列,提 升数学运算的核心素养.
2.会应用排列知识解决简单的实际问题,提升数学建模、数 学运算的核心素养.
任务一 数字排列问题
典例
1
规律方法
1.数字排列的本质是“元素”占“位置”问题,有限制条件的排列问题主要表现在某元素不排在某个位置上,或某个位置上不排某个元素.
2.解决此类问题的方法主要按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先考虑特殊位置,若一个位置安排的元素影响另一个位置的元素个数时,应分类讨论.主要解法是直接法与间接法.

对点练1.(1)由0,1,4,5,6五个数能形成无重复数字的三位偶数的个
数为
A.18 B.30
C.84 D.96
(2)用1,2,3,4,5,6,7这7个数字排列组成一个无重复数字的七位数,要求在其偶数位上必须是偶数,奇数位上必须是奇数,则这样的七位数有
   个.
144
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任务二 元素的“在”与“不在”问题
典例
2
规律方法
排列问题的实质是“元素”占“位子”问题,有限制条件的排列问题的限制条件主要表现在某元素不排在某个“位子”上或某个“位子”不排某些元素,解决该类排列问题的方法主要是按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先满足特殊“位子”.

对点练2.(1)现要从A,B,C,D,E这5人中选出4人安排在甲、乙、丙、丁4个岗位上,如果A不能安排在甲岗位上,那么不同的安排方法种数为
A.300 B.120
C.96 D.72
(2)即将暑假,小明一家5人计划开车回趟老家,车子前排有驾驶座和副驾驶座,后排有3个座位.家人中只有小明和哥哥不会开车,且小明未成年只能坐在后排,则一共有  种不同的乘坐方式.
54
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任务三 “相邻”与“不相邻”问题
典例
3
规律方法
处理元素“相邻”“不相邻”问题应遵循“先整体,后局部”的原则.元素相邻问题,一般用“捆绑法”,先把相邻的若干个元素“捆绑”为一个大元素与其余元素全排列,然后再松绑,将这若干个元素内部全排列.元素不相邻问题,一般用“插空法”,先将不相邻元素以外的“普通”元素全排列,然后在“普通”元素之间及两端插入不相邻元素.

对点练3.(1)七位渔民各驾驶一辆渔船依次进湖捕鱼,甲、乙渔船要排在一起出行,丙必须在最中间出行,则不同的排法有
A.96种 B.120种
C.192种 D.240种
(2)要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,排法种数有    种.
604 800
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任务四 定序问题
(1)甲、乙、丙、丁、戊五名同学站一排,若甲在乙的左边,则不同的站队方式共有   种.
典例
4
60

(2)(一题多解)某文艺组委会要在原定排好的10个“本土歌舞”节目中增加2个“歌王对唱”节目.若保持原来10个节目的相对顺序不变,则不同的排法种数为   .
132
规律方法
规律方法
2.插空法:若m个元素之间的先后顺序确定不变,因此先排这m个元素,只有一种排法,然后把剩下的n个元素插入由以上m个元素形成的空中.
对点练4.现有10人排队,其中要求甲、乙、丙、丁、戊五人的先后顺序固定,则共有不同排法    种.
30 240
课堂小结
任务再现 1.数字排列问题.2.“相邻”与“不相邻”、“在”与“不在”、定序问题
方法提炼 捆绑法、插空法、定序问题除法处理、间接法
易错警示 分类讨论时,出现重复或遗漏,各种方法使用不当
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随堂评价

1.在0,1,2,3,4中不重复地选取4个数字,共能组成不同的四位数的个数为
A.96 B.18
C.120 D.84

2.学校里获奖的3名同学和一名颁奖领导排成一排上台拍照,要求领导站在最边上,则不同的站位顺序共有
A.6种 B.12种
C.18种 D.24种
3.某节体育课上,胡老师让2名女生和3名男生排成一排,要求2名女生之间至少有1名男生,则这5名学生不同的排法共有  种.
72
4.将A,B,C,D,E,F,G七本书排在书架上,要求A与B相邻,并且C在D的左边,E在D的右边,则不同的排放种数为   (用数字作答).
240

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课时分层评价

1.某校高二年级组织学生去某旅游名胜区春游,包含小明在内的6位同学站成一排照相,小明不站在两端,则不同的排法种数为
A.240 B.300
C.360 D.480

2.有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有
A.12种 B.18种
C.24种 D.36种

3.某次数学竞赛获奖的6名同学上台领奖,若甲、乙、丙三人上台的先后顺序已确定,则不同的上台顺序种数为
A.20 B.120
C.360 D.720

4.由0,1,2,3这4个数字组成无重复数字的四位数且为偶数,则不同的排法种数为
A.10 B.12
C.18 D.24



6.(多选题)某班星期一上午要安排语文、数学、英语、物理、化学5节课,且该天上午总共5节课,下列结论正确的是
A.若数学课不安排在第一节且不在最后一节课,则有72种不同的安排
方法
B.若语文课和数学课必须相邻,且语文课排在数学课前面,则有48种不同的安排方法
C.若语文课和数学课不能相邻,则有72种不同的安排方法
D.若语文课、数学课、英语课按从前到后的顺序安排,则有40种不同的安排方法

7.一排6个座位坐了2个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法有
  种.
72
8.班会课上原定有3位同学依次发言,现临时加入甲、乙2位同学也发言,若保持原来3位同学发言的相对顺序不变,且甲、乙的发言顺序不能相邻,则不同的发言顺序种数为  .(用数字作答)
12
9.在7名运动员中选4名组成接力队,参加4×100接力赛,那么甲、乙两人都不跑中间两棒的安排方法共有   种.
400

11.哈尔滨冰雪大世界是享誉国内外的冬季旅游胜地,2024年年初,来自南方的A,B,C,D,E,F六位南方游客打卡冰雪大世界,在标志性建筑冰雪城堡前站成一排合影留念,若要求B,C相邻,A与D不相邻,则不同的排队方法种数为
A.36 B.72
C.144 D.288

12.如图,在两行三列的网格中放入标有数字1,2,3,4,5,6的六张卡片,每格只放一张卡片,则“只有中间一列两个数字之和为7”的不同的排法有
A.16种 B.32种
C.64种 D.96种





13.根据学校要求,错峰放学去食堂吃饭,高三年级五楼有4个班排队,1班不能排在最后,4班不能排在第一位,则四个班排队吃饭的不同方案有
  种.(用数字作答)
14
15.回文联是我国对联中的一种.用回文形式写成的对联,既可顺读,也可倒读.不仅意思不变,而且颇具趣味.在数学中也有这样一类顺读与倒读都是同一个数的自然数,称之为“回文数”.如44,585,2 662等;则用数字1,2,3,4,5,6可以组成4位“回文数”的个数为
A.15 B.30
C.36 D.72

16.A,B,C,D共4名同学参加演讲比赛,决出第一至第四的名次.A和B去询问成绩,回答者对A说:“很遗憾,你和B都没有得到冠军.”对B说:“你当然不会是最差的.”从这两个回答分析,这4人的名次排列有
  种.(用数字作答)
8
返回排列的应用(习题课)
学习目标 1.进一步理解排列的概念,掌握几种有限制条件的排列,提升数学运算的核心素养. 2.会应用排列知识解决简单的实际问题,提升数学建模、数学运算的核心素养.
任务一 数字排列问题
(链教材P167例3)用0,1,2,3,4,5这六个数字可以组成多少个符合下列条件的无重复的数字?
(1)六位奇数;
(2)个位数字不是5的六位数.
解:(1)法一:从特殊位置入手
第一步,排个位,从1,3,5三个数字中选1个,有种排法;
第二步,排十万位,有种排法;
第三步,排其他位,有种排法.
故组成无重复数字的六位奇数共有=288(个).
法二:从特殊元素入手
0不在两端有种排法;
从1,3,5中任选一个排在个位上,有种排法,
其他数字全排列有种排法.
故组成无重复数字的六位奇数共有=288(个).
(2)法一:需分两类:第一类,当个位上排0时,有种排法;
第二类,当个位上不排0时,有··种排法.
故符合题意的六位数有+··=504(个).
法二(间接法):6个数字的全排列有个;0在十万位上的排列有个;
5在个位上的排列有个;
0在十万位上且5在个位上的排列有个.
故符合题意的六位数共有-2+=504(个).
[变式探究]
1.(变设问)若本例中条件不变,能组成多少个被5整除的五位数?
解:个位上的数字必须是0或5.
若个位上是0,则有个;
若个位上是5:不含0,则有个;若含0,但0不作首位,则0的位置有种排法,其余各位有种排法,则有个五位数.故共有++=216(个)能被5整除的五位数.
2.(变设问)若本例条件不变,能组成的所有的六位数按从小到大的顺序排成一列数,则240 135是第几项?
解:由于是六位数,首位数字不能为0.首位数字为1有个数,首位数字为2,万位上为0,1,3中的一个有3个数,
所以+3+1=193,即240 135是第193项.
1.数字排列的本质是“元素”占“位置”问题,有限制条件的排列问题主要表现在某元素不排在某个位置上,或某个位置上不排某个元素.
2.解决此类问题的方法主要按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先考虑特殊位置,若一个位置安排的元素影响另一个位置的元素个数时,应分类讨论.主要解法是直接法与间接法.
对点练1.(1)由0,1,4,5,6五个数能形成无重复数字的三位偶数的个数为(  )
A.18 B.30
C.84 D.96
(2)用1,2,3,4,5,6,7这7个数字排列组成一个无重复数字的七位数,要求在其偶数位上必须是偶数,奇数位上必须是奇数,则这样的七位数有   个.
答案:(1)B (2)144
解析:(1)当个位数字为0时,有=12个;当个位数字不为0时,有··=18个,所以能形成无重复数字的三位偶数的个数为12+18=30.故选B.
(2)第一步,将1,3,5,7四个数在奇数位上全排,有种方法,第二步,将2,4,6三个数在偶数位上全排,有种方法,由分步乘法计数原理,共有这样的七位数=144个.
任务二 元素的“在”与“不在”问题
(一题多解)从包括甲、乙两名同学在内的7名同学中选出5名同学排成一列,求解下列问题:
(1)甲不在首位的排法有多少种?
(2)甲既不在首位也不在末位的排法有多少种?
(3)甲与乙既不在首位也不在末位的排法有多少种?
(4)甲不在首位,同时乙不在末位的排法有多少种?
解:(1)法一:把元素作为研究对象.
第一类,不含甲,此时只需从除甲以外的6名同学中选出5名放在5个位置上,有种排法;
第二类,含有甲,甲不在首位,先从4个位置中选出1个放甲,再从除甲以外的6名同学中选出4名排在没有甲的位置上,有种排法.根据分步乘法计数原理,有4×种排法.
由分类加法计数原理知,共有+4×=2 160(种)排法.
法二:把位置作为研究对象.
第一步,从除甲以外的6名同学中选1名排在首位,有种方法;
第二步,从占据首位以外的6名同学中选4名排在除首位以外的其他4个位置上,有种方法.
由分步乘法计数原理知,共有·=2 160(种)排法.
法三:间接法.
先不考虑限制条件,从7人中选出5人进行排列,然后把不满足条件的排列去掉.
不考虑甲不在首位的要求,总的可能情况有种,甲在首位的情况有种,
所以符合要求的排法有=2 160(种).
(2)把位置作为研究对象,先考虑特殊位置.
第一步,从除甲以外的6名同学中选2名排在首末2个位置上,有种方法;
第二步,从剩下的5名同学中选3名排在中间3个位置上,有种方法.
根据分步乘法计数原理,共有·=1 800(种)方法.
(3)把位置作为研究对象.
第一步,从除甲、乙以外的5名同学中选2名排在首末2个位置,有种方法;
第二步,从剩下的5名同学中选出3名排在中间3个位置上,有种方法.
根据分步乘法计数原理,共有=1 200(种)方法.
(4)总的可能情况有种,减去甲在首位的种排法,再减去乙在末位的种排法,注意到甲在首位,同时乙在末位的排法数被减去了两次,所以还需补回一次种排法,所以共有-2+=1 860(种)排法.
排列问题的实质是“元素”占“位子”问题,有限制条件的排列问题的限制条件主要表现在某元素不排在某个“位子”上或某个“位子”不排某些元素,解决该类排列问题的方法主要是按“优先”原则,即优先排特殊元素或优先满足特殊“位子”.
对点练2.(1)现要从A,B,C,D,E这5人中选出4人安排在甲、乙、丙、丁4个岗位上,如果A不能安排在甲岗位上,那么不同的安排方法种数为(  )
A.300 B.120
C.96 D.72
(2)即将暑假,小明一家5人计划开车回趟老家,车子前排有驾驶座和副驾驶座,后排有3个座位.家人中只有小明和哥哥不会开车,且小明未成年只能坐在后排,则一共有    种不同的乘坐方式.
答案:(1)C (2)54
解析:(1)若A未被选中,则有种安排方法;若A被选中,则有种安排方法,故共有+=96种安排方法,故选C.
(2)第一步:考虑小明只能坐在后排,所以小明的坐法有=3种;第二步:考虑驾驶座的坐法,只能从3人中选1人,有=3种;第三步:其他3人,还有3个位置,坐法有=6种.根据分步乘法计数原理,一共有3×3×6=54种不同的乘坐方式.
任务三 “相邻”与“不相邻”问题
(一题多问)3名男生,4名女生,这7个人站成一排,在下列情况下,各有多少种不同的站法?
(1)男、女各站在一起;
(2)男生必须排在一起;
(3)男生不能排在一起;
(4)男生互不相邻,且女生也互不相邻.
解:(1)相邻问题捆绑法.
男生必须站在一起,即把3名男生进行全排列,有种排法,
女生必须站一起,即把4名女生进行全排列,有种排法,
全体男生、女生各看作一个元素全排列有种排法,
由分步乘法计数原理知,共有··=288(种)排法.
(2)相邻问题捆绑法.
把所有男生看作一个元素,与4名女生组成5个元素全排列,
故有·=720(种)不同的排法.
(3)不相邻问题插空法.
先排女生有种排法,把3名男生安排在4名女生隔成的五个空中,有种排法,故有·=1 440(种)不同的排法.
(4)先排男生有种排法,让女生插空,有=144(种)不同的排法.
处理元素“相邻”“不相邻”问题应遵循“先整体,后局部”的原则.元素相邻问题,一般用“捆绑法”,先把相邻的若干个元素“捆绑”为一个大元素与其余元素全排列,然后再松绑,将这若干个元素内部全排列.元素不相邻问题,一般用“插空法”,先将不相邻元素以外的“普通”元素全排列,然后在“普通”元素之间及两端插入不相邻元素.
对点练3.(1)七位渔民各驾驶一辆渔船依次进湖捕鱼,甲、乙渔船要排在一起出行,丙必须在最中间出行,则不同的排法有(  )
A.96种 B.120种
C.192种 D.240种
(2)要排一张有6个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单,任何两个舞蹈节目不得相邻,排法种数有   种.
答案:(1)C (2)604 800
解析:(1)由题意可知,丙排在第4位,则甲乙两人可能在第1,2或2,3或5,6或6,7位,故不同的排法有4=4×2×24=192种.故选C.
(2)先将6个歌唱节目全排列,有种排法,再从7个空格中选出4个将舞蹈节目插入,有种排法,故有·=604 800种排法.
任务四 定序问题
(1)甲、乙、丙、丁、戊五名同学站一排,若甲在乙的左边,则不同的站队方式共有   种.
(2)(一题多解)某文艺组委会要在原定排好的10个“本土歌舞”节目中增加2个“歌王对唱”节目.若保持原来10个节目的相对顺序不变,则不同的排法种数为  .
答案:(1)60 (2)132
解析:(1)甲、乙、丙、丁、戊五名同学站一排,共有种排法,其中甲在乙的左边和乙在甲的左边一样多,所以甲在乙的左边的不同的站队方式共有=60种.
(2)法一(倍缩法):12个节目无约束条件的全排列有种,其中10个节目不考虑顺序有种.因此满足原来10个节目的相对顺序不变的排法种数为=12×11=132.
法二(插空法):顺序不变的10个节目形成11个空,增加的2个节目相邻插入有=22种方法,不相邻插入有=11×10=110种方法,由分类加法计数原理可得22+110=132种方法.
法三:添加节目后,共有12个节目,因为保持原来10个节目的相对顺序不变,则只需排好2个“歌王对唱”节目即可,所以,不同的排法种数为=12×11=132.
有些排列问题中,某些元素的前后顺序是确定的(不一定相邻),对这些元素进行排列时,不再考虑其顺序,主要有两种解法:
1.整体法:若有(m+n)个元素排成一列,其中m个元素之间的先后顺序确定不变,在种排法中,其中只有一个排列是我们需要的,因此共有种.
2.插空法:若m个元素之间的先后顺序确定不变,因此先排这m个元素,只有一种排法,然后把剩下的n个元素插入由以上m个元素形成的空中.
对点练4.现有10人排队,其中要求甲、乙、丙、丁、戊五人的先后顺序固定,则共有不同排法   种.
答案:30 240
解析:先将10人全排,即为,再将甲、乙、丙、丁、戊五人全排,即为,故有=30 240种排法.
任务再现 1.数字排列问题.2.“相邻”与“不相邻”、“在”与“不在”、定序问题
方法提炼 捆绑法、插空法、定序问题除法处理、间接法
易错警示 分类讨论时,出现重复或遗漏,各种方法使用不当
1.在0,1,2,3,4中不重复地选取4个数字,共能组成不同的四位数的个数为(  )
A.96 B.18
C.120 D.84
答案:A
解析:法一:先排首位,有种方法,再排剩余三位,有种方法,最后根据分步乘法计数原理,共有=96种方法.故选A.
法二:四位数首位不能为零,故有-=96个不同的四位数.故选A.
2.学校里获奖的3名同学和一名颁奖领导排成一排上台拍照,要求领导站在最边上,则不同的站位顺序共有(  )
A.6种 B.12种
C.18种 D.24种
答案:B
解析:领导可以在最左边或者最右边,剩余的3名同学全排列即可,则不同的站位顺序共有2=12种.故选B.
3.某节体育课上,胡老师让2名女生和3名男生排成一排,要求2名女生之间至少有1名男生,则这5名学生不同的排法共有     种.
答案:72
解析:依题意,2名女生不相邻,则有=6×12=72种排法.
4.将A,B,C,D,E,F,G七本书排在书架上,要求A与B相邻,并且C在D的左边,E在D的右边,则不同的排放种数为      (用数字作答).
答案:240
解析:由题意可知,A与B相邻,则将A与B捆绑,然后要求C在D的左边,E在D的右边,
由捆绑法和倍缩法可知,不同的排放种数为==240.
课时分层评价33 排列的应用(习题课)
(时间:60分钟 满分:100分)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.某校高二年级组织学生去某旅游名胜区春游,包含小明在内的6位同学站成一排照相,小明不站在两端,则不同的排法种数为(  )
A.240 B.300
C.360 D.480
答案:D
解析:小明先在中间4个位置选一个,然后再排其他5位同学,共有=4×120=480种排法.故选D.
2.有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有(  )
A.12种 B.18种
C.24种 D.36种
答案:C
解析:将2本语文书捆绑、2本数学书捆绑,则相同科目的书相邻的排法有=2×2×6=24种.故选C.
3.某次数学竞赛获奖的6名同学上台领奖,若甲、乙、丙三人上台的先后顺序已确定,则不同的上台顺序种数为(  )
A.20 B.120
C.360 D.720
答案:B
解析:因为甲、乙、丙三人上台的先后顺序已确定,所以不同的上台顺序种数为=120.故选B.
4.由0,1,2,3这4个数字组成无重复数字的四位数且为偶数,则不同的排法种数为(  )
A.10 B.12
C.18 D.24
答案:A
解析:当个位数字是0时,无重复数字的四位偶数的个数是,当个位数字是2时,无重复数字的四位偶数的个数是,所以不同的排法种数为+=10.故选A.
5.现有8个人排成一排照相,其中甲、乙、丙三人不全相邻的排法种数为(  )
A.· B.-·
C.· D.-
答案:B
解析:在8个人全排列的方法数中减去甲、乙、丙全相邻的方法数,就得到甲、乙、丙三人不全相邻的方法数,即-·.故选B.
6.(多选题)某班星期一上午要安排语文、数学、英语、物理、化学5节课,且该天上午总共5节课,下列结论正确的是(  )
A.若数学课不安排在第一节且不在最后一节课,则有72种不同的安排方法
B.若语文课和数学课必须相邻,且语文课排在数学课前面,则有48种不同的安排方法
C.若语文课和数学课不能相邻,则有72种不同的安排方法
D.若语文课、数学课、英语课按从前到后的顺序安排,则有40种不同的安排方法
答案:AC
解析:对于A,若数学课不安排在第一节且不在最后一节课,则数学课有3节课可选,其余科目没有要求,有种安排方法,则一共有3=72种不同的安排方法,故A正确;对于B,语文课和数学课捆绑在一起,看作一个元素,与余下的科目一起排列,则有=24种不同的安排方法,故B错误;对于C,先安排英语、物理、化学3节课,有=6种不同的安排方法,把语文课和数学课安排在英语、物理、化学产生的4个空位上,有=12种不同的安排方法,则共有6×12=72种不同的安排方法,故C正确;对于D,若语文课、数学课、英语课按从前到后的顺序安排,则有=20种不同的安排方法,故D错误.故选AC.
7.一排6个座位坐了2个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法有     种.
答案:72
解析:左侧的三个座位和右侧的三个座位分别坐三口之家,内部进行全排列,两个家庭也可以进行互换位置,故共有=72种坐法.
8.班会课上原定有3位同学依次发言,现临时加入甲、乙2位同学也发言,若保持原来3位同学发言的相对顺序不变,且甲、乙的发言顺序不能相邻,则不同的发言顺序种数为    .(用数字作答)
答案:12
解析:在原来三位同学的发言顺序一定时,他们之间及两边会形成4个空位,插入甲、乙2位同学,有=4×3=12(种)方法.
9.在7名运动员中选4名组成接力队,参加4×100接力赛,那么甲、乙两人都不跑中间两棒的安排方法共有     种.
答案:400
解析:若选中甲乙两人,则甲乙两人跑第一棒和第四棒,有种选择,再从剩余的5人中选择两人跑中间两棒,有种选择,故有=40种安排方法,若只选中甲,则甲从第一棒和第四棒选择一个,有种选择,再从剩余的5人中选择3人跑剩余3棒,有种选择,故有=120种安排方法,若只选中乙,同理可得,有=120种安排方法,若甲和乙均未选中,则从剩余的5人中选择4人进行全排列,共有=120种安排方法,综上,共有40+120+120+120=400种安排方法.
10.(15分)根据张桂梅校长真实事迹拍摄的电影《我本是高山》引起强烈反响,有3名同学和2名家长相约一起去观看该影片,他们的座位在同一排且连在一起.求:
(1)甲同学必须坐乙同学左边的坐法有多少种?
(2)2名家长互不相邻的坐法有多少种?
(3)2名家长坐一起的坐法有多少种?
解:(1)因为甲同学必须坐乙同学左边,又一共有5人,
故所求坐法有==60种.
(2)根据题意,先将3名同学排好,有=6种坐法,
再在这3名同学之间及两头的4个空位中插入2名家长,有=12种坐法,
由分步乘法计数原理可知,共有6×12=72种坐法.
(3)两名家长捆绑有种,然后与三名学生进行全排,所以有=48种.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.哈尔滨冰雪大世界是享誉国内外的冬季旅游胜地,2024年年初,来自南方的A,B,C,D,E,F六位南方游客打卡冰雪大世界,在标志性建筑冰雪城堡前站成一排合影留念,若要求B,C相邻,A与D不相邻,则不同的排队方法种数为(  )
A.36 B.72
C.144 D.288
答案:C
解析:先将B,C捆绑在一起与E,F排列,有=12种排法,然后在三者排好后形成的4个空中插入A,D两人,有=12种方法,由分步乘法计数原理得共有12×12=144种排列方法.故A、B、D错误.故选C.
12.如图,在两行三列的网格中放入标有数字1,2,3,4,5,6的六张卡片,每格只放一张卡片,则“只有中间一列两个数字之和为7”的不同的排法有(  )
A.16种 B.32种
C.64种 D.96种
答案:D
解析:根据题意,分三步进行;第一步,要求“只有中间一列两个数字之和为7”,则中间的数字为三组数1,6或2,5或3,4中的一组,共有3=6种排法;第二步,排左列的两数,从剩余的四个数选取两数且这两数字之和不为7,共有=8种排法;第三步,排右列的两数,剩下的两个数字,共有=2种排法.由分步乘法计数原理知,共有不同的排法种数为6×8×2=96.故选D.
13.根据学校要求,错峰放学去食堂吃饭,高三年级五楼有4个班排队,1班不能排在最后,4班不能排在第一位,则四个班排队吃饭的不同方案有    种.(用数字作答)
答案:14
解析:总方案有种,1班排在最后有种方案,4班排在第一位有种方案,1班排在最后且4班排在第一位有种方案,则满足要求的方案有-2+=14种.
14.(15分)某电视节目的主持人邀请年龄互不相同的5位嘉宾逐个出场亮相.
(1)其中有3位老者要按年龄从大到小的顺序出场,出场顺序有多少种?(至少给出两种解法)
(2)3位老者与2位年轻人都要分别按从小到大的顺序出场,顺序有多少种?
解:(1)法一(倍缩法):5位嘉宾无约束条件的全排列有种,由于3位老者的排列顺序已定,因此满足3位老者按年龄从大到小的顺序出场,出场顺序有=20(种).
法二(插空法):记3位老者按年龄由大到小的顺序为“A,B,C”.则三人形成四个空档(含两端).①若2个年轻人出场顺序相邻,有种顺序,②若2个年轻人出场顺序不相邻,有种顺序.因此满足条件的出场顺序有·+=20(种).
(2)设符合条件的顺序共有x种,用(1)的方法可得x··=,解得x==10,所以符合条件的出场顺序有10种.
(15、16,每小题5分,共10分)
15.回文联是我国对联中的一种.用回文形式写成的对联,既可顺读,也可倒读.不仅意思不变,而且颇具趣味.在数学中也有这样一类顺读与倒读都是同一个数的自然数,称之为“回文数”.如44,585,2 662等;则用数字1,2,3,4,5,6可以组成4位“回文数”的个数为(  )
A.15 B.30
C.36 D.72
答案:C
解析:分两类,第1类,用一个数字组成四位数的回文数,有6个;第2类,用两个数字组成四位数的回文数,只需从这6个数字中任取2个数字,排在前两位(后两位由前两位顺序确定),有=30个,故全部4位回文数共有6+30=36个.故选C.
16.A,B,C,D共4名同学参加演讲比赛,决出第一至第四的名次.A和B去询问成绩,回答者对A说:“很遗憾,你和B都没有得到冠军.”对B说:“你当然不会是最差的.”从这两个回答分析,这4人的名次排列有     种.(用数字作答)
答案:8
解析:依题意A,B不在第一名且B不在第四名,若A在第四名,先排B到第二、三名中的一个位置,另外两个人全排列,所以有=4种排列;若A不在第四名,则先排A,B到第二、三名两个位置,另外两个人全排列,所以有=4种排列;综上可得这4人的名次排列有4+4=8种.
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