第一章 计数原理
滚动训练一(§1.1~§1.2)
一、选择题
1.4×5×6×…×(n-1)×n等于( ) A.An C.n!-4! 考点 排列数公式 题点 利用排列数公式计算 答案 D
解析 因为An=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),所以An=n(n-1)(n-2)…[n-(n-3)+1]=n×(n-1)×…×6×5×4.
2.在某次数学测验中,学号i(i=1,2,3,4)的四位同学的考试成绩f(i)∈{90,92,93,96,98},且满足f(1) 题点 有限制条件的组合问题 答案 D 解析 从所给的5个成绩中,任意选出4个的一个组合,即可得到四位同学的考试成绩按 mn-3 4 B.An D.An n-3 n-4 f(1) 意选出3个的一个组合,即可得到四位同学的考试成绩按f(1) 3.某公司将5名员工分配至3个不同的部门,每个部门至少分配一名员工,其中甲、乙两名员工必须分配在同一个部门的不同分配方法数为( ) A.24 B.30 C.36 D.42 考点 排列组合综合问题 题点 分组分配问题 答案 C 解析 把甲、乙两名员工看作一个整体,5个人变成了4个,再把这4个人分成3部分,每部分至少一人,共有C4=6(种)方法.再把这3部分人分到3个不同的部门,有A3=6(种)方法.根据分步乘法计数原理可知,不同分法的种数为6×6=36. 2 3 3 1 4.我市正在建设最具幸福感城市,原计划沿渭河修建7个河滩主题公园.为提升城市品位、升级公园功能,打算减少2个河滩主题公园,两端河滩主题公园不在调整计划之列,相邻的两个河滩主题公园不能同时被调整,则调整方案的种数为( ) A.4 B.8 C.6 D.12 考点 排列的应用 题点 元素“在”与“不在”问题 答案 C 解析 利用间接法,任选中间5个的2个,再减去相邻的4个,故有C5-4=6(种),故选C. 5.2017年的3月25日,中国国家队在2018俄罗斯世界杯亚洲区预选赛12强战小组赛中,在长沙以1比0力克韩国国家队,赛后有六人队员打算排成一排照相,其中队长主动要求排在排头或排尾,甲、乙两人必须相邻,则满足要求的排法有( ) A.34种 B.48种 C.96种 D.144种 考点 排列的应用 题点 排列的简单应用 答案 C 解析 根据题意,分3步进行分析: ①队长主动要求排在排头或排尾,则队长有2种站法; ②甲、乙两人必须相邻,将2人看成一个整体,考虑2人的左右顺序,有A2=2(种)情况; ③将甲、乙整体与其余3人进行全排列,有A4=24(种)情况. 则满足要求的排法有2×2×24=96(种). 故选C. 6.登山运动员10人,平均分为两组,其中熟悉道路的有4人,每组都需要2人,那么不同的分配方法种数是( ) A.30 B.60 C.120 D.240 考点 排列组合综合问题 题点 分组分配问题 答案 B C4C2C6C3 解析 先将4个熟悉道路的人平均分成两组,有2种,再将余下的6人平均分成两组,有2 A2A2C4C6 种,然后这四个组自由搭配还有A种,故最终分配方法有2=60(种). A2 22 23 22 33 4 2 2 7.在某次针对重启“六方会谈”的记者招待会上,主持人要从5名国内记者与4名国外记者中选出3名记者进行提问,要求3人中既有国内记者又有国外记者,且国内记者不能连续提问,不同的提问方式有( ) A.180种 B.220种 2 C.260种 考点 排列组合综合问题 题点 排列与组合的综合应用 答案 C D.320种 解析 若3人中有2名中国记者和1名国外记者,则不同的提问方式的种数是C5C4A2=80, 若3人中有1名中国记者和2名国外记者,则不同的提问方式的种数是C5C4A3=180, 故所有的不同的提问方式的种数是80+180=260,故选C. 8.某公园有P,Q,R三只小船,P船最多可乘3人,Q船最多可乘2人,R船只能乘1人,现有3个大人和2个小孩打算同时分乘若干只小船,规定有小孩的船必须有大人,共有不同的乘船方法( ) A.36种 C.27种 考点 排列组合综合问题 题点 排列与组合的综合应用 答案 C 解析 ①P船乘1个大人和2个小孩共3人,Q船乘1个大人,R船乘1个大人,有A3=6(种)情况. ②P船乘1个大人和1个小孩共2人,Q船乘1个大人和1个小孩,R船乘1个大人,有A3×A2=12(种)情况. ③P船乘2个大人和1个小孩共3人,Q船乘1个大人和1个小孩共有C3×2=6(种)情况. ④P船乘1个大人和2个小孩共3人,Q船乘2个大人,有C3=3(种)情况,则共有6+12+6+3=27(种)情况. 二、填空题 9.已知An=2Cn=272(m,n∈N),则m+n=________. 考点 组合数公式 题点 组合数公式的应用 答案 19 AnAnmm解析 ∵C=m,∴An=2m,∴Am=2,∴m=2. AmAmmnmmmm* 1 2 3 2 3 123 212 B.33种 D.21种 又An=272,∴n(n-1)=17×16,解得n=17,∴m+n=19. 10.如图,从A→C有________种不同的走法. 2 3 考点 两个计数原理的区别与联系 题点 两个原理的简单综合应用 答案 6 解析 A到C分两类,第一类,A→B→C,分两步,第一步,A→B有2种走法,第二步,B→C有2种走法,故A→B→C有4种走法,第二类:A→C有2种走法,故A→C有4+2=6(种)走法,故答案为6. 11.把5件不同的产品摆成一排,若产品A与产品B相邻,且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种. 考点 排列的应用 题点 元素“相邻”与“不相邻”问题 答案 36 解析 先将A,B捆绑在一起,有A2种摆法,再将它们与其他3件产品全排列,有A4种摆法,共有A2A4种摆法,而A,B,C这3件产品在一起,且A,B相邻,A,C相邻有2A3种摆法,故 43 A,B相邻,A,C不相邻的摆法有A22A4-2A3=36(种). 24 3 2 4 12.某企业有4个分厂,新培训了一批6名技术人员,将这6名技术人员分配到各分厂,要求每个分厂至少1人,则不同的分配方案种数为________. 考点 排列组合综合问题 题点 分组分配问题 答案 1 560 解析 先把6名技术人员分成4组,每组至少一人.若4个组的人数按3,1,1,1分配,则不C6C3C2C1同的分配方案有=20(种)不同的方法. 3A3 C6C4C2 若4个组的人数为2,2,1,1,则不同的分配方案有×=45(种)不同的方法. 2!2!故所有分组方法共有20+45=65(种). 再把4个组的人分给4个分厂,不同的方法有65A4=1 560(种). 三、解答题 13.将四个编号为1,2,3,4的小球放入四个编号为1,2,3,4的盒子中. (1)有多少种放法? (2)若每盒至多一球,则有多少种放法? (3)若恰好有一个空盒,则有多少种放法? (4)若每个盒内放一个球,并且恰好有一个球的编号与盒子的编号相同,则有多少种放法? 考点 排列组合综合问题 题点 排列与组合的综合应用 解 (1)每个小球都可能放入四个盒子中的任何一个,将小球一个一个放入盒子,共有 4 422 1 3111 4×4×4×4=4=256(种)放法. (2)这是全排列问题,共有A4=24(种)放法. (3)先取四个球中的两个“捆”在一起,有C4种选法,把它与其他两个球共三个元素分别放入四个盒子中的三个盒子,有A4种投放方法,所以共有C4A4=144(种)放法. (4)一个球的编号与盒子编号相同的选法有C4种,当一个球与一个盒子的编号相同时,用局部列举法可知其余三个球的投入方法有2种,故共有C4×2=8(种)放法. 四、探究与拓展 14.将1,2,3,…,9这9个数字填在如图所示的九个空格中,要求每一行从左到右,每一列从上到下依次增大,当3,4固定在图中位置时,所填写空格的方法有( ) 1 1 3 23 2 4 4 A.6种 B.12种 C.18种 D.24种 考点 组合的应用 题点 有限制条件的组合问题 答案 A 3 4 解析 由题意可得数字1,2,9的位置也是固定的,如图所示,5,6,7,8四个数字在A,B,C, 2 D四个位置上,A,B两个位置的填法有C24种,C,D两个位置则只有C2种填法. 1 2 3 4 C D 9 A B 由分步乘法计数原理知,不同的填法共有C4·C2=6(种). 15.用0,1,2,3,4这五个数字组成无重复数字的自然数. (1)在组成的三位数中,求所有偶数的个数; (2)在组成的三位数中,若十位上的数字比百位上的数字和个位上的数字都小,则称这个数为“凹数”,如301,423等都是“凹数”,试求“凹数”的个数; (3)在组成的五位数中,求恰有一个偶数数字夹在两个奇数数字之间的自然数的个数. 考点 排列的应用 题点 数字的排列问题 解 (1)将组成的三位数中所有偶数分为两类, ①若个位数为0,则共有A4=12(个); ②若个位数为2或4,则共有2×3×3=18(个). 5 2 22 故共有30个符合题意的三位数. (2)将这些“凹数”分为三类: ①若十位上的数字为0,则共有A4=12(个); ②若十位上的数字为1,则共有A3=6(个); ③若十位上的数字为2,则共有A2=2(个). 故共有12+6+2=20(个)符合题意的“凹数”. (3)将符合题意的五位数分为三类: ①若两个奇数数字在万位和百位上,则共有A2A3=12(个); ②若两个奇数数字在千位上和十位上,则共有A2A2A2=8(个); 12 ③若两个奇数数字在百位和个位上,则共有A2故共有12+8+8=28(个)符合题2A2A2=8(个).意的五位数. 2 2 2 23 212 6