第一章 计数原理(B)
(时间∶120分钟 满分∶150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.从集合{1,2,3,…,10}中,选出由5个数组成的子集,使得这5个数中任何两个数的和不等于11,则这样的子集共有( )
A.10个 B.16个 C.20个 D.32个
2.某科技小组有6名同学,现从中选出3人去参观展览,至少有1名女生入选的不同选法有16种,则小组中的女生人数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.某小组有8名学生,从中选出2名男生,1名女生,分别参加数理化单科竞赛,每人参加一种,共有90种不同的参赛方法,则男女生的人数应是( )
A.男生6名,女生2名
B.男生5名,女生3名
C.男生3名,女生5名
D.男生2名,女生6名
4. 如图,用四种不同颜色给图中的A,B,C,D,E,F六个点涂色,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,则不同的涂色方法共有( )
A.288种 B.264种
C.240种 D.168种
5.掷4枚编了号的硬币,至少有2枚正面朝上的情况有( )
A.C+C+C种
B.A+A+A种
C.×24种
D.不同于A,B,C的结论
6.(x+)5(x∈R)展开式中x3的系数为10,则实数a等于( )
A.-1 B. C.1 D.2
7.在(+)100的展开式中,有理项的个数是( )
A.15个 B.33个 C.17个 D.16个
8.若Cx+Cx2+…+Cxn能被7整除,则x,n的值可能为( )
A.x=4,n=3 B.x=4,n=4
C.x=5,n=4 D.x=6,n=6
9.设f(x)=(2x+1)5-5(2x+1)4+10(2x+1)3-10(2x+1)2+5(2x+1)-1,则f(x)等于( )
A.(2x+2)5 B.2x5
C.(2x-1)5 D.32x5
10.若a∈{1,2,3,5},b∈{1,2,3,5},则方程y=x表示的不同直线条数为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
11.在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是( )
A.74 B.121 C.-74 D.-121
12.设an(n=2,3,4,…)是(3-)n的展开式中x的一次项的系数,则++…+的值是( )
A.16 B.17 C.18 D.19
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.停车场划出一排12个停车位置,今有8辆车需要停放,要求空车位连在一起,则不同的停车方法有__________种.
14.甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是________.
15.7777-7被19除所得的余数是________.
16.若(x3+)n的展开式中,仅第六项系数最大,则展开式中不含x的项为________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)教育局派5名调研员到3所学校去调研学生作业负担问题,每校至少1人,有多少种不同的派遣方法?
18.(12分)已知∠AOB的边OA上有5个点,边OB上有6个点,用这些点和O点为顶点,能构成多少个不同的三角形?
19.(12分)已知(1-2x+3x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a13x13+a14x14.
(1)求a0+a1+a2+…+a14;
(2)求a1+a3+a5+…+a13.
20.(12分)(1)7个相同的球任意地放入4个相同的盒子中,每个盒子至少有一个小球的不同放法一共有多少种?
(2)7个相同的球任意地放入4个不同的盒子中,每个盒子至少有一个小球的不同放法一共有多少种?
(3)7个不同的球任意地放入4个相同的盒子中,每个盒子至少有一个小球的不同放法一共有多少种?
(4)7个不同的球任意地放入4个不同的盒子中,每个盒子至少有1个小球的不同放法一共有多少种?
21.(12分)某地现有耕地10 000亩,规划10年后粮食单产比现在增加22%,人均粮食占有量比现在提高10%.如果人口年增长率为1%,那么耕地平均每年至多只能减少多少亩?(精确到1亩)
22.(12分)规定C=,其中x∈R,m是正整数,且C=1,这是组合数C(n、m是正整数,且m≤n)的一种推广.
(1)求C的值;
(2)设x>0,当x为何值时,取得最小值?
(3)组合数的两个性质:
①C=C.②C+C=C.
是否都能推广到C(x∈R,m是正整数)的情形?若能推广,则写出推广的形式并给出证明;若不能,则说明理由.
第一章 计数原理(B)
答案
1.D [两个数的和等于11的情况有(1,10),(2,9),(3,8),(4,7),(5,6),所以满足条件的子集有C·C·C·C·C=32(个).]
2.A [设有女生x人,则男生有(6-x)人,则有C-C=16,即(6-x)(5-x)(4-x)=24,将各选项代入检验即可得x=2.故选A.]
3.C
4.B [分两类:第一类,涂三种颜色,先涂点A,D,E有A种方法,再涂点B,C,F有2种方法,故有A×2=48(种)方法;
第二类,涂四种颜色,先涂点A,D,E有A种方法,再涂点B,C,F有3C种方法,故共有A·3C=216(种)方法.
由分类加法计数原理,共有48+216=264(种)不同的涂法.]
5.A [至少有2枚正面朝上有三种情况:两枚正面朝上C,三枚正面朝上C,四枚正面朝上C,所以共有C+C+C(种).]
6.D [由二项式定理,得Tr+1=Cx5-r·()r=C·x5-2r·ar,∴5-2r=3,∴r=1,
∴C·a=10,∴a=2.]
7.C
8.C [由Cx+Cx2+…+Cxn=(1+x)n-1,分别将选项A、B、C、D代入检验知,仅有C适合.]
9.D [f(x)=C(2x+1)5·(-1)0+C(2x+1)4·(-1)1+C(2x+1)3·(-1)2+C(2x+1)2(-1)3+C(2x+1)1·(-1)4+C(2x+1)0·(-1)5=[(2x+1)-1]5=(2x)5=32x5.]
10.C
11.D [含x3项的系数是C(-1)3+C(-1)3+C(-1)3+C(-1)3=-121,故选D.]
12.B [an=C·3n-2=n(n-1)·3n-2,
则==18(-),
所以原式=18×(1-+-+…+-)=18×(1-)=17.]
13.362 880
解析 8辆车共有A种停法,将所有空位看作一个整体,插入8辆车形成的9个空中的一个即可,共有A×9=362 880(种)方法.
14.336
解析 当每个台阶上各站1人时有AC种站法,当两个人站在同一台阶上时有CCC种站法,因此不同的站法有AC+CCC=210+126=336(种).
15.13
16.210
解析 由题意知,展开式各项的系数即为各项的二项式系数.第六项系数最大,即第六项为中间项,故n=10.
∴通项为Tr+1=C·(x3)10-r·()r=C·x30-5r.
令30-5r=0,得r=6.∴常数项为T7=C=210.
17.解 5人去3所学校每校至少去1人的派遣方法有两类:
(1)某一学校去1人,另外两校分别去2人,有C·C·C=30(种);
(2)某一学校去3人,另外两校分别去1人,有C·C·C=20(种).
故共有30+20=50(种)派遣方法.
18.解 以O为三角形顶点,其余两顶点分别在OA和OB上取,能构成C·C=30(个)三角形;O不为顶点,又可分为两类:即在OA上取两点,OB上取一点;或在OA上取一点,OB上取两点,则能构成C·C+C·C=10×6+5×15=135(个)三角形.
故能构成不同的三角形共有30+135=165(个).
19.解 (1)令x=1,则a0+a1+a2+…+a14=27=128.①
(2)令x=-1,
则a0-a1+a2-a3+…-a13+a14=67.②
①-②得2(a1+a3+…+a13)=27-67=-279 808.
∴a1+a3+a5+…+a13=-139 904.
20.解 (1)可以把7个球分成四份,有1、1、3、2或1、1、1、4或1、2、2、2三种不同的放法,即不同放法共有3种.
(2)当把7个球分成1、1、3、2四份时,有C·C=12(种)不同放法;
当把7个球分成1、1、1、4四份时,有C=4(种)不同放法;
当把7个球分成1、2、2、2四份时,有C=4(种)不同放法;
故不同放法共有C·C+C+C=20(种).
(3)当把7个不同球分成1、1、3、2四份时,有=210(种)不同放法;
当把7个不同球分成1、1、1、4四份时,有=35(种)不同放法;
当把7个不同球分成1、2、2、2四份时,有=105(种)不同放法.
故有不同放法210+35+105=350(种).
(4)由(3)可知不同放法共有350·A=350×24=8 400(种).
21.解 设耕地平均每年减少x亩,现有人口为p人,粮食单产为m吨/亩,依题意
≥(1+10%),
化简:x≤103×[1-]
=103[1-(1+C×0.01+C×0.012+…)]
≈103[1-×1.104 5]≈4.1,∴x≤4(亩).
答 耕地平均每年至多只能减少4亩.
22.解 (1)C==-680.
(2)==(x+-3).
∵x>0,∴x+≥2,当且仅当x=时,等号成立.
∴当x=时,取得最小值.
(3)性质①不能推广,例如当x=时,有定义,但无意义;
性质②能推广,它的推广形式是C+C=C,x∈R,m是正整数.
事实上,当m=1时,有C+C=x+1=C.
当m≥2,C+C=+
=·[+1]
==C.