第六章计数原理题型总结
【题型一 两种计数原理综合应用】
1.如图,从(图中不能折返回)不同的走法有( )
A.8种 B.6种 C.4种 D.2种
2.多选题从1,2,3,4,5,6中任取三个不同的数组成一个三位数,则在所组成的数中( )
A.偶数有60个 B.比300大的奇数有48个
C.个位和百位数字之和为7的数有24个 D.能被3整除的数有32个
3.已知有4名工人分别在4个不同的岗位,现根据需要进行轮岗调整,则至少有3名工人岗位变动的轮岗方式种数有 .
4.某班星期一上午安排5节课,若数学2节,语文、物理、化学各1节,且物理、化学不相邻,2节数学相邻,则星期一上午不同课程安排种数 .
【题型二 排列数+与组合数的计算】
1.( )
A.92 B.102 C.120 D.148
2.计算的值是( )
A.41 B.61 C.62 D.82
3.已知,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.计算下列各式.
(1);
(2).
【题型三 排列组合之排数问题】
1.在单层书架上有五本书,分别是《三国演义(上)》,《三国演义(下)》,《水浒传》,《西游记》,《红楼梦》,现要求《三国演义(上)》和《三国演义(下)》放在一起,那么不同的放书顺序有( )
A.24种 B.36种 C.48种 D.120种
2.某学校门口有3辆A公司的共享单车,4辆B公司的共享单车,5位同学从这7辆车中各选1辆骑行,同品牌的车因编号不同视为不同的车,则B公司的车比A公司的车多选1辆的选法种数为( )
A.120 B.720 C.1080 D.1440
3.2025年,省属“三位一体”综合评价招生政策进行了调整,每位考生限报四所大学.某考生从6所大学中选择4所进行报名,其中甲、乙两所学校至多报一所,则该考生报名的可能情况种数是( )
A.12 B.9 C.6 D.15
4.从1,2,3,4,5,6这6个数中任取4个不同的数组成一个四位数,则2与3相邻的四位数的个数为 ,能被3整除的四位数的个数为 .
【题型四 排列组合之排队问题】
1.某校合唱团参加红五月合唱比赛,合唱团选出6个人站在第一排,其中甲、乙作为领唱需要站在第一排的正中间,则这6个人的排队方案共有( )
A.24种 B.48种 C.120 D.240种
2.有7个同学要排队做操,其中甲乙丙必须相邻,则总共有 种排法.
3.6名同学排队站成一排,要求甲乙两人不相邻,共有 种不同的排法.
4.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)
5.7名同学排队照相.
(1)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法?
(2)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,女生不能相邻,有多少种不同的排法?
6.为提高和展示学生的艺术水平,也为了激发学生的爱国热情,某校开展国庆文艺汇演,共有6个节目,其中有两个舞蹈,三个唱歌,一个朗诵,现在要安排演出次序.(结果用数值作答)
(1)若朗诵节目不在排头,也不在排尾,有多少种不同排法?
(2)若三个唱歌节目必须相邻,有多少种不同排法?
(3)求两个舞蹈节目不相邻的概率.
【题型五 排列组合之涂色问题】
1.现提供红 黄 蓝 绿四种颜色给一个四棱锥的五个面涂色,且相邻(两个面有公共边)的两个面所涂颜色不相同,则不同的涂色方案的种数为( )
A.24种 B.48种 C.72种 D.144种
2.如图,用四种不同的颜色给图中的,,,,,,七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有( )
A.600 B.288 C.576 D.以上答案均不对
3.如图,天津市共辖16区,市内六区分布如图,用4种颜色标注6个区域,相邻区颜色不同,不同的涂色方式共有 种.
4.如图,A,B,C,D为四个不同的区域,现有红、黄、蓝、黑4种颜色,对这四个区域进行涂色,要求相邻区域涂不同的颜色(A与C不相邻,B与D不相邻),则使用2种颜色涂色的概率为 .
5.如图,一个圆环分成,,,四个区域,用3种颜色(全部用完)对这四个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同涂色的方法种数为 .(用数字作答)
【题型六 排列组合之分组分配问题】
1.在《红楼梦》第三十八回“林潇湘魁夺菊花诗,薛蘅芜讽和螃蟹咏”中,史湘云做东,邀众姐妹和贾宝玉一起作诗.诗会以菊花为主题,共编拟了十首不同的咏菊诗名,假设分配贾宝玉作《访菊》 《种菊》两首,薛宝钗作《忆菊》 《画菊》两首,剩下六首诗分别由林黛玉 史湘云 探春三人创作,且每人至少创作一首,至多创作三首,则不同的分工方案共有( )
A.150种 B.360种 C.450种 D.540种
2.现将5名志愿者分配到4个服务点,要求每位志愿者都要到一个服务点服务,每个服务点都要安排志愿者,有( )种分配方式.
A.36 B.60 C.240 D.1440
3.甲、乙、丙等8名同学将作为志愿者参加三个养老院的志愿服务工作,每个养老院至少安排2名志愿者,每名志愿者只能去一个养老院,且甲、乙、丙三人必须在同一养老院进行志愿服务,则有 种不同的分配方案.
4.我校新采购了5套不同的实验器材,预计分配到高一、高二、高三三个年级的实验室,要求每个年级至少分到1套实验器材,那么共有 种不同的分配方案.
5.将本不同的书(包括本数学书和本英语书)平均分给甲 乙 丙三人,其中数学书和英语书不能分给同一个人,则不同的分配方法种数是 .(用数字作答)
6.根据“援疆支教”工作的要求,我校决定派出位骨干教师对新疆哈密地区个学校进行教学帮扶,每个学校至少分配一位骨干教师,则不同的分配方案种数为 (用数字作答).
【题型七 排列组合之定序问题】
1.8人序号为1,2,3,…,8,从前往后依次排一列,将6,7,8号拉出来插到前面队列中,5号成为末尾,且原来1,2,3,4,5号前后相对次序不变,不同的排法种数为( )
A.240 B.210 C.72 D.35
2.由字母A,B构成的一个6位的序列,含有连续子序列ABA的序列有 个(例如ABAAAA,BAABAB符合题意)
【题型八 排列组合之多面手问题】
1.有名歌舞演员,其中名会唱歌,名会跳舞,从中选出人,并指派一人唱歌,另一个跳舞,则不同的选派方法有 ( )
A.种 B.种 C.种 D.72种
2.有名歌舞演员,其中名会唱歌,名会跳舞,从中选出人,并指派一人唱歌,另一个跳舞,则不同的选派方法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
3.有10名演员,其中8人会唱歌,5人会跳舞,现要表演一个2人唱歌2人伴舞的节目,则不同的选派方法共有 种.
4.有名演员,其中人会唱歌,人会跳舞,现要表演一个人唱歌人伴舞的节目,则不同的选派方法共有 种(写出具体数字结果).
5.一场小型晚会有3个唱歌节目和2个相声节目,要求排出一个节目单.第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有 种排法;前3个节目中要有相声节目,有 种排法.
【题型九 二项展开式+的正用与逆用】
1.展开式中的项数为( )
A.11 B.12 C.22 D.
2.二项式的展开式为( )
A. B.
C. D.
3.多选题若(为正整数)的展开式中存在常数项,则下列选项中的取值可能是( )
A.3 B.5 C.6 D.7
4.的二项展开式是 .
5.在二项式的展开式中,常数项是第 项.
6.的展开式中常数项为 .
【题型十 二项展开式中的特定项】
1.二项式的展开式中第5项的系数为( )
A.252 B.-252 C.210 D.-210
2.展开式中的第项是( )
A. B. C. D.
3.在的展开式中,含项的系数为( )
A.160 B.192 C.184 D.186
4.若的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等,则n=
【题型十一 二项式系数与项的系数和问题】
1.若的展开式的二项式系数之和为64,则其展开式的常数项为( )
A.1 B.15 C.-15 D.-1
2.已知的展开式中二项式系数之和为16,各项系数之和为81,则其展开式中的系数是( )
A.4 B.8 C.32 D.64
3.已知的展开式中系数之和为64,则展开式中的系数为( )
A.10 B.15 C.21 D.24
4.多选题已知展开式中二项式系数之和为64,则( )
A.
B.展开式的各项系数之和是1
C.展开式中第4项的二项式系数最大
D.展开式中常数项为
5.多选题若,则( )
A. B.
C. D.
【题型十二 二项式系数与项的系数最值】
1.的展开式中二项式系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第6项
2.在的展开式中,若仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第( )项.
A. B. C.2或3 D.3或4
3.已知的二项展开式中系数最大的项为 .
4.在的展开式中,仅第项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是 .
5.二项式的展开式中系数的最大值是 .
【题型十三 二项式定理的应用】
1.已知的展开式中的所有二项式系数之和为64.
(1)求;
(2)求常数项;
(3)求展开式的中间项.
2.已知二项式展开式中.
(1)求其二项式系数之和与各项系数之和的差;
(2)设,求的值
3.在的展开式中.
(1)求二项式系数最大的项;
(2)求系数最大的项.
4.已知的展开式中只有第4项的二项式系数最大,且所有项的系数和为729.
(1)求和的值;
(2)求展开式中系数最大的项.
5.已知,N,若的展开式
中, .
(1)求的值;
(2)求的值.
在①只有第6项的二项式系数最大;②第4项与第8项的二项式系数相等;③所有二项式系数的和为,这三个条件中任选一个,补充在上面(横线处)问题中,解决上面两个问题(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分).
6.已知的展开式中第5项与第3项的二项式系数相等.
(1)求n及展开式中各项系数的和;
(2)求的常数项.
7.已知的展开式中所有项的二项式系数和为128,各项系数和为-1.
(1)求n和的值;
(2)求的展开式中的常数项.
8.已知的展开式中所有项的系数和是243.
(1)求n的值,并求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求值.
第六章计数原理题型总结答案
【题型一 两种计数原理综合应用】
1.如图,从(图中不能折返回)不同的走法有( )
A.8种 B.6种 C.4种 D.2种
【答案】A
【分析】由图及分类,分步计数原理可得不同走法.
【详解】分为两类,不经过点有2种走法,经过点有种走法,共种走法.
故选:.
2.多选题从1,2,3,4,5,6中任取三个不同的数组成一个三位数,则在所组成的数中( )
A.偶数有60个 B.比300大的奇数有48个
C.个位和百位数字之和为7的数有24个 D.能被3整除的数有32个
【答案】AC
【分析】根据分步、分类计算原理及排列组合的应用逐项验证即可.
【详解】对于A,要为偶数,个位可以为2或4或6,有3种情况,十位和百位在剩下的5种情况任取2个进行全排,所以共有个,故A正确;
对于B,比300大的奇数,首先百位要大于等于3,个位要为奇数,
当百位为3或5时,个位有2种情况,此时比300大的奇数有个,
当百位为4或6时,个位只有3种情况,此时比300大的奇数有,
所以比300大的奇数共有40个,故B错误;
对于C,个位和百位和为7的情况有或或,共3种情况,
则符合题意得三位数有,故C正确;
对于D,能被3整除,则三个数字之和为3的倍数,共有,,
,,,,八种情况,
所以能被3整除的数有个,故D错误;
故选:AC.
3.已知有4名工人分别在4个不同的岗位,现根据需要进行轮岗调整,则至少有3名工人岗位变动的轮岗方式种数有 .
【答案】17
【分析】根据分类加法原理和分步乘法原理求解即可.
【详解】分两类:当恰有3名工人岗位变动时,则先从4名工人中选出1名保持岗位不变,
剩余3名工人进行错位排列有种;
当4名工人岗位全部变动时,则不妨记4名工人分别为,对应的岗位分别为,
工人有3种岗位选择,若工人选择岗位时,
则工人选择对应的岗位为、或共3种轮岗方式,
同理工人选择岗位时有3种轮岗方式,工人选择岗位时有3种轮岗方式,
所以4名工人进行错位排列有种;
综上,共有种轮岗方式.
故答案为:17
4.某班星期一上午安排5节课,若数学2节,语文、物理、化学各1节,且物理、化学不相邻,2节数学相邻,则星期一上午不同课程安排种数 .
【答案】
【分析】先安排数学与语文,再插空安排物理化学,最后根据乘法原理求结果.
【详解】先安排数学与语文有两种排法,产生三个空位,
从中选两个安排物理化学,有种排法,
所以星期一上午不同课程安排种数为.
故答案为:
【题型二 排列数+与组合数的计算】
1.( )
A.92 B.102 C.120 D.148
【答案】A
【分析】利用排列数和组合数的计算公式求解即可.
【详解】.
故选:A.
2.计算的值是( )
A.41 B.61 C.62 D.82
【答案】C
【分析】由排列数、组合数的计算公式即可求解.
【详解】,
故选:C
3.已知,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】由排列数与组合数的计算公式,列出方程,即可求解.
【详解】由排列数与组合数的计算公式,可得,
即且,解得.
故选:B.
4.计算下列各式.
(1);
(2).
【答案】(1)600
(2)13
【分析】利用排列数与组合数的计算公式直接计算即可得结果.
【详解】(1);
(2).
【题型三 排列组合之排数问题】
1.在单层书架上有五本书,分别是《三国演义(上)》,《三国演义(下)》,《水浒传》,《西游记》,《红楼梦》,现要求《三国演义(上)》和《三国演义(下)》放在一起,那么不同的放书顺序有( )
A.24种 B.36种 C.48种 D.120种
【答案】C
【分析】根据分步乘法计数原理,结合捆绑法运算求解.
【详解】两本《三国演义》要相邻,
由捆绑法得放书顺序有种.
故选:C.
2.某学校门口有3辆A公司的共享单车,4辆B公司的共享单车,5位同学从这7辆车中各选1辆骑行,同品牌的车因编号不同视为不同的车,则B公司的车比A公司的车多选1辆的选法种数为( )
A.120 B.720 C.1080 D.1440
【答案】D
【分析】由题意确定A公司的车选2辆,B公司的车选3辆,结合排列组合数即可求得答案.
【详解】B公司的车比A公司的车多选1辆,则A公司的车选2辆,B公司的车选3辆,
所以选法种数为.
故选:D
3.2025年,省属“三位一体”综合评价招生政策进行了调整,每位考生限报四所大学.某考生从6所大学中选择4所进行报名,其中甲、乙两所学校至多报一所,则该考生报名的可能情况种数是( )
A.12 B.9 C.6 D.15
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用组合计数问题,结合排除法列式计算得解.
【详解】从6所大学中任取4所,有种,其中甲乙两所学校同时被取到,有种,
所以该考生报名的可能情况种数是.
故选:B
4.从1,2,3,4,5,6这6个数中任取4个不同的数组成一个四位数,则2与3相邻的四位数的个数为 ,能被3整除的四位数的个数为 .
【答案】 72 120
【分析】空一:通过捆绑法即可求解,空二:先确定四个数各位数之和为3的倍数的个数,再通过全排列求解即可.
【详解】由捆绑法可得2与3相邻的四位数的个数为.
要使组成的四位数能被3整除,则该四位数各位数之和为3的倍数,
取出的四个数各位数之和为3的倍数的情况有,,,,,共5种,
所以组成的四位数能被3整除的个数为.
故答案为:72;120
【题型四 排列组合之排队问题】
1.某校合唱团参加红五月合唱比赛,合唱团选出6个人站在第一排,其中甲、乙作为领唱需要站在第一排的正中间,则这6个人的排队方案共有( )
A.24种 B.48种 C.120 D.240种
【答案】B
【分析】首先让甲、乙在中间位置上排序,然后剩下的4人在其余位置进行全排列即可.
【详解】由题意可知,甲,乙站在正中间,有种排队方案,
其它人随机排列,有种排法,
则这6个人的排队方案共有种.
故选:B.
2.有7个同学要排队做操,其中甲乙丙必须相邻,则总共有 种排法.
【答案】
【分析】根据相邻问题捆绑法即可求解.
【详解】甲乙丙相邻,则共有,
故答案为:
3.6名同学排队站成一排,要求甲乙两人不相邻,共有 种不同的排法.
【答案】
【分析】先安排除甲乙之外的四个人,再在5个空位上插空安排甲乙二人可得答案.
【详解】插空法,.
故答案为:480.
4.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】
【分析】根据题意,由间接法代入计算,即可得到结果.
【详解】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种.
故答案为:
5.7名同学排队照相.
(1)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法?
(2)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,女生不能相邻,有多少种不同的排法?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用捆绑法即可得解;
(2)利用插空法即可得解.
【详解】(1)依题意,将甲、乙、丙看作一个整体,其内部有种排法,
再将这个整体与其他4人全排列,有种排法,
所以一共有种不同的排法.
(2)依题意,先对4名男生进行全排列,有种排法,
再将3名女生插到4名男生所形成的5个空中,有种排法,
所以一共有种不同的排法.
6.为提高和展示学生的艺术水平,也为了激发学生的爱国热情,某校开展国庆文艺汇演,共有6个节目,其中有两个舞蹈,三个唱歌,一个朗诵,现在要安排演出次序.(结果用数值作答)
(1)若朗诵节目不在排头,也不在排尾,有多少种不同排法?
(2)若三个唱歌节目必须相邻,有多少种不同排法?
(3)求两个舞蹈节目不相邻的概率.
【答案】(1)480
(2)144
(3)
【分析】(1)特殊元素(朗诵节目)优先考虑,再排其它的即可;
(2)相邻元素用捆绑法解题即可;
(3)不相邻元素用插空法求出符合条件的所有排法,再用古典概型求概率即可.
【详解】(1)朗诵节目不在排头,也不在排尾,则朗读节目有种排法,
然后再排剩余的5个节目,共有种排法,
根据分步乘法计数原理,6个节目共有种排法.
(2)三个唱歌节目捆绑共种排法,再和其它三个节目进行排列,
共有种不同排法.
(3)先排三个唱歌和一个朗诵,共种排法,两个舞蹈节目不相邻,插入个空有种排法,
所以符合条件的排法共种排法,
6个节目的所有排法有种,
所以两个舞蹈节目不相邻的概率.
【题型五 排列组合之涂色问题】
1.现提供红 黄 蓝 绿四种颜色给一个四棱锥的五个面涂色,且相邻(两个面有公共边)的两个面所涂颜色不相同,则不同的涂色方案的种数为( )
A.24种 B.48种 C.72种 D.144种
【答案】C
【分析】分二类:4种、3种颜色涂在5个面上,再由分步计数及排列组合数求不同的涂色方案.
【详解】若用4种颜色,任选一种颜色涂在其中一组对面上有种,
其它3种颜色作全排有,
所以,共有种;
若用3种颜色,从4种颜色任选3种有种,
再任选两种颜色涂在两组对面上种,余下的一种颜色涂在底面有1种,
所以,共有种;
综上,不同的涂色方案有种.
故选:C.
2.如图,用四种不同的颜色给图中的,,,,,,七个点涂色,要求每个点涂一种颜色,且图中每条线段的两个端点涂不同颜色,则不同的涂色方法有( )
A.600 B.288 C.576 D.以上答案均不对
【答案】A
【分析】根据题意,先排,,的方法,分与相同,与相同和既不同于又不同于,三种情况讨论,结合分类计数原理,即可求解.
【详解】由题意,可得,,分别有4,3,2种方法,
(1)当与相同时,有1种方法,此时有2种,
①若与相同有有1种方法,同时有3种方法,
②若与不同,此时有2种方法,
共有:种方法;
(2)当与相同时,有1种方法,此时讨论的3种方法,
共有种方法;
(3)当既不同于又不同于时,有1种方法,
共有种方法,
由分类计数原理,可得共有种方法.
故选:A.
3.如图,天津市共辖16区,市内六区分布如图,用4种颜色标注6个区域,相邻区颜色不同,不同的涂色方式共有 种.
【答案】144
【分析】根据分步乘法计数原理,结合排列即可求解.
【详解】先涂红桥区,河北区和南开区,此时共有种方法,
若和平区与红桥区不同色,和平区只有1种选择,此时涂河东区和河西区一共有3种选择,
若和平区与红桥区同色,和平区只有1种选择,此时涂河东区和河西区一共有3种选择,
因此总的涂色方法有,
故答案为:144
4.如图,A,B,C,D为四个不同的区域,现有红、黄、蓝、黑4种颜色,对这四个区域进行涂色,要求相邻区域涂不同的颜色(A与C不相邻,B与D不相邻),则使用2种颜色涂色的概率为 .
【答案】
【分析】由排列组合以及分类加法计数原理求解个数,即可由古典概型概率公式求解.
【详解】使用4种颜色给四个区域涂色,有种涂法;
使用3种颜色给四个区域涂色,共有种涂法;
(使用3种颜色给四个区域涂色有两类情况:
①区域A与区域C涂同一种颜色,区域B与区域D涂另外2种颜色;
②区域B与区域D涂同一种颜色,区域A与区域C涂另外2种颜色)
使用2种颜色给四个区域涂色,共有种不同的涂法.
所以所有的涂色方法共有(种),
故使用2种颜色给四个区域涂色的概率为.
故答案为:.
5.如图,一个圆环分成,,,四个区域,用3种颜色(全部用完)对这四个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同涂色的方法种数为 .(用数字作答)
【答案】12
【分析】分同色或同色,两类情况求解即可.
【详解】若同色,3种颜色(全部用完),有种,
若同色,3种颜色(全部用完),有种,
所以共有种,
故答案为:12
【题型六 排列组合之分组分配问题】
1.在《红楼梦》第三十八回“林潇湘魁夺菊花诗,薛蘅芜讽和螃蟹咏”中,史湘云做东,邀众姐妹和贾宝玉一起作诗.诗会以菊花为主题,共编拟了十首不同的咏菊诗名,假设分配贾宝玉作《访菊》 《种菊》两首,薛宝钗作《忆菊》 《画菊》两首,剩下六首诗分别由林黛玉 史湘云 探春三人创作,且每人至少创作一首,至多创作三首,则不同的分工方案共有( )
A.150种 B.360种 C.450种 D.540种
【答案】C
【分析】结合两类计数原理,将6首诗按和两种情况求解即可.
【详解】第一类,将6首诗按的数量分给3人,有种;
第二类,将6首诗按的数量分给3人,有种,
所以不同的分工方案共有种.
故选:C.
2.现将5名志愿者分配到4个服务点,要求每位志愿者都要到一个服务点服务,每个服务点都要安排志愿者,有( )种分配方式.
A.36 B.60 C.240 D.1440
【答案】C
【分析】将5人按1,1,1,2,分配,在排序即可求解.
【详解】根据要求将5名志愿者分配到4个服务点的志愿者的人数为1,1,1,2,
所以有种分配方式,
故选:C.
3.甲、乙、丙等8名同学将作为志愿者参加三个养老院的志愿服务工作,每个养老院至少安排2名志愿者,每名志愿者只能去一个养老院,且甲、乙、丙三人必须在同一养老院进行志愿服务,则有 种不同的分配方案.
【答案】150
【分析】根据不同的人数分配比例分别计算分配方案数,再将两种情况的方案数相加得到总的分配方案数.
【详解】依题意,人数的分配有和两种,
若是,则有种,
若是,则有种,则共有150种不同的分配方案.
故答案为:150.
4.我校新采购了5套不同的实验器材,预计分配到高一、高二、高三三个年级的实验室,要求每个年级至少分到1套实验器材,那么共有 种不同的分配方案.
【答案】150
【分析】先将套不同的实验器材分成组,再将分好的组全排列分配到三个年级,根据分步乘法计数原理计算出不同的分配方案数.
【详解】将套不同的实验器材分成组,有两种分法:
按1,1,3分组:从套器材中选套为一组,其余套各为一组,共有种分法.
按2,2,1分组:从套器材中选套为一组,再从剩下的套中选套为一组,剩下套为一组,但这里有重复情况,需要除以消除重复,所以共有种分法.
则将套不同的实验器材分成组,共有种分法.
将分好的组全排列分配到三个年级,
将分好的组全排列,对应高一、高二、高三三个年级,共有种排法.
所以不同的分配方案共有种.
故答案为:150.
5.将本不同的书(包括本数学书和本英语书)平均分给甲 乙 丙三人,其中数学书和英语书不能分给同一个人,则不同的分配方法种数是 .(用数字作答)
【答案】
【分析】方法一:考虑特殊元素,按每个人拿到书的不同结果分配即可求解;法二:考虑特殊元素先分组再分配即可求解.
【详解】方法一:先从甲 乙 丙三人中选一人,这个人既不分数学书,又不分英语书,
有种分配方法,再将数学书和英语书分给剩下两人一人一本,
最后把其余本书平均分给这两个人,有种分配方法,
综上,不同的分配方法种数是.
方法二:各选两本书与数学书 英语书组成一组,然后再分配给三人,
则不同的分配方法种数是.
故答案为:
6.根据“援疆支教”工作的要求,我校决定派出位骨干教师对新疆哈密地区个学校进行教学帮扶,每个学校至少分配一位骨干教师,则不同的分配方案种数为 (用数字作答).
【答案】
【分析】分成,这两种情况,先分组,再分配.
【详解】依题意位骨干教师可以分为,这两种情况,
若为,则有种不同的分配方案;
若为,则有种不同的分配方案;
综上可得一共有种不同的分配方案.
故答案为:
【题型七 排列组合之定序问题】
1.8人序号为1,2,3,…,8,从前往后依次排一列,将6,7,8号拉出来插到前面队列中,5号成为末尾,且原来1,2,3,4,5号前后相对次序不变,不同的排法种数为( )
A.240 B.210 C.72 D.35
【答案】B
【分析】利用排列组合知识或根据分步计数原理求解.
【详解】方法一:等同于设好8个位置,最后一个位置排5号,然后剩余7位置选三个排6,7,8号,排法有种,最后1,2,3,4号前后相对次序不变排入剩余4位置中,由分步计数原理可知不同的排法种数为210种;
方法二:根据分步乘法计数原理,先排6号,共有5种方法,再排7号,有6种方法,最后排8号,有7种方法,故共有种排法.
故选:.
2.由字母A,B构成的一个6位的序列,含有连续子序列ABA的序列有 个(例如ABAAAA,BAABAB符合题意)
【答案】27
【分析】用集合的思想,分为四个不同情况并计算出序列种数,再考虑两两之间重复的序列数,然后得到含有连续子序列ABA的序列数
【详解】考虑出现子序列ABA时,可能出现的位置有4个,把依次对应的序列放入集合,,,(ABA×××,×ABA××,××ABA×,×××ABA)中,
记为集合中元素的个数,则.
再考虑重复的序列,,,,任意多于2个集合的交集均为空集.
所以含有连续子序列ABA的序列有个.
故答案为:27.
【题型八 排列组合之多面手问题】
1.有名歌舞演员,其中名会唱歌,名会跳舞,从中选出人,并指派一人唱歌,另一个跳舞,则不同的选派方法有 ( )
A.种 B.种 C.种 D.72种
【答案】C
【分析】由条件确定既会跳舞又会唱歌的人数,根据选出的人中既会跳舞又会唱歌的人数,分类求满足条件的选派方法数,结合分类加法计数原理求解即可.
【详解】根据题意,有名歌舞演员,其中名会唱歌,名会跳舞,
则既会跳舞又会唱歌的有人,
只会唱歌的有人,只会跳舞的有人;
若选出2人,没有既会跳舞又会唱歌,则有种选法,
若选出2人中有1人既会跳舞又会唱歌,则有种选法,
若选出2人全部是既会跳舞又会唱歌的,则有种选法,
综上共有种选法.
故选:C.
2.有名歌舞演员,其中名会唱歌,名会跳舞,从中选出人,并指派一人唱歌,另一个跳舞,则不同的选派方法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】C
【分析】由条件确定既会跳舞又会唱歌的人数,根据选出的人中既会跳舞又会唱歌的人数,分类求满足条件的选派方法数,结合分类加法计数原理求解即可.
【详解】根据题意,有名歌舞演员,其中名会唱歌,名会跳舞,
则既会跳舞又会唱歌的有人,
只会唱歌的有人,只会跳舞的有人;
若选出2人,没有既会跳舞又会唱歌,有种选法,
若选出2人中有1人既会跳舞又会唱歌,则有种选法,
若选出2人全部是既会跳舞又会唱歌的,则有种选法,
则共有种选法.
故选:C.
3.有10名演员,其中8人会唱歌,5人会跳舞,现要表演一个2人唱歌2人伴舞的节目,则不同的选派方法共有 种.
【答案】199
【分析】以只会唱歌的5人是否选上唱歌人员为标准进行研究,分为三种情况:只会唱歌的5人中没有人选上唱歌人员、只有1人选上唱歌人员和有2人选上唱歌人员,分别求出其方法总数,再由分类加法计数原理求解即可.
【详解】由题意,易知10名演员中有5人只会唱歌,2人只会跳舞,3人为全能演员,
以只会唱歌的5人是否选上唱歌人员为标准进行研究:
①只会唱歌的5人中没有人选上唱歌人员,有种选派方法;
②只会唱歌的5人中只有1人选上唱歌人员,有种选派方法;
③只会唱歌的5人中有2人选上唱歌人员,有种选派方法.
由分类加法计数原理知,选派方法共有(种).
故答案为:199.
4.有名演员,其中人会唱歌,人会跳舞,现要表演一个人唱歌人伴舞的节目,则不同的选派方法共有 种(写出具体数字结果).
【答案】
【分析】首先确定仅会唱歌、仅会跳舞和既会唱歌又会跳舞的演员人数,以仅会唱歌的人被选派的人数为分类依据,分别求得每种情况的选派方法数,根据分类加法计数原理可求得结果.
【详解】由题意可知:名演员中,既会唱歌又会跳舞的演员有:人,
则有人仅会唱歌,人仅会跳舞;
①仅会唱歌的人中有人表演唱歌节目,则选派方法有种;
②仅会唱歌的人中有人表演唱歌节目,则选派方法有种;
③仅会唱歌的人中无人表演唱歌节目,则选派方法有种;
由分类加法计数原理可知:不同的选派方法有种.
故答案为:.
5.一场小型晚会有3个唱歌节目和2个相声节目,要求排出一个节目单.第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有 种排法;前3个节目中要有相声节目,有 种排法.
【答案】 36 108
【分析】利用特殊元素优先选择,即可求解第一空;利用正难则反,先算前3个节目中没有相声,即相声在后两个节目的排法,即可求解第二空.
【详解】选两个唱歌节目排在首尾,剩下的3个节目在中间排列,排法为;
5个节目全排列减去后两个都是相声的排法,共有.
故答案为:36;108
【题型九 二项展开式+的正用与逆用】
1.展开式中的项数为( )
A.11 B.12 C.22 D.
【答案】B
【分析】 ,再利用二项展开式定理展开即可求解.
【详解】因为
所以
则
共有12项,
故选:B.
2.二项式的展开式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由二项式定理求解.
【详解】二项式 ,
.
故选:B
3.多选题若(为正整数)的展开式中存在常数项,则下列选项中的取值可能是( )
A.3 B.5 C.6 D.7
【答案】AC
【分析】根据二项式定理的通项公式求解.
【详解】展开式的通项为:,
因为存在常数项,所以.
经验证,时,;时,符合条件.
故选:AC
4.的二项展开式是 .
【答案】
【分析】根据二项式定理可得答案.
【详解】
.
故答案为:.
5.在二项式的展开式中,常数项是第 项.
【答案】11
【分析】求出通项,找到常数项,然后确定第几项即可.
【详解】的通项公式为,
常数项时,则,
所以常数项是第11项,
故答案为:11
6.的展开式中常数项为 .
【答案】80
【分析】首先写出二项展开式,再根据常数项的特征,即可求解.
【详解】二项展开式的通项公式为,,
令,得,
所以常数项为.
故答案为:
【题型十 二项展开式中的特定项】
1.二项式的展开式中第5项的系数为( )
A.252 B.-252 C.210 D.-210
【答案】C
【分析】求出展开式的通项,从而可得第5项的系数.
【详解】二项式展开式的通项公式,
当时,第5项系数为210.
故选:C.
2.展开式中的第项是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据展开式通项公式写出第项即可.
【详解】由题意可得二项式展开式的通项为:,
将代入上式,可得:,
所以展开式中的第项是:.
故选:A.
3.在的展开式中,含项的系数为( )
A.160 B.192 C.184 D.186
【答案】B
【分析】本题可根据二项式的展开式的通项求出结果.
【详解】二项式的展开式的通项,
当时,,项的系数为192.
故选:B.
4.若的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等,则n=
【答案】10
【分析】根据题意得到,再求出n即可.
【详解】因为的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等,
所以,解得.
故答案为:10.
【题型十一 二项式系数与项的系数和问题】
1.若的展开式的二项式系数之和为64,则其展开式的常数项为( )
A.1 B.15 C.-15 D.-1
【答案】B
【分析】先求出,再利用二项展开式的通项即可求出其常数项.
【详解】由题意,,解得,
则二项式的通项为,
由可得,即其展开式的常数项为.
故选:B.
2.已知的展开式中二项式系数之和为16,各项系数之和为81,则其展开式中的系数是( )
A.4 B.8 C.32 D.64
【答案】C
【分析】根据二项式系数之和以及系数之和求,再根据二项式定理运算求解即可.
【详解】由题意,展开式中二项式系数之和为16,则,即,
即二项式为,因为的展开式中各项系数之和为81,
令可得,,解得,
此时二项式为,其展开式的通项公式为
,,
令,得,所以展开式中的系数是.
故选:C.
3.已知的展开式中系数之和为64,则展开式中的系数为( )
A.10 B.15 C.21 D.24
【答案】B
【分析】利用二项式系数的性质结合二项式定理列式计算即可.
【详解】令,可得所有系数和为,由题意,可得,
展开式的通项为,令,可得
所以的系数为.
故选:B.
4.多选题已知展开式中二项式系数之和为64,则( )
A.
B.展开式的各项系数之和是1
C.展开式中第4项的二项式系数最大
D.展开式中常数项为
【答案】BC
【分析】由二项式系数和为,可判断A,通过可判断B,由组合数性质可判断C,由通项公式可判断D.
【详解】二项式系数之和,解得,故A错误;
令,展开是的各项系数之和为,故B正确;
因为,所以二项式展开式共有7项,即时二项式系数最大,故C正确;
对于,则,,
令,解得,则常数项为,故D错误,
故选:BC.
5.多选题若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】令,计算可判断A;令,结合计算可判断B;令,结合B选项计算可判断C;令,计算可判断D.
【详解】对于A,令,则,
故,故A正确;
对于B,令,则,
又,故,故B正确;
对于C,令,则,
又,故,故C错误;
对于D,令,则,故D正确.
故选:ABD
【题型十二 二项式系数与项的系数最值】
1.的展开式中二项式系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第6项
【答案】B
【分析】利用二项式系数的性质求解最大项即可.
【详解】因为展开式中共有7项,所以展开式中间项的二项式系数最大,
则第4项的二项式系数最大,故B正确.
故选:B.
2.在的展开式中,若仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第( )项.
A. B. C.2或3 D.3或4
【答案】D
【分析】首先根据二项式系数最大值问题求,再根据第项的系数大于前一项,也大于后一项,根据不等式,即可求解.
【详解】由的展开式中,仅第5项的二项式系数最大,得展开式共9项,则,
的展开式的通项公式,
设展开式中系数最大项是,则,即,
解得,而,因此或,,,
所以展开式中系数最大的项是第3或4项.
故选:D.
3.已知的二项展开式中系数最大的项为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用二项式系数的最大性质求解.
【详解】展开式某项的系数即为该项的二项式系数,所以所求系数最大的项为.
故答案为:
4.在的展开式中,仅第项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是 .
【答案】
【分析】利用二项式系数的性质得到,设展开式中系数最大项是,利用展开式的通项公式得到,即可求解.
【详解】由的展开式中,仅第项的二项式系数最大,得展开式共项,则,
所以的展开式的通项公式,
设展开式中系数最大项是,则,即
解得,而,所以,,
所以展开式中系数最大的项是,
故答案为:.
5.二项式的展开式中系数的最大值是 .
【答案】32
【分析】设第项系数最大,由第项系数不小于第项和第项系数,列不等式组解之可得项数即可得解.
【详解】展开式第项系数为,设第项系数最大,则
,解得,∴,
∴系数的最大值是:.
故答案为:32.
【题型十三 二项式定理的应用】
1.已知的展开式中的所有二项式系数之和为64.
(1)求;
(2)求常数项;
(3)求展开式的中间项.
【答案】(1);
(2)15;
(3).
【分析】(1)由二项式系数和有,即可求参数值;
(2)写出二项式的展开式通项,进而求其常数项;
(3)根据二项式确定中间项是第四项,对应,即可得.
【详解】(1)由题设,可得;
(2)由(1)得展开式通项为,,
当,即,则常数项;
(3)由(2)知,展开式中间项是第四项,即,所以.
2.已知二项式展开式中.
(1)求其二项式系数之和与各项系数之和的差;
(2)设,求的值
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用系数和及二项式系数和求差;
(2)赋值法做差即可求出偶数项的系数和.
【详解】(1)二项式系数之和为,
令,可得各项系数之和为,
所以二项式系数之和与各项系数之和的差为.
(2)设,则
,
,
所以.
3.在的展开式中.
(1)求二项式系数最大的项;
(2)求系数最大的项.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)根据二项式系数的性质即可判断最大项并求解;
(2)设第项系数最大,则其系数大于或等于其前一项和后一项系数,列出不等式组求解即可得到答案.
【详解】(1)由题意,二项展开式共9项,故第5项二项式系数最大,
又展开式通项为,
所以
(2)设第项系数最大,则,
所以,解得,
故系数最大的项是第3项和第4项,
.
4.已知的展开式中只有第4项的二项式系数最大,且所有项的系数和为729.
(1)求和的值;
(2)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据二项展开式中二项式系数的性质即可得出值,再令即可得到所有项的系数和从而求出值;
(2)先写出展开式的通项,设第项的系数最大,从而列出不等式组,再根据的取值范围即可求出值,再代入通项计算即可.
【详解】(1)因为展开式中只有第4项的二项式系数最大,
所以展开式一共有7项,即.
令,所以所有项的系数和,
因为,解得;
(2)的展开式的通项为
,,
设展开式中第项的系数最大,
则,解得,
因为,所以,
所以展开式中系数最大的项为.
5.已知,N,若的展开式
中, .
(1)求的值;
(2)求的值.
在①只有第6项的二项式系数最大;②第4项与第8项的二项式系数相等;③所有二项式系数的和为,这三个条件中任选一个,补充在上面(横线处)问题中,解决上面两个问题(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分).
【答案】(1)
(2)0
【分析】(1)利用二项式系数的性质分别求解;
(2)利用赋值法求项的系数和.
【详解】(1)在二项式的展开式中,
若选填①,只有第6项的二项式系数最大,则展开式中有11项,即;
若选填②,第4项与第8项的二项式系数相等,则,即;
若选填③,所有二项式系数的和为,则,即.故;
(2)由(1)知,于是中,取,得;
取,得
∴所求
6.已知的展开式中第5项与第3项的二项式系数相等.
(1)求n及展开式中各项系数的和;
(2)求的常数项.
【答案】(1),各项系数的和为1
(2)
【分析】(1)根据题意结合二项式系数的对称性可得,在利用赋值法求各项系数之和;
(2)根据题意结合二项展开式的通项公式运算求解.
【详解】(1)由题意可知:,解得,
即,
令,可得展开式中各项系数的和为.
(2)因为,
对于,可知其展开式的通项为,
令,解得,此时;
令,解得,此时;
所以的常数项为.
7.已知的展开式中所有项的二项式系数和为128,各项系数和为-1.
(1)求n和的值;
(2)求的展开式中的常数项.
【答案】(1)
(2)168
【分析】(1)根据结论得到方程组,解出即可;
(2)首先对原式整理为,写出展开式的通项,再求出其常数项即可得到答案.
【详解】(1)由条件可得,
所以解得;
(2).
∵展开式的通项为:.
∴当即时,;
当即,舍去.
∴所求的常数项为168.
8.已知的展开式中所有项的系数和是243.
(1)求n的值,并求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求值.
【答案】(1),展开式中二项式系数最大的项为与
(2)121
【分析】(1)令可得n的值,再根据二项式系数的公式分析二项式系数最大项即可;
(2)由(1),即求,再根据的展开式,令化简求解即可
【详解】(1)由题意,令有,解得,故展开式中二项式系数中最大的为,为第3项与第4项,即展开式中二项式系数最大的项为与
(2)由(1),即求,
,故令有,故