2019年高一高二数学同步学案人教A版选修2-3 第一章 章末小结与测评(课件+讲义)

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名称 2019年高一高二数学同步学案人教A版选修2-3 第一章 章末小结与测评(课件+讲义)
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文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-05-06 08:23:08

文档简介


考点一
两个计数原理
1.应用分类加法计数原理,应准确进行“分类”,明确分类的标准:每一种方法必属于某一类(不漏),任何不同类的两种方法是不同的方法(不重),每一类中的每一种方法都能独立地“完成这件事情”;
2.应用分步乘法计数原理,应准确理解“分步”的含义,完成这件事情,需要分成若干步骤,只有每个步骤都完成了,这件事情才能完成.
                   
[典例1] (1)某地政府召集5家企业的负责人开会,其中甲企业有2人到会,其余4家企业各有1人到会,会上有3人发言,则这3人来自3家不同企业的可能情况的种数为(  )
A.14 B.16
C.20 D.48
(2)一个地区分为5个行政区域(如图所示),现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一种颜色.现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法有________种.(用数字作答)
解析:(1)分两类:
第1类,甲企业有1人发言,有2种情况,另两个发言人来自其余4家企业,有6种情况,由分步乘法计数原理,得N1=2×6=12;
第2类,3人全来自其余4家企业,有4种情况.
综上可知,共有N=N1+N2=12+4=16种情况.
(2)法一:分步考虑,先给区域1着色,有C种不同的着色方法;再给区域2着色,有C种不同的着色方法;然后给剩下的三个区域着色,可分两类:
第1类,将剩余两种颜色在区域3和区域4处全排列,有A种,再将区域3中的颜色着于区域5处,仅有一种方法.由分步乘法计数原理,知有C·C·A种不同的着色方法;
第2类,从剩下的两种颜色中任选一种着于区域3处,有C种方法,然后将区域2中的颜色着于区域4处,再从剩下的一种颜色和区域3中的颜色中任选1种着于区域5处,有C种方法.由分步乘法计数原理,知有C·C·C·C种不同的着色方法.
综上,由分类加法计数原理,知共有C·C·A+C·C·C·C=72种不同的着色方法.
法二:以所用颜色的多少分类考虑.
第1类,仅着4种颜色(即有一种颜色重复使用),可分如下三步进行:①区域1的着色法有C种;②从剩余颜色中抽出一种准备重复着色有C种,而使其在区域2,4或3,5处着色有2种方法,此步骤共有2C种方法,将剩余的2种颜色着于剩下两处,有A种.由分步乘法计数原理,知共有2C·C·A种不同的着色方法.
第2类,仅着3种颜色,亦可分为三步进行:①先从四种颜色中选出三种,有C种;②从所选三种颜色中任选一种着于1处,有C种;③让剩下的两种颜色一种着于区域2,4处,一种着于区域3,5处,有A种.由分步乘法计数原理,知共有C·C·A种不同的着色方法.
综上,由分类加法计数原理,知共有2C·C·A+C·C·A=72种不同的着色方法.
答案:(1)B (2)72
[对点训练]
1.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,则不同站法的种数是________(用数字作答).
解析:正面考虑,问题较复杂,不易解决,若从反面考虑,即先不考虑“每级台阶最多站2人”的情况.因为甲、乙、丙3人站这7级台阶,每人都有7种不同的站法,因此共有73种不同的站法,而3人同站在一级台阶的站法有7种,是不符合题意的.
所以满足条件的不同站法的种数是73-7=336.
答案:336
2.设集合I={1,2,3,4,5},选择I的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有多少种?
解:当A={1}时,B为{2,3,4,5}的非空子集即可,有15个.当A中最大数为2(有2个)时,则B有7个.当A中的最大数为3(有4个)时,则B有3个;当A中最大数为4(有8个)时,B={5},故共有15+2×7+4×3+8=49种不同的选择方法.
考点二
排列组合应用题
将具体问题抽象为排列问题或组合问题,是解排列、组合应用题的关键一步.(1)正确分类或分步,恰当选择两个计数原理.(2)有限制条件的排列组合问题应优先考虑“受限元素”或“受限位置”.而排列组合讨论的问题共同点是“元素不相同”,不同点是排列与顺序有关,组合与顺序无关.
[典例2] 五位老师和五名学生站成一排,
(1)五名学生必须排在一起共有多少种排法?
(2)五名学生不能相邻共有多少种排法?
(3)老师和学生相间隔共有多少种排法?
解:(1)先将五名学生“捆绑”在一起看作一个与五位老师排列有A种排法,五名学生再内部全排列有A种,故共有A·A=86 400种排法.
(2)先将五位老师全排列有A种排法,再将五名学生排在五位老师产生的六个空位上有A种排法,故共有A·A=86 400种排法.
可用图表示:□○□○□○□○□○□(用○表示老师所在位置,用□表示中间的空档)
(3)排列方式只能有两类,如图所示:
○□○□○□○□○□
□○□○□○□○□○
(用□表示老师所在位置,用○表示学生所在位置)
故有2A·A=28 800种排法.
[典例3] 由1、2、3、4、5五个数字组成没有重复数字的五位数排成一递增数列,则首项为12 345,第2项是12 354,…直到末项(第120项)是54 321.问:
(1)43 251是第几项?
(2)第93项是怎样的一个五位数?
解:(1)由题意知,共有五位数个数为A=120,
比43 251大的数有下列几类:
①万位数是5的有A=24个数;
②万位数是4,千位数是5的有A=6个数;
③万位数是4,千位数是3,百位数是5的有A=2个数;
所以比43 251大的共有A+A+A=32个数,
所以43 251是第120-32=88项.
(2)从(1)知万位数是5的有A=24个数,万位数是4,千位数是5的有A=6个数,但比第93项大的数有120-93=27个,第93项即倒数第28项,而万位数是4,千位数是5的6个数是45 321、45 312、45 231、45 213、45 132、45 123,从此可见第93项是45 213.
[对点训练]
3.从字母a,b,c,d,e,f中选出4个字母排成一排,其中一定要选出a和b,并且必须相邻(a在b的前面),则排列方法共有(  )
A.36种         B.72种
C.90种 D.144种
解析:选A 由于a,b已经选出,故再从剩余的4个字母中选出2个,方法有C=6(种),
将a,b看作一个整体,与选出的2个字母进行排列,∵a在b前面,∴排列方法有A=6(种),根据分步计数原理求得所有的排列方法共有6×6=36(种),故选A.
4.从6名学生中选出4人分别从事A,B,C,D四项工作,若其中甲,乙两人不能从事工作A,则不同的选派方案有(  )
A.96种 B.180种
C.240种 D.280种
解析:选C 从6名学生中选出4人分别从事A,B,C,D四项工作,有A种不同的选派方案.其中当选派甲从事工作A或乙从事工作A时,共有CA种选派方案.
因此不同的选派方案有A-CA=240(种).
5.(1)一条长椅上有9个座位,3个人坐,若相邻2人之间至少有2个空椅子,共有几种不同的坐法?
(2)一条长椅上有7个座位,4个人坐,要求3个空位中,恰有2个空位相邻,共有多少种不同的坐法?
解:(1)法一:先将3人(用×表示 )与4张空椅子(用□表示)排列如图(×□□×□□×),这时共占据了7张椅子,还有2张空椅子,一是分开插入,如图中箭头所示(↓×□↓□×□↓□×↓),从4个空中选2个插入,有C种插法;二是2张同时插入,有C种插法,再考虑3人可交换有A种方法.
所以共有A(C+C)=60种坐法.
法二:先将3人与2张空椅子排成一排,从5个位置中选出3个位置排人,另2个位置排空椅子,有AC种排法,再将4张空椅子中的每两张插入每两人之间,只有1种插法,所以所求的坐法种数为A·C=60.
(2)可先让4人坐在4个位置上,有A种排法,再让2个“元素”(一个是两个作为一个整体的空位,另一个是单独的空位)插入4个人形成的5个空之间,有A种插法,所以所求的坐法种数为A·A=480.
考点三
二项式定理的应用
对于二项式定理的考查常出现两类问题,一类是直接运用通项公式来求特定项.另一类,需要运用转化思想化归为二项式定理来处理问题,从近几年高考命题趋势来看,对于本部分知识的考查以基础知识和基本技能为主,难度不大,但不排除与其他知识的交汇,具体归纳如下:
(1)考查通项公式问题.
(2)考查系数问题:
①涉及项的系数、二项式系数以及系数的和;
②一般采用通项公式或赋值法解决.
(3)可转化为二项式定理解决问题.
[典例4] (1)(1+2)3(1-)5的展开式中x的系数是(  )
A.-4 B.-2
C.2 D.4
(2)n展开式中的第7项与倒数第7项的比是1∶6,则展开式中的第7项为________.
解析:(1)(1+2)3(1-)5=·,
故x的系数是-10+12=2.
(2)第7项:T7=C()n-66,倒数第7项:Tn-5=C()6n-6,
由=,
得n=9.
故T7=C()9-66=C·2·=.
答案:(1)C (2)
[对点训练]
6.(x-2y)6的展开式中,x4y2的系数为(  )
A.15 B.-15
C.60 D.-60
解析:选C (x-2y)6展开式的通项为Tr+1=C·x6-r·(-2y)r,令r=2,得T3=C·x4·(-2y)2=60x4y2,所以x4y2的系数为60.故选C.
7.已知n的展开式中各项系数和为625,则展开式中含x项的系数为(  )
A.216 B.224
C.240 D.250
解析:选A 令二项式中的x=1,得展开式中各项系数和为5n,
∵展开式中各项系数和为625,∴5n=625,∴n=4,∴4的展开式的通项为Tr+1=C(2x)4-r·r=3r·24-r·Cx4-,
令4-=1,解得r=2,∴展开式中含x项的系数为9×4×C=216,故选A.
8.设二项式5的展开式中常数项为A,则A=________.
解析:Tr+1=(-1)rCx,令15-5r=0,得r=3,故常数项A=(-1)3C=-10.
答案:-10
9.已知(1+x)6(1-2x)5=a0+a1x+…+a11x11,则a1+a2+…+a11=________.
解析:令x=0,得a0=(1+0)6×(1-0)5=1,
再令x=1,得a0+a1+…+a11=(1+1)6×(1-2)5=-26,
所以a1+a2+…+a11=-26-1=-65.
答案:-65
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
                   
1.若A=2A,则m的值为(  )
A.5 B.3
C.6 D.7
解析:选A 依题意得=2×,化简得(m-3)(m-4)=2,解得m=2或m=5,又m≥5,∴m=5,故选A.
2.(x3+x2+x+1)(y2+y+1)(z+1)展开后的不同项数为(  )
A.9 B.12
C.18 D.24
解析:选D 分三步:第一步,从(x3+x2+x+1)中任取一项,有4种方法;第二步,从(y2+y+1)中任取一项,有3种方法;第三步,从(z+1)中任取一项有2种方法.
根据分步乘法计数原理不同项数为4×3×2=24.故选D.
3.甲、乙、丙3位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有(  )
A.36种 B.48种
C.96种 D.192种
解析:选C 共有C·C·C=96种不同的选修方案,故选C.
4.高三(一)班学生要安排毕业晚会上4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求2个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是(  )
A.1 800 B.3 600
C.4 320 D.5 040
解析:选B 不同的排法种数为AA=3 600.
5.下列关于(a-b)10的说法,错误的是(  )
A.展开式中的二项式系数之和为1 024
B.展开式中第6项的二项式系数最大
C.展开式中第5项或第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
解析:选C 由展开式的二项式系数之和为2n知A正确;当n为偶数时,展开式中二项式系数最大的项是中间一项,故B正确;C错误;D也正确,因为展开式中第6项的系数是负数,且二项式系数最大,所以是系数最小的项.
6.(x2+2)5的展开式的常数项是(  )
A.-3 B.-2
C.2 D.3
解析:选D 5的展开式的通项为Tr+1=
C5-r·(-1)r,r=0,1,2,3,4,5.当因式(x2+2)中提供x2时,则取r=4;当因式(x2+2)中提供2时,则取r=5,所以(x2+2)5的展开式的常数项是5-2=3.
7.如图,要给①,②,③,④四块区域分别涂上五种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同颜色,则不同的涂色方法种数为(  )
A.320 B.160
C.96 D.60
解析:选A 按③→①→②→④的顺序涂色,有C×C×C×C=5×4×4×4=320种不同的方法.
8.不同的五种商品在货架上排成一排,其中甲、乙两种必须排在一起,丙、丁两种不能排在一起,则不同的排法总数共有(  )
A.12种 B.20种
C.24种 D.48种
解析:选C 甲、乙捆绑看成一个元素,与丙、丁之外的1个元素共两个元素进行全排列,有AA种排法,再插空排入丙、丁,共有AA·A=24种不同排法.
9.已知(1+x)10=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a10(1-x)10,则a8=(  )
A.-180 B.180
C.45 D.-45
解析:选B 令t=1-x,则x=1-t,所以有(2-t)10=a0+a1t+a2t2+…+a10t10,因为Tr+1=C210-r(-t)r=C210-r(-1)rtr,令r=8,得a8=C×22=180.
10.4名男歌手和2名女歌手联合举行一场音乐会,出场顺序要求两名女歌手之间恰有一名男歌手,共有出场方案的种数是(  )
A.6A B.3A
C.2A D.AAA
解析:选D 先选一名男歌手排在两名女歌手之间,有A种排法,这两名女歌手有A种排法,把这三人作为一个元素,与另外三名男歌手排列有A种排法,根据分步乘法计数原理,有AAA种出场方案.
11.有五名学生站成一排照毕业纪念照,其中甲不排在乙的左边,又不与乙相邻,则不同的站法有(  )
A.24种 B.36种
C.60种 D.66种
解析:选B 先排甲、乙外的3人,有A种排法,再插入甲、乙两人,有A种方法,又甲排在乙的左边和甲排在乙的右边各占,故有AA=36种不同的站法.
12.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记含xmyn项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=(  )
A.45 B.60
C.120 D.210
解析:选C 因为f(m,n)=CC,所以f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=CC+CC+CC+CC=120.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.不等式A-n<7的解集为________.
解析:由不等式A-n<7,得(n-1)(n-2)-n<7,整理得n2-4n-5<0,解得-1又因为n-1≥2且n∈N*,即n≥3且n∈N*,所以n=3或n=4,故不等式A-n<7的解集为{3,4}.
答案:{3,4}
14.某同学忘记了自己的QQ号的后六位,但记得QQ号后六位是由一个1,一个2,两个5和两个8组成的,于是用这六个数随意排成一个六位数,输入电脑尝试,那么他找到自己的QQ号最多尝试次数为________.
解析:由这6个数字组成的六位数个数为=180,即最多尝试次数为180.
答案:180
15.在(x-2)5(+y)4的展开式中,x3y2的系数为________.
解析:(x-2)5的展开式的通项为Tr+1=Cx5-r(-2)r,令5-r=3,得r=2,则x3的系数为C(-2)2=40;(+y)4的展开式的通项为Tr+1=C()4-ryr,令r=2,得y2的系数为C()2=12.故展开式中x3y2的系数为40×12=480.
答案:480
16.若从1,2,3,4,7,9中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,则能得到________个不同的对数值(结果用数字表示).
解析:注意到1不能作为底数,1的对数为0,从2,3,4,7,9中任取两个不同的数为真数、底数,可有5×4个值,但log23=log49,log24=log39,log32=log94,log42=log93,所以不同的对数值共有5×4-4+1=17(个).
答案:17
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知二项式n展开式中各项系数之和比各二项式系数之和大240.
(1)求n;
(2)求展开式中含x项的系数;
(3)求展开式中所有含x的有理项.
解:(1)由已知得:4n-2n=240,2n=16,n=4.
(2)二项展开式的通项为:
C(5x)4-rr=C54-r(-1)rx4-r,
令4-r=1?r=2.
所以含x项的系数:C52(-1)2=150.
(3)由(2)得:4-r∈Z,(r=0,1,2,3,4),即r=0,2,4.
所以展开式中所有含x的有理项为:
第1项625x4,第3项150x,第5项x-2.
18.(本小题满分12分)设集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)是坐标平面上的点,a,b∈M.求:
(1)P可以表示多少个平面上的不同的点?
(2)P可以表示多少个第二象限的点?
(3)P可以表示多少个不在直线y=x上的点?
解:(1)分两步,第一步确定横坐标有6种,第二步确定纵坐标有6种,由分步乘法计数原理得N=6×6=36(个).
(2)分两步,第一步确定小于0的横坐标有3种,第二步确定大于0的纵坐标有2种,根据分步乘法计数原理得N=3×2=6(个).
(3)分两步,第一步确定横坐标有6种,第二步确定不等于横坐标的纵坐标有5种,根据分步乘法计数原理得N=6×5=30(个).
19.(本小题满分12分)将四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中.
(1)若每个盒子放一个球,则有多少种不同的放法?
(2)恰有一个空盒的放法共有多少种?
解:(1)每个盒子放一个球,共有A=24种不同的放法.
(2)先选后排,分三步完成.
第一步:四个盒子中选一个为空盒子,有4种选法;
第二步:任选两球为一个元素,有C种选法;
第三步:将三个元素放入三个盒中,有A种放法.
根据分步乘法计数原理,共有4×CA=144种放法.
20.(本小题满分12分)已知n(n∈N*)的展开式中第5项的系数与第3项的系数的比是10∶1.
(1)求展开式中各项系数的和;
(2)求展开式中含x的项;
(3)求展开式中系数的绝对值最大的项.
解:因为n的展开式的通项是
Tr+1=C()n-rr=(-2)rCx,
所以T5=T4+1=24Cx-10.T3=T2+1=22Cx-5.
所以=,
所以n2-5n-24=0,解得n=8或n=-3(舍去),
(1)令x=1,则 8各项系数的和为1.
(2)展开式通项为Tr+1=(-2)rCx,
令=,得r=1.
所以展开式中含x的项为
T2=T1+1=(-2)1Cx=-16x.
(3)展开式的第r项、第r+1项、第r+2项的系数的绝对值分别为C2r-1,C2r,C2r+1,
若第r+1项的系数的绝对值最大,则有
解得5≤r≤6,
故系数的绝对值最大的项为第六项或第七项,
即T6=-1 792x-,T7=1 792x-11.
21.(本小题满分12分)把4个男同志和4个女同志均分成4组,到4辆公共汽车上从事售票服务,相同的2人在不同的公共汽车上服务算不同的情况.
(1)有多少种不同的分配方法?
(2)若男同志与女同志分别分组,则有多少种不同的分配方法?
解:(1)男女合在一起共有8人,每辆车上2人,可以分四个步骤完成,
先安排2人上第一辆车,有C种分配方法,
再安排2人上第二辆车,有C种分配方法,
再安排2人上第三辆车,有C种分配方法,
最后安排2人上第四辆车,有C种分配方法.
由分步乘法计数原理,得共有C×C×C×C=2 520种分配方法.
(2)男女分别分组,4个男同志平分成两组,有=3种分配方法,4个女同志分成两组,有=3种分配方法,
所以不同的分配方法有3×3×A=216(种).
22.(本小题满分12分)10双互不相同的鞋子混装在一只口袋中,从中任意取出4只,试求出现如下结果时,各有多少种情况?
(1)4只鞋子没有成双的;
(2)4只鞋子恰成2双;
(3)4只鞋子中有2只成双,另2只不成双.
解:(1)从10双鞋子中选取4双,有C种不同的选法,每双鞋子各取一只,分别有2种取法,根据分步乘法计数原理,选取种数为N=C×24=3 360.
(2)从10双鞋子中选取2双有C种取法,即45种不同取法.
(3)先选取一双有C种选法,再从9双鞋中选取2双鞋有C种选法,每双鞋只取一只各有2种取法,根据分步乘法计数原理,不同取法种数为N=CC×22=1 440.
课件33张PPT。谢谢!阶段质量检测一
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
                   
1.若A=2A,则m的值为(  )
A.5 B.3
C.6 D.7
解析:选A 依题意得=2×,化简得(m-3)(m-4)=2,解得m=2或m=5,又m≥5,∴m=5,故选A.
2.(x3+x2+x+1)(y2+y+1)(z+1)展开后的不同项数为(  )
A.9 B.12
C.18 D.24
解析:选D 分三步:第一步,从(x3+x2+x+1)中任取一项,有4种方法;第二步,从(y2+y+1)中任取一项,有3种方法;第三步,从(z+1)中任取一项有2种方法.
根据分步乘法计数原理不同项数为4×3×2=24.故选D.
3.甲、乙、丙3位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有(  )
A.36种 B.48种
C.96种 D.192种
解析:选C 共有C·C·C=96种不同的选修方案,故选C.
4.高三(一)班学生要安排毕业晚会上4个音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求2个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是(  )
A.1 800 B.3 600
C.4 320 D.5 040
解析:选B 不同的排法种数为AA=3 600.
5.下列关于(a-b)10的说法,错误的是(  )
A.展开式中的二项式系数之和为1 024
B.展开式中第6项的二项式系数最大
C.展开式中第5项或第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
解析:选C 由展开式的二项式系数之和为2n知A正确;当n为偶数时,展开式中二项式系数最大的项是中间一项,故B正确;C错误;D也正确,因为展开式中第6项的系数是负数,且二项式系数最大,所以是系数最小的项.
6.(x2+2)5的展开式的常数项是(  )
A.-3 B.-2
C.2 D.3
解析:选D 5的展开式的通项为Tr+1=
C5-r·(-1)r,r=0,1,2,3,4,5.当因式(x2+2)中提供x2时,则取r=4;当因式(x2+2)中提供2时,则取r=5,所以(x2+2)5的展开式的常数项是5-2=3.
7.如图,要给①,②,③,④四块区域分别涂上五种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同颜色,则不同的涂色方法种数为(  )
A.320 B.160
C.96 D.60
解析:选A 按③→①→②→④的顺序涂色,有C×C×C×C=5×4×4×4=320种不同的方法.
8.不同的五种商品在货架上排成一排,其中甲、乙两种必须排在一起,丙、丁两种不能排在一起,则不同的排法总数共有(  )
A.12种 B.20种
C.24种 D.48种
解析:选C 甲、乙捆绑看成一个元素,与丙、丁之外的1个元素共两个元素进行全排列,有AA种排法,再插空排入丙、丁,共有AA·A=24种不同排法.
9.已知(1+x)10=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a10(1-x)10,则a8=(  )
A.-180 B.180
C.45 D.-45
解析:选B 令t=1-x,则x=1-t,所以有(2-t)10=a0+a1t+a2t2+…+a10t10,因为Tr+1=C210-r(-t)r=C210-r(-1)rtr,令r=8,得a8=C×22=180.
10.4名男歌手和2名女歌手联合举行一场音乐会,出场顺序要求两名女歌手之间恰有一名男歌手,共有出场方案的种数是(  )
A.6A B.3A
C.2A D.AAA
解析:选D 先选一名男歌手排在两名女歌手之间,有A种排法,这两名女歌手有A种排法,把这三人作为一个元素,与另外三名男歌手排列有A种排法,根据分步乘法计数原理,有AAA种出场方案.
11.有五名学生站成一排照毕业纪念照,其中甲不排在乙的左边,又不与乙相邻,则不同的站法有(  )
A.24种 B.36种
C.60种 D.66种
解析:选B 先排甲、乙外的3人,有A种排法,再插入甲、乙两人,有A种方法,又甲排在乙的左边和甲排在乙的右边各占,故有AA=36种不同的站法.
12.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记含xmyn项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=(  )
A.45 B.60
C.120 D.210
解析:选C 因为f(m,n)=CC,所以f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=CC+CC+CC+CC=120.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.不等式A-n<7的解集为________.
解析:由不等式A-n<7,得(n-1)(n-2)-n<7,整理得n2-4n-5<0,解得-1又因为n-1≥2且n∈N*,即n≥3且n∈N*,所以n=3或n=4,故不等式A-n<7的解集为{3,4}.
答案:{3,4}
14.某同学忘记了自己的QQ号的后六位,但记得QQ号后六位是由一个1,一个2,两个5和两个8组成的,于是用这六个数随意排成一个六位数,输入电脑尝试,那么他找到自己的QQ号最多尝试次数为________.
解析:由这6个数字组成的六位数个数为=180,即最多尝试次数为180.
答案:180
15.在(x-2)5(+y)4的展开式中,x3y2的系数为________.
解析:(x-2)5的展开式的通项为Tr+1=Cx5-r(-2)r,令5-r=3,得r=2,则x3的系数为C(-2)2=40;(+y)4的展开式的通项为Tr+1=C()4-ryr,令r=2,得y2的系数为C()2=12.故展开式中x3y2的系数为40×12=480.
答案:480
16.若从1,2,3,4,7,9中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,则能得到________个不同的对数值(结果用数字表示).
解析:注意到1不能作为底数,1的对数为0,从2,3,4,7,9中任取两个不同的数为真数、底数,可有5×4个值,但log23=log49,log24=log39,log32=log94,log42=log93,所以不同的对数值共有5×4-4+1=17(个).
答案:17
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知二项式n展开式中各项系数之和比各二项式系数之和大240.
(1)求n;
(2)求展开式中含x项的系数;
(3)求展开式中所有含x的有理项.
解:(1)由已知得:4n-2n=240,2n=16,n=4.
(2)二项展开式的通项为:
C(5x)4-rr=C54-r(-1)rx4-r,
令4-r=1?r=2.
所以含x项的系数:C52(-1)2=150.
(3)由(2)得:4-r∈Z,(r=0,1,2,3,4),即r=0,2,4.
所以展开式中所有含x的有理项为:
第1项625x4,第3项150x,第5项x-2.
18.(本小题满分12分)设集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)是坐标平面上的点,a,b∈M.求:
(1)P可以表示多少个平面上的不同的点?
(2)P可以表示多少个第二象限的点?
(3)P可以表示多少个不在直线y=x上的点?
解:(1)分两步,第一步确定横坐标有6种,第二步确定纵坐标有6种,由分步乘法计数原理得N=6×6=36(个).
(2)分两步,第一步确定小于0的横坐标有3种,第二步确定大于0的纵坐标有2种,根据分步乘法计数原理得N=3×2=6(个).
(3)分两步,第一步确定横坐标有6种,第二步确定不等于横坐标的纵坐标有5种,根据分步乘法计数原理得N=6×5=30(个).
19.(本小题满分12分)将四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中.
(1)若每个盒子放一个球,则有多少种不同的放法?
(2)恰有一个空盒的放法共有多少种?
解:(1)每个盒子放一个球,共有A=24种不同的放法.
(2)先选后排,分三步完成.
第一步:四个盒子中选一个为空盒子,有4种选法;
第二步:任选两球为一个元素,有C种选法;
第三步:将三个元素放入三个盒中,有A种放法.
根据分步乘法计数原理,共有4×CA=144种放法.
20.(本小题满分12分)已知n(n∈N*)的展开式中第5项的系数与第3项的系数的比是10∶1.
(1)求展开式中各项系数的和;
(2)求展开式中含x的项;
(3)求展开式中系数的绝对值最大的项.
解:因为n的展开式的通项是
Tr+1=C()n-rr=(-2)rCx,
所以T5=T4+1=24Cx-10.T3=T2+1=22Cx-5.
所以=,
所以n2-5n-24=0,解得n=8或n=-3(舍去),
(1)令x=1,则 8各项系数的和为1.
(2)展开式通项为Tr+1=(-2)rCx,
令=,得r=1.
所以展开式中含x的项为
T2=T1+1=(-2)1Cx=-16x.
(3)展开式的第r项、第r+1项、第r+2项的系数的绝对值分别为C2r-1,C2r,C2r+1,
若第r+1项的系数的绝对值最大,则有
解得5≤r≤6,
故系数的绝对值最大的项为第六项或第七项,
即T6=-1 792x-,T7=1 792x-11.
21.(本小题满分12分)把4个男同志和4个女同志均分成4组,到4辆公共汽车上从事售票服务,相同的2人在不同的公共汽车上服务算不同的情况.
(1)有多少种不同的分配方法?
(2)若男同志与女同志分别分组,则有多少种不同的分配方法?
解:(1)男女合在一起共有8人,每辆车上2人,可以分四个步骤完成,
先安排2人上第一辆车,有C种分配方法,
再安排2人上第二辆车,有C种分配方法,
再安排2人上第三辆车,有C种分配方法,
最后安排2人上第四辆车,有C种分配方法.
由分步乘法计数原理,得共有C×C×C×C=2 520种分配方法.
(2)男女分别分组,4个男同志平分成两组,有=3种分配方法,4个女同志分成两组,有=3种分配方法,
所以不同的分配方法有3×3×A=216(种).
22.(本小题满分12分)10双互不相同的鞋子混装在一只口袋中,从中任意取出4只,试求出现如下结果时,各有多少种情况?
(1)4只鞋子没有成双的;
(2)4只鞋子恰成2双;
(3)4只鞋子中有2只成双,另2只不成双.
解:(1)从10双鞋子中选取4双,有C种不同的选法,每双鞋子各取一只,分别有2种取法,根据分步乘法计数原理,选取种数为N=C×24=3 360.
(2)从10双鞋子中选取2双有C种取法,即45种不同取法.
(3)先选取一双有C种选法,再从9双鞋中选取2双鞋有C种选法,每双鞋只取一只各有2种取法,根据分步乘法计数原理,不同取法种数为N=CC×22=1 440.