第六章计数原理综合复习
第I卷(选择题)
一、单选题
1.false,则false的值为( )
A.10 B.20 C.24 D.32
2.若false(false,false为有理数),则false等于( )
A.44 B.46 C.34 D.36
3.屠格涅夫是俄罗斯杰出的现实主义作家,其作品《屠格涅夫文集》共六卷,若从中任取3卷,则取出的3卷相连的概率为( )
A.false B.false C.false D.false
4.如图,在某城市中,false、false两地之间有整齐的方格形道路网,其中false、false、false、false是道路网中位于一条对角线上的false个交汇处.今在道路网false、false处的甲、乙两人分别要到false、false处,他们分别随机地选择一条沿街的最短路径,以相同的速度同时出发,直到到达false、false处为止.则下列说法错误的是( ).
A.甲从false到达false处的方法有false种 B.甲从false必须经过false到达false处的方法有false种
C.甲、乙两人在false处相遇的概率为false D.甲、乙两人相遇的概率为false
5.下列问题中属于排列问题的是( ).
A.从false个人中选出false人去劳动 B.从false个人中选出2人去参加数学竞赛
C.从班级内false名男生中选出false人组成一个篮球队 D.从数字5、false、false、false中任取2个不同的数做false中的底数与真数
6.古希腊哲学家毕达哥拉斯曾说过:“美的线型和其他一切美的形体都必须有对称形式”.在中华传统文化里,建筑、器物、书法、诗歌、对联、绘画几乎无不讲究对称之美.如清代诗人黄柏权的《茶壶回文诗》(如图)以连环诗的形式展现,20个字绕着茶壶成一圆环,不论顺着读还是逆着读,皆成佳作.数学与生活也有许多奇妙的联系,如2020年02月02日(20200202)被称为世界完全对称日(公历纪年日期中数字左右完全对称的日期).数学上把20200202这样的对称数叫回文数,两位数的回文数共有9个(11,22,…,99),则共有多少个这样的三位回文数( )
A.64 B.72 C.80 D.90
7.如图,一条电路从A处到B处接通时,可构成线路的条数为( )
A.8 B.6
C.5 D.3
8.用数字0,1,2,3可以组成无重复数字的四位偶数( )
A.12个 B.10个 C.20个 D.16个
9.在(a+b)10二项展开式中与第3项二项式系数相同的项是( )
A.第8项 B.第7项
C.第9项 D.第10项
10.若false的展开式中false的系数为7,则展开式的常数项为( )
A.false B.false C.false D.false
11.已知二项式false的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则展开式中false项的系数为( )
A.-80 B.80 C.-160 D.-120
12.英国数学家泰勒(B. Taylor,1685-1731)以发现泰勒公式和泰勒级数闻名于世?由泰勒公式,我们能得到false(其中e为自然对数的底数,false),其拉格朗日余项是false可以看出,右边的项用得越多,计算得到的e的近似值也就越精确?若false近似地表示e的泰勒公式的拉格朗日余项falsefalse不超过false时,正整数n的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
13.从false名男同学和false名女同学中任选false名同学参加志愿者服务,则选出的false名同学中恰有false名男同学和false名女同学的概率为( )
A.false B.false C.false D.false
14.false、false、false、false、false五人排一个5天的值日表,每天由一人值日,每人可以值多天或不值,但相邻的两天不能由同一人值,那么值日表的排法种数为( )
A.120 B.324 C.720 D.1280
15.如图,用五种不同的颜色分别给A,B,C,D四个区域涂色,相邻区域必须涂不同颜色,若允许同一种颜色多次使用,则不同的涂色方法共有多少种( )
A.280 B.180 C.96 D.60
16.false的展开式中的false的系数是( )
A.14 B.false C.16 D.false
17.若false展开式中所有项的系数和为64,则展开式中第三项为( )
A.135 B.-540 C.540 D.false
18.如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为《周髀算经》作注时验证勾股定理的示意图,现在提供6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、相邻颜色不同,则区域不同涂色的方法种数为( )
A.420 B.960 C.1440 D.1560
19.如图,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网相联.连线标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量,现从结点false向结点false传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递,则单位时间内传递的最大信息量为( )
A.26 B.24 C.20 D.19
20.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中得到了世界领先的成果.哥德巴赫猜想如下:每个大于2的偶数都可以表示为两个素数的和,如false,在不超过20的素数中,随机选取2个不同的数,则这2个数的和是奇数的概率是( )
A.false B.false C.false D.false
第II卷(非选择题)
二、解答题
21.已知平面α∥平面β,在α内有4个点,在β内有6个点.
(1)过这10个点中的3点作一平面,最多可作多少个不同的平面?
(2)以这些点为顶点,最多可作多少个三棱锥?
(3)(2)中的三棱锥最多可以有多少个不同体积?
22.已知false.
(1)求false;
(2)求false.
23.有4种不同的作物可供选择种植在如图所示的4块试验田中,每块种植一种作物,相邻的试验田(有公共边)不能种植同一种作物,共有多少种不同的种植方法?
24.如图,一只蚂蚁沿着长方体的棱,从顶点A爬到相对顶点C1,求其中经过3条棱的路线共有多少条?
25.在false的展开式中,第false项的二项式系数依次成等差数列.
(1)求证:展开式中没有常数项;
(2)求展开式中系数最大的项.
26.从false,false,false,false,false这七个数字中任取三个不同的数字,分别作为函数false的系数false,false,false,求:
false可组成多少个不同的二次函数?
false其中对称轴是false轴的抛物线有多少条?
参考答案
1.A
【分析】
先求false展开式中的一次项,二次项,三次项,再跟false中相应的项乘积即可得false展开式中含false的项,进而得答案.
【详解】
false展开式的通项公式为为:false,
所以false展开式中的一次项为false,二次项为false,三次项为false,
由于false,
所以false展开式中含false的项为:false,
故false
故选:A.
2.A
【分析】
根据二项式定理展开,把有理项相加得到a,无理数相加求得b,即可得到答案.
【详解】
false,
由题设知false,false,故false.
故选:A.
3.D.
【详解】
将6卷编号为false,从false中任取三个数的结果有false种,
其中取出的3卷的编号相连的结果有:false,共4种,
所以取出的3卷的编号相连的概率为false.
故选:D
4.D
【分析】
A选项,甲从false到达false处的方法有false种可判断;B选项,甲经过false,可分为两步:第一步,甲从false经过false的方法数,第二步,甲从false到false的方法数从而可判断,从而可判断;C选项,甲经过false的方法数为false种,乙经过false的方法数也为false,可得出甲、乙两人在false处相遇的概率,从而可判断;D选项,甲、乙两人沿最短路径行走,只可能在false、false、false、false处相遇,分别求出其相遇的概率,从而可判断
【详解】
A选项,甲从false到达false处的方法有false种,对,
B选项,甲经过false,可分为两步:第一步,甲从false经过false的方法数为false种,
第二步,甲从false到false的方法数为false种,
∴甲经过false到达false的方法数为false种,对,
C选项,甲经过false的方法数为false种,乙经过false的方法数也为false种,
∴甲、乙两人在false处相遇的方法数为false,
甲、乙两人在false处相遇的概率为false,对,
D选项,甲、乙两人沿最短路径行走,只可能在false、false、false、false处相遇,
他们在false(false、false、false、false)相遇的走法有false种方法,
∴false,
故甲、乙两人相遇的概率false,错,
故选:D.
【点睛】
关键点睛:本题考查等可能事件的概率和分类、分步计数原理,解答本题的关键是弄清两人能相遇的位置,即甲、乙两人沿最短路径行走,只可能在false、false、false、false处相遇,他们在false(false、false、false、false)相遇的走法有false种方法,false,属于中档题.
5.D
【分析】
根据排列的定义判断.
【详解】
A. 从false个人中选出false人去劳动,与顺序无关,故错误;
B.从false个人中选出2人去参加数学竞赛,与顺序无关,故错误;
C.从班级内false名男生中选出false人组成一个篮球队,与顺序无关,故错误;
D.从数字5、false、false、false中任取2个不同的数做false中的底数与真数,底数与真数位置不同,即与顺序有关,故正确;
故选:D
6.D
【分析】
由回文数的定义求解.
【详解】
由回文数的定义得:首尾的数一样,则共9种选法,
则三位回文数中间数有10种选法,
所以三位回文数共有false种,
故选:D
7.B
【分析】
用分步计数原理即可.
【详解】
解析:从A处到B处的电路接通可分两步,第1步:前一个并联电路接通有2条线路,第2步:后一个并联电路接通有3条线路;由分步乘法计数原理知电路从A处到B处接通时,可构成线路的条数为3×2=6.
故选:B.
【点睛】
计数问题解题要先区分:1、先分步还是先分类.2、是排列还是组合.
8.B
【分析】
按个位数字是0和2两类分别列式并求解而得.
【详解】
由0,1,2,3组成无重复数字的四位偶数,这四个数字全部取出,有两类办法:
个位数字为0时,有false种;
个位数字为2时,先排最高位有false,再排除2和最高位数字外的余下两个数字有false种,共有false种,
所以成无重复数字的四位偶数有false.
故选:B
9.C
【分析】
由二项式展开式的性质,分别与首末项等距离的两项的二项式系数相等,即可知与第3项二项式系数相同的项
【详解】
由false知:二项展开式共11项,第3项二项式系数为false,
∴根据对称性,与第3项二项式系数相同的项系数为false,即为第9项.
故选:C
10.A
【分析】
根据二项展开式,得出第false项,再求得false,再利用展开式可求得常数项.
【详解】
false的二项展开式中的第false项为false,
令false,解得false,所以false的系数为false7,解得false,
所以false的二项展开式中的第false项为false,
令false,解得false,所以展开式的常数项为false,
故选:A.
【点睛】
易错点点睛:(1)本题主要考查二项式展开式的通项和指定项的求法,考查指数幂的运算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和计算推理能力.(2) 二项式通项公式:false (false)①它表示的是二项式的展开式的第false项,而不是第false项;②其中false叫二项式展开式第false项的二项式系数,而二项式展开式第false项的系数是字母幂前的常数;③注意false.
11.C
【分析】
依题意可得false,再写成二项式展开式的通项为false,令false,求出false,再代入计算,即可求出展开式中false的系数;
【详解】
解:因为二项式false的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,所以false,所以false的展开式的通项为false,令false,得false,故false,故展开式中false的系数为false
故选:C
12.B
【分析】
由false求得正整数n的最小值.
【详解】
依题意得false,即false,
false,
false,
所以false的最小值是false.
故选:B
13.C
【分析】
这是一个古典概型,先计算从false名男同学和false名女同学中任选false名同学的基本事件数,再计算选出的false名同学中恰有false名男同学和false名女同学的基本事件数,代入公式求解.
【详解】
因为从false名男同学和false名女同学中任选false名同学的基本事件有false种,
选出的false名同学中恰有false名男同学和false名女同学的基本事件有false种,
所以选出的false名同学中恰有false名男同学和false名女同学的概率为false,
故选:C
14.D
【分析】
根据分步计数原理,结合限制条件,逐次排列,即可求解.
【详解】
根据分步计数原理,可得:
第一天可以是5个人中的任意一个,共有5种情形;
第二天除了第一天的那个人,另外4个人任意一个都可以,共有4种情形;
第三天除了第二天的那个人,另外4个人任意一个都可以,共有4种情形;
第四天除了第三天的那个人,另外4个人任意一个都可以,共有4种情形;
第五天除了第四天的那个人,另外4个人任意一个都可以,共有4种情形;
所以所有的排法总数为:false种.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了分步计数原理的应用,其中解答中注意对限制条件的排列与遵循原则,属于基础题.
15.B
【分析】
按区域分四步,由分步乘法计数原理,即可求得结论.
【详解】
按区域分四步:第1步,A区域有5种颜色可选;
第2步,B区域有4种颜色可选;
第3步,C区域有3种颜色可选;
第4步,D区域也有3种颜色可选.
由分步乘法计数原理,共有5×4×3×3=180种不同的涂色方案.
选选:B.
【点睛】
本题主要考查计数原理的运用,考查学生分析解决问题的能力,正确分步是关键,属于基础题.
16.A
【分析】
只要求出false中false和false前的系数即可求出答案.
【详解】
false,
所以其展开式中含false项的系数为false.
故选:A.
17.D
【分析】
利用赋值法得到false的值,由二项式定理即可得结果.
【详解】
因为展开式中所有项的系数和为64,令false,可得false,所以false.
因为通项公式为false,所以false.
故选:D.
18.D
【分析】
根据题意,分4步依次分析区域false、false、false、false、false的涂色方法数目,由分步计数原理计算答案.
【详解】
解:分4步进行分析:
①,对于区域false,有6种颜色可选;
②,对于区域false,与false区域相邻,有5种颜色可选;
③,对于区域false,与false、false区域相邻,有4种颜色可选;
④,对于区域false、false,若false与false颜色相同,false区域有4种颜色可选,
若false与false颜色不相同,false区域有3种颜色可选,false区域有3种颜色可选,
则区域false、false有false种选择,
则不同的涂色方案有false种;
故选:D
19.D
【分析】
要想求得单位时间内从结点false向结点false传递的最大信息量,关键是分析出每段网线在单位时间内传递的最大信息量.
【详解】
解:依题意,首先找出false到false的路线,
①单位时间内从结点false经过上面一个中间节点向结点false传递的最大信息量,从结点false向中间的结点传出12个信息量,在该结点处分流为6个和5个,此时信息量为11;再传到结点false最大传递分别是4个和3个,此时信息量为false个.
②单位时间内从结点false经过下面一个中间结点向结点false传递的最大信息量是12个信息量,在中间结点分流为6个和8个,但此时总信息量为12(因为总共只有12个信息量);再往下到结点false最大传递7个但此时前一结点最多只有6个,另一条路线到最大只能传输6个结点false,所以此时信息量为false个.
③综合以上结果,单位时间内从结点false向结点false传递的最大信息量是false个.
故选:false.
【点睛】
本题考查分类计数的加法原理,对于此类问题,首先应分清是用分步计数还是分类计数.
20.B
【分析】
先确定不超过20的素数,再确定两个不同的数的和为奇数的取法,最后根据古典概型概率公式求概率.
【详解】
因为不超过20的素数有2,3,5,7,11,13,17,19,共8个,随机选取2个不同的数,其和为奇数,则必有2,所以所求概率false.
故选:B
21.(1)98(个);(2)194(个);(3)114个.
【分析】
(1)分情况讨论:α内1点,β内2点确定的平面;α内2点,β内1点确定的平面;α,β本身,有2个,利用组合数即可求解.
(2)分情况讨论:α内1点,β内3点确定的三棱锥;α内2点,β内2点确定的三棱锥;α内3点,β内1点确定的三棱锥,
(3)根据当等底面积、等高时,三棱锥的体积相等即可求出结果.
【详解】
解:(1)所作出的平面有三类.
①α内1点,β内2点确定的平面,最多有false个.
②α内2点,β内1点确定的平面,最多有false个.
③α,β本身,有2个.
故所作的平面最多有false+false+2=98(个).
(2)所作的三棱锥有三类.
①α内1点,β内3点确定的三棱锥,最多有false个.
②α内2点,β内2点确定的三棱锥,最多有false个.
③α内3点,β内1点确定的三棱锥,最多有false个.
故最多可作出的三棱锥有false+false+false=194(个).
(3)当等底面积、等高时,三棱锥的体积相等.
所以体积不相同的三棱锥最多有false+false+false=114(个).
故最多有114个体积不同的三棱锥.
22.(1)false;(2)false.
【分析】
(1)赋值法,令false即可求得答案;
(2)利用平方差公式和(1)的结论即可得出答案
【详解】
(1)∵false,
令false,得false.
(2)令false,得false,
所以false
false
false.
【点睛】
方法点睛:对形如false的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令false即可;对形如false的式子求其展开式中各项系数之和,只需令false即可.
23.84(种)种植方法.
【分析】
分类完成:一类是false种植同种作物,另一类是false种植不同种作物,由计数原理计算可得.
【详解】
解:分步完成:
(1)若A,D种植同种作物,则A,D有4种不同的种法,B有3种种植方法,C也有3种种植方法.由分步乘法计数原理,共有4×3×3=36(种)种植方法.
(2)若A,D种植不同作物,则A有4种种植方法,D有3种种植方法,B有2种种植方法,C有2种种植方法.由分步乘法计数原理,共有4×3×2×2=48(种)种植方法.
综上所述,由分类加法计数原理,共有N=36+48=84(种)种植方法.
24.6条
【分析】
由分类分步计数原理,即可得出结果.
【详解】
经过AB,有m1=1×2=2条;经过AD,有m2=1×2=2条;经过AA1,有m3=1×2=2条.根据分类加法计数原理,从顶点A到顶点C1经过3条棱的路线共有N=2+2+2=6条.
25.(1)证明见解析;(2)false
【分析】
(1)因为展开式中第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列,可得:false,整理得,false,即可求得false的值;
(2)当false时,false展开式的第false项的系数最大,则false ,即可求解.
【详解】
(1)因为展开式中第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列,
falsefalse,
整理得,false,即false,
又falsefalse,false,
falsefalse的值为7.
false,令false,不成立,
所以展开式中没有常数项.
(2)当false时,设false展开式的第false项的系数最大,
则false,解得:false,false,false
则展开式中系数最大的项是false.
【点睛】
关键点点睛:本题考查二项式定理的通项公式,以及系数最值问题,本题的关键是正确求出false,并且能分清系数和二项式系数,求系数的最大项,列不等式false是关键.
26.false180个;false30条.
【分析】
false由二次函数的定义,false,则false有false种取法;在剩下的false个数字中取两个作为false和false,有false种,进而可求得结果.
false要求对称轴是false轴,则false,在余下的6个数字中取两个作为false和false,有false种,进而求得结果.
【详解】
解:false由二次函数的定义,false,则false有false种取法;在剩下的false个数字中取两个作为false和false,有false种.所以共有二次函数false(个);
false要求对称轴是false轴,则false,在余下的6个数字中取两个作为false和false,有false条.
【点睛】
本题考查排列组合的综合问题,考查分析能力,属于基础题.