人教A版 (2019)选择性必修 第三册6.2 排列与组合优秀练习题
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题型1 组合概念的理解
1.下列问题中不是组合问题的是( )
A.10个朋友聚会,每两人握手一次,一共握手多少次
B.平面上有9个不同点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条直线
C.集合的含有三个元素的子集有多少个
D.从高二(6)班的50名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法
【答案】D
【分析】根据组合的性质逐一判断即可.
【详解】因为两人握手没有顺序之分,所以选项A问题是组合问题;
因为两点组成直线没有顺序之分,所以选项B问题是组合问题;
因为集合元素具有无序性,所以选项C问题是组合问题;
因为这2名学生参加的节目有顺序之分,所以选项D问题不是组合问题,
故选:D
2.某省专家组为评审某市是否达到“生态园林城市”的标准,从6位专家中选出2位组成评审委员会,则组成该评审委员会的不同方式共有( )
A.种B.种C.种D.种
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用组合的定义直接列式作答.
【详解】依题意,从6位专家中选出2位组成评审委员会是组合问题,
所以组成该评审委员会的不同方式共有种.
故选:B
3.数字1,2,3,4任意组成没有重复数字的四位数,则它为偶数的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先算出是偶数的结果,再算出没有重复数字的四位数的结果,最后用古典概型的公式即可算出答案
【详解】当末位可以是有两种选法,前面三位可以从余下的个数字中选个,共有
种结果,
数字任意组合成没有重复数字的四位数共有种结果 ,
它为偶数的概率是.
故选:A
4.下列问题中,组合问题的个数是( )
①从全班50人中选出5人组成班委会;
②从全班50人中选出5人分别担任班长、副班长、团支部书记、学习委员、生活委员;
③从1,2,3,…,9中任取出两个数求积;
④从1,2,3,…,9中任取出两个数求差或商.
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】根据组合的定义逐一分析即可得出答案.
【详解】解:对于①,从50人中选出5人组成班委会,不考虑顺序是组合问题.②为排列问题.对于③,从1,2,3,…,9中任取两个数求积是组合问题.因为乘法满足交换律,而减法和除法不满足,故④为排列问题.
所以组合问题的个数是2个.
故选:B.
5.下列问题是排列问题的是( )
A.把5本不同的书分给5个学生,每人一本
B.从7本不同的书中取出5本给某个同学
C.10个人相互发一微信,共发几次微信
D.10个人互相通一次电话,共通了几次电话
【答案】AC
【分析】根据排列、组合的定义逐项判断.
【详解】对于A,学生与书都不相同,故与顺序有关,是排列问题,A正确;
对于B,取出5本书后,即确定了取法,与顺序无关,故是组合问题,故B错误;
对于C,因为是相互发一微信,因此与顺序有关,故是排列问题,C正确;
对于D,因为是互相通一次电话,与顺序无关,故是组合问题,D错误.
故选:AC.
题型2组合数的计算
1.下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.“仁义礼智信”为儒家“五常”,由伟大的教育家孔子提出,现将“仁义礼智信”排成一排,则“礼智”互不相邻的排法总数为72
【答案】ABCD
【分析】分别计算各选项,即可判断正误.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,采用插空法,将“礼智”插入“仁义信”的4个空中,则一共有种,故D正确.
故选:ABCD.
【点睛】本题考查排列组合知识的应用,属于基础题.
2.下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.“仁义礼智信”为儒家“五常”,由伟大的教育家孔子提出,现将“仁义礼智信”排成一排,则“礼智”互不相邻的排法总数为72
【答案】ABCD
【分析】分别计算各选项,即可判断正误.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,采用插空法,将“礼智”插入“仁义信”的4个空中,则一共有种,故D正确.
故选:ABCD.
【点睛】本题考查排列组合知识的应用,属于基础题.
3.下列等式中,成立的有( )
A.B.
C.D.
【答案】BCD
【解析】根据排列数、组合数的计算公式,以及其性质,即可判断选择.
【详解】,A错;
根据组合数性质知正确;
,D正确.
故选:BCD.
【点睛】本题考查排列数和组合数的计算,属综合基础题.
4.已知n,,,下面哪一个等式是恒成立的( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】利用排列数、组合数公式以及组合数的性质可对各选项中的等式的正误进行判断.
【详解】由组合数的定义可知,A选项错误;
由排列数的定义可知,B选项正确;
由组合数的性质可知,则C、D选项均错误.故选B.
【点睛】本题考查排列数、组合数的定义以及组合数的性质的应用,意在考查对这些公式与性质的理解应用,属于基础题.
5.若,则的值为( )
A.60B.70C.120D.140
【答案】D
【分析】先由可求出n,再代入式子即可求出.
【详解】,解得或(舍去),
.
故选:D.
【点睛】本题考查排列数和组合数的计算,属于基础题.
题型3 简单的组合问题
1.数字1,2,3,4任意组成没有重复数字的四位数,则它为偶数的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先算出是偶数的结果,再算出没有重复数字的四位数的结果,最后用古典概型的公式即可算出答案
【详解】当末位可以是有两种选法,前面三位可以从余下的个数字中选个,共有
种结果,
数字任意组合成没有重复数字的四位数共有种结果 ,
它为偶数的概率是.
故选:A
2.小明参加真人比赛,规定每队5人,小明为了赢得比赛,和队友商量对策,准备集中火力先消灭(至少1人击中)对方队长小蓝,消灭小蓝的方法种数为( )
A.32B.31C.25D.10
【答案】B
【分析】分1人,2人,3人,4人,5人击中求解即可.
【详解】因为消灭小蓝至少需要1人击中,1人击中有种方法,2人击中有种方法,
3人击中有种方法,4人击中有种方法,5人全击中有种方法,
根据分类加法计数原理,得不同的击中方法有种.
故选:B.
3.现有15个数学竞赛参赛名额分给五个班,其中一、二班每班至少3个名额,三、四、五班每班至少2个名额,则名额分配方式共有( )
A.15种B.35种C.70种D.125种
【答案】B
【分析】利用隔板法求解.
【详解】根据题意,先将15个名额分配给一班、二班每班2个,三、四、五班每班1个,还剩下8个名额,将剩下的8个名额进行分组,每组至少一人,
利用“隔板法”求解,8个有7个间隔,要分成组,7个间隔选4个即可,则有种分配方法.
故选:.
4.第届冬季奥林四克运动会(北京冬奥会)计划于年月日开幕,共设个大项.现将甲、乙、丙名志愿者分配到个大项中参加志愿活动,每名志愿者只能参加个大项的志愿活动,则有且只有两人被分到同一大项的情况有( )
A.种B.种C.种D.种
【答案】D
【分析】先将三名志愿者分成两组,两组人数分别为、,然后将这两组人分配给个大项目中的两个,利用分步计数原理可得结果.
【详解】将甲、乙、丙名志愿者分配到个大项中参加志愿活动,
每名志愿者只能参加个大项的志愿活动,则有且只有两人被分到同一大项,
则将甲、乙、丙名志愿者分为两组,两组人数分别为、,
然后将这两组人分配给个大项目中的两个,
因此,不同的分配方法种数为种.
故选:D.
5.若4名学生报名参加数学、物理、计算机、航模兴趣小组,每人限报1项,则恰好航模小组没人报的方式有( )
A.18种B.36种C.72种D.144种
【答案】B
【分析】由题知先对学生进行分组,然后在对兴趣小组进行选择即可.
【详解】因为题意要求恰好航模小组没人报,
则将4名学生中的两个“捆绑”分为3组,
则此时有:种情况,
然后选择三个小组有:,
故满足题意的情况数为:,
故选:B.
题型4 双重元素的组合问题
1.在10件产品中,有两件次品,从中任取3件,则下列结论错误的有( )
A.“其中恰有2件次品”的抽法有8种
B.“其中恰有1件次品”的抽法有28种
C.“其中没有次品”的抽法有56种
D.“其中至少有1件次品”的抽法有56种
【答案】BD
【分析】根据分类讨论思想、分步计数原理,利用组合法、间接法进行求解.
【详解】抽到的3件产品中恰好有2件次品的抽法有种,A选项正确;
抽到的3件产品中恰好有1件次品的抽法有种,B选项错误;
抽到的3件产品中没有次品的抽法有种,C选项正确;
抽到的3件产品中至少有一件次品的抽法有,种,D选项错误.
故选:BD
2.某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理、技术这七门课程中选三门作为选考科目,下列说法错误的是( )
A.若任意选择三门课程,选法总数为
B.若物理和化学至少选一门,选法总数为
C.若物理和历史不能同时选,选法总数为
D.若物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为20
【答案】AB
【分析】利用组合的概念可判断A,利用分类考虑,物理和化学只选一门、物理和化学都选,可判断B,利用间接法可判断C,若物理和化学至少选一门,有3种情况,分别讨论计算,可判断D.
【详解】对于A,若任意选择三门课程,选法总数为种,故A错误;
对于B,若物理和化学选一门,有种方法,其余两门从剩余的5门中选2门,有种选法,若物理和化学选两门,有种选法,剩下一门从剩余的5门中选1门,有种选法,
由分步乘法计数原理知,总数为种选法,故B错误;
对于C,若物理和历史不能同时选,选法总数为种,故C正确;
对于D,若物理和化学至少选一门,有3种情况,
只选物理不选历史,有种选法,
选化学,不选物理,有种选法,
物理与化学都选,不选历史,有种选法
故总数为种,故D正确.
故选:AB.
3.学校要安排2名班主任,3名科任老师共五人在本校以及另外两所学校去监考,要求在本校监考的老师必须是班主任,且每个学校都有人去,则有( )种不同的分配方案.
A.18B.20C.28D.34
【答案】D
【分析】首先分类,即本校监考分为1人和2人,在分类的基础上分配或分组.
【详解】根据本校监考人数分为:
本校1人监考,另外4人分配给两所学校,有2,2和3,1两种分配方案,
所以总数为:;
本校2人监考,另外3人分配给两所学校,有2,1一种分配方案,
所以总数为:,根据分类计数原理,所有分配方案总数为28+6=34;
故选:D.
4.将4个不加区分的红球和2个不加区分的黄球随机排一行,则2个黄球不相邻的概率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据插空法和古典概型的概率公式可求出结果.
【详解】将4个不加区分的红球和2个不加区分的黄球随机排一行,共有种,
其中2个黄球不相邻的有种,
所以所求事件的概率为.
故选:C
5.中国空间站的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.假设空间站要安排甲、乙、丙、丁、戊名航天员开展实验,其中天和核心舱安排人,问天实验舱与梦天实验舱各安排人,则甲、乙两人安排在同一个舱内的穊率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】计算出安排人的方案总数,以及甲、乙两人安排在同一个舱内的方案种数,利用古典概型的概率公式可求得所求事件的概率.
【详解】安排甲、乙、丙、丁、戊名航天员开展实验,共有种不同的方案,
甲、乙两人安排在同一个舱内共有种不同的方案,
故甲、乙两人安排在同一个舱内的概率为.
故选:A.
题型5 组合的个数问题
1.某校计划安排五位老师(包含甲、乙、丙)担任四月三日至四月五日的值班工作,每天都有老师值班,且每人最多值班一天.( )
A.若每天安排一人值班,则不同的安排方法共有种
B.若甲、乙、丙三人只有一人安排了值班,则不同的安排方法共有种
C.若甲、乙两位老师安排在同一天值班,丙没有值班,则不同的安排方法共有种
D.若五位老师都值班了一天,且每天最多安排两位老师值班,则不同的安排方法共有种
【答案】AC
【分析】根据排列数和组合数的定义,结合分步乘法计数原理依次求出各安排的方法数即可.
【详解】对于选项A,每天安排一人值班,则不同的安排方法共有种,A正确;
对于选项B,安排甲、乙、丙三人只有一人安排了值班的安排方法可分为两步完成,第一步,从甲,乙,丙三人中选出一人,有种选法,再将所选之人与余下两人分别安排到四月三日至四月五日,有种方法,故不同的安排方法共有种,B错误;
对于选项C,安排甲、乙两位老师安排在同一天值班,丙没有值班等价于将甲,乙视为一个整体,与除甲,乙,丙外的两人一起分别安排到四月三日至四月五日值班,不同的安排方法共有种,C正确;
选项D,安排五位老师都值班了一天,且每天最多安排两位老师值班可分为两步完成,先将5人分为2人,2人,1人三个小组,再将3个小组分别安排到四月三日至四月五日,完成第一步的方法有种,完成第二步的方法有种,所以不同的安排方法共有种,D错误;
2.为弘扬我国古代的“六艺文化”,某校计划在社会实践中开设“礼”、“乐”、“射”、“御”、“书”、“数”六门体验课程,每天开设一门,连续开设6天,则下列结论正确的是( )
A.从六门课程中选两门的不同选法共有20种
B.课程“数”不排在最后一天的不同排法共有600种
C.课程“礼”、“书”排在相邻两天的不同排法共有240种
D.课程“乐”、“射”、“御”排在都不相邻的三天的不同排法共有72种
【答案】BC
【分析】根据给定条件利用排列、组合知识,逐项分析计算判断作答.
【详解】对于A,从六门课程中选两门的不同选法有种,A不正确;
对于B,前5天中任取1天排“数”,再排其它五门体验课程共有种,B正确;
对于C,“礼”、“书”排在相邻两天,可将“礼”、“书”视为一个元素,不同排法共有种,C正确;
对于D,先排“礼”、 “书”、“数”,再用插空法排“乐”、“射”、“御”, 不同排法共有种,D不正确.
故选:BC
3.10个相同的小球放在三个编号为1,2,3的盒中,每盒至少1个,有 种方分法.
【答案】36
【分析】转化条件可得将10个相同小球分成三组,每组至少1个,使用隔板法即可得解.
【详解】依据题意,10个相同的小球放在3个盒中,每盒至少1个,可转化为将10个相同小球分成三组,每组至少1个;
可将10个小球排成一列,进而在排除两端的9个空位中,选取2个,插入隔板即可,
由组合公式可得共有种分法.
故答案为:.
【点睛】本题考查了组合的应用及隔板法的应用,属于基础题.
4.甲、乙等五人去、、三个城市交流学习,每个人只能去一个城市,每个城市至少去一人. 甲说“如果我有搭档,那么搭档中必须有乙”,则他们五人去交流学习的不同方式有 种.
【答案】
【分析】对甲是否有搭档进行分类讨论,计算出每种情况下不同的方法种数,利用分类加法计数原理可得结果.
【详解】如果甲没有搭档,自己一个人去某个市,
那么这五个人去交流学习的不同方法数为;
如果甲有搭档,可能个人同行,则必须是甲和乙,也可能三个人同行,
那么这五个人去交流学习的不同方法数为.
所以总的方法数为.
故答案为:.
5.因疫情原因,杭州2022年第19届亚运会延期于2023年9月23日至10月8日举行.现从4名男大学生和5名女大学生中选出3人参加杭州亚运会志愿者工作,要求至少有男生和女生各1人,则不同的选取方法有 种.
【答案】70
【分析】分男生选1个,女生选2个;男生选2个,女生选1个这两种情况,求出情况种数即可.
【详解】解:因为从4名男大学生和5名女大学生中选出3人,且要求至少有男生和女生各1人,
所以有两种情况:男生选1个,女生选2个;男生选2个,女生选1个,
当男生选1个,女生选2个时,有种;
当男生选2个,女生选1个时,有种;
所以共有种.
故答案为:70
题型6 几何组合计数问题
1.如图,在正三角形的12个点中任取三个点构成三角形,能构成三角形的数量为( )
A.220B.200C.190D.170
【答案】C
【分析】利用间接法,用总数减去不能构成三角形的情况即可.
【详解】任取三个点有种,其中三点共线的有种,故能构成三角形个,
故选:C.
2.在∠AOB的OA边上取m个点,在OB边上取n个点(均除O点外),连同O点共(m+n+1)个点,现任取其中三个点为顶点作三角形,则可作出的三角形的个数为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】分三类:第一类:从OA边上(不包括O)任取一点与从OB边上(不包括O)任取两点,第二类:从OA边上(不包括O)任取两点与从OB边上(不包括O)任取一点,第三类:从OA边上(不包括O)任取一点与从OB边上(不包括O)任取一点,然后利用分类加法原理求解
【详解】第一类:从OA边上(不包括O)任取一点与从OB边上(不包括O)任取两点,可构造一个三角形,有个;
第二类:从OA边上(不包括O)任取两点与从OB边上(不包括O)任取一点,可构造一个三角形,有个;
第三类:从OA边上(不包括O)任取一点与从OB边上(不包括O)任取一点,与O点可构造一个三角形,有个.
由分类加法计数原理知,可作出的三角形的个数为.
故选:C
3.如图,在某城市中,M,N两地之间有整齐的方格形道路网,其中,,,是道路网中位于一条对角线上的4个交汇处.今在道路网M,N处的甲、乙两人分别要到N,M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N,M处为止,则下列说法正确的有( )
A.甲从M到达N处的走法种数为120
B.甲从M必须经过到达N处的走法种数为9
C.甲,两人能在处相遇的走法种数为36
D.甲,乙两人能相遇的走法种数为164
【答案】BD
【分析】根据题意分析出甲从到达处, 需要走6格,其中向上3格,向右3格,从而可得到从到达处的走法种数为,从而可得出A错误;
若甲从M必须经过到达N处,可分两步,甲从到达,从到达,从而可判断选项B正确;
若甲,乙两人能在处相遇,先计算甲经过的走法种数,再计算乙经过的走法种数,从而可求出甲,乙两人能在处相遇的走法种数;
根据题意可得出只能在,,,处相遇,然后分别计算走法种数即可.
【详解】对于A,需要走6格,其中向上3格,向右3格,所以从到达处的走法种数为,故A错误.
对于B,甲从到达,需要走3格,其中向上1格,向右2格,有种走法,从到达,需要走3格,其中向上2格,向右1格,有种走法,所以甲从必须经过到达处的走法种数为,故B正确.
对于,甲经过的走法种数为,乙经过的走法种数为,所以甲,乙两人能在处相遇的走法种数为,故C错误.
对于D,甲,乙两人沿着最短路径行走,只能在,,,处相遇,若甲,乙两人在处相遇,甲经过处,必须向上走3格,乙经过处,必须向左走3格,两人在处相遇的走法有1种;若甲,乙两人在或处相遇,各有81种走法;若甲,乙两人在处相遇,甲经过处,必须向右走3格,乙经过处,必须向下走3格,则两人在处相遇的走法有1种.所以甲,乙两人能相遇的走法种数为,故D正确.
故选:BD.
4.六氟化硫是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体,被广泛用作高压电力设备的绝缘介质,其分子结构呈正八面体(每个面都是正三角形)排布,即硫原子位于正八面体的中心,6个氟原子分别位于正八面体的6个顶点.若从12条F-F键(即12条棱,不含对角线)中任取2条,则这两条棱不同在任何一个平面内(即异面)的概率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据组合知识和列举法以及古典概型的概率公式可求出结果.
【详解】如图:
从12条棱中任选2条,共有(种)取法,
其中两条棱异面的有:,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,共(种),
所以所求概率.
故选:C.
5.正三棱柱的各棱中点共个点,在其中取个不共面的点,不同的取法共有( )
A.种B.种C.种D.以上都不对
【答案】A
【分析】作出图形,求出任选个点的选法种数以及四个点共面的选法种数,利用间接法可求得结果.
【详解】如下图所示,在正三棱柱中,、、、、、、、、为相应棱的中点,
从上述个点中任选个点,共有种选法,
其中所选的个点在同一侧面上,共种情况;
若所选的个点不在同一侧面上,且构成平行四边形,如、、、,共种情况;
若所选的个点构成梯形,如、、、,共种情况.
综上所述,正三棱柱的各棱中点共个点,在其中取个不共面的点,不同的取法共有种.
故选:A.
题型7 分组分配问题
1.某医院安排3名男医生和2名女医生去甲、乙、丙三所医院支援,每所医院安排一到两名医生,其中甲医院要求至少安排一名女医生,则不同的安排方法有( )
A.18种B.30种C.54种D.66种
【答案】C
【分析】根据题意分配方案为122,212,221,再根据甲医院要求至少有一名女医生分别求解,然后求和.
【详解】解:由题意可知,向甲、乙、丙三所医院分配医生的人数有三种类型,分别为122,212,221,
因为甲医院要求至少有一名女医生,第一种方案共有种,
第二种方案分两种情况,分别是:甲有两名女医生、甲有一名女医生,共有种,
同理,第三种方案有21种,
所以共有54种,
故选:C.
2.某校举行科技文化艺术节活动,学生会准备安排6名同学A,B,C,D,E,F到甲、乙、丙三个不同的社团开展活动,要求每个社团至少安排1人,且甲社团安排3人,A,B两人安排在同一个社团,C,D两人不安排在同一社团,则不同的安排方案是( )
A.56B.28C.24D.12
【答案】C
【分析】把6人先分成三组,再分配给三个场馆,分2种情况进行求解,每种情况下考虑A,B安排在同一组,求出答案.
【详解】把6人先分成三组,再分配给三个场馆.
若A,B为2人组,3人组C,D两人不安排在同一社团有种分组方法,1人组有种分组方法,有种分组方法;
若A,B在3人组,C,D两人不安排在同一社团2人组有种分组方法,1人组有种分组方法,有种分组方法.
再分配给三个场馆,甲社团安排3人,乙、丙2个不同的社团可以交换,共有种方法;
故选:C.
3.某班开展阅读比赛,老师选择了5本不同的课外书,要求每位同学在3天内阅读完这5本课外书,每天至少选一本阅读,选择的课外书当天需阅读完,则不同的选择方式有( )
A.540种B.300种C.210种D.150种
【答案】D
【分析】先将本数分成3组,有和两种分组方案,然后再分配到每天即可.
【详解】先将每天读书的本数分组,有和两种分组方案,
当按分组时,有种方法,
当按按分组时,有种方法,
所以不同的选择方式有种.
故选:D.
4.在抗击新冠疫情期间,有3男3女共6位志愿者报名参加某社区“人员流调”、“社区值守”这两种岗位的志愿服务,其中3位志愿者参加“人员流调”,另外3位志愿者参加“社区值守”.若该社区“社区值守”岗位至少需要1位男性志愿者.则这6位志愿者不同的分配方式共有( )
A.19种B.20种C.30种D.60种
【答案】A
【分析】利用对立事件,用总的分配方式减去“社区值守”岗位全是女性的情况可得.
【详解】6位志愿者3位志愿者参加“人员流调”,另外3位志愿者参加“社区值守”的分配方式共有种,“社区值守”岗位全是女性的分配方式共1种,故“社区值守”岗位至少需要1位男性志愿者的分配方式共有种.
故选:A
5.《数术记遗》是《算经十书》中的一部,相传是汉末徐岳所著,该书记述了我国古代14种算法,分别是:积算(即筹算)、太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算和计数.某学习小组有甲、乙、丙、丁四人,该小组要收集九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、珠算6种算法的相关资料,要求每种算法只能一人收集,每人至少收集其中一种,则不同的分配方案种数有( )
A.1560种B.2160种C.2640种D.4140种
【答案】A
【分析】先分组,再分配,注意部分平均分组需要除以组数(平均的组数)的全排列.
【详解】依题意分两种情况讨论:
①将种算法分成、、、四组,再分配给人,则有种;
②将种算法分成、、、四组,再分配给人,则有种;
综上一共有种不同的分配方案.
故选:A
【能力提升】
单选题
1.7支不同的笔全部放入两个相同的笔筒中,每个笔筒至少放2支,则不同的方法有( )种.
A.56种B.84种C.112种D.28种
【答案】A
【分析】就两个笔筒分别放置2,5;3,4分类讨论后可求不同放法的种数.
【详解】如果两个笔筒放置笔的数目为2,5,则共有种放法;
如果两个笔筒放置笔的数目为3,4,则共有种放法;
故共有种,
故选:A.
2.扶贫结对中,5名爸爸各带1名孩子去农村参加帮扶和体验生活(5个孩子中3男2女).村委会需要安排1名爸爸带3个孩子去完成某项任务,要求男孩小亮和爸爸有且仅有1人前往,男孩小明和爸爸始终在一起,且2个女孩中至少要选1个女孩,则不同的安排方案的种数是( )
A.12B.24C.36D.48
【答案】A
【分析】根据题意,分当小明的爸爸去时、当小亮的爸爸去时、当小亮爸爸和小明爸爸都不去时三种情况讨论求解即可.
【详解】分三类情况讨论,
当小明的爸爸去时,此时小明和小亮两个都去,再选一名女孩即可,有种安排方案;
当小亮的爸爸去时,此时小亮和小明都不去,有种安排方案;
当小亮爸爸和小明爸爸都不去时,此时小亮去,小明不去,有种安排方案.
故共有种安排方案.
故选:A.
【点睛】本题考查组合的应用,解题的关键在于根据特殊元素先安排的方针分当小明的爸爸去时、当小亮的爸爸去时、当小亮爸爸和小明爸爸都不去时三种情况求解,考查运算求解能力,逻辑推理能力,是中档题.
3.现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加2022年杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,则以下说法正确的是( )
A.若每人都安排一项工作,则不同的方法数为
B.若每项工作至少有1人参加,则不同的方法数为
C.如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排1人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为
D.每项工作至少有1人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是
【答案】AD
【分析】根据排列组合知识分别进行计算可得正确选项
【详解】对于A,若每人都安排一项工作,每人有4种安排方法,则有种安排方法,A正确;
对于B,先将5人分为4组,再将分好的4组全排列,安排4项工作,有种安排方法,B错误;
对于C,先将5人分为3组,有种分组方法,将分好的三组安排翻译、导游、礼仪三项工作,有种情况,
则有种安排方法,C错误;
对于D,①从丙,丁,戊中选出1人开车,②从丙,丁,戊中选出2人开车,则有种安排方法,D正确.
故选:AD.
4.位于成都市龙泉驿区的东安湖体育公园是第31届世界大学生夏季运动会的核心场馆,它包含一座综合运动场、一座多功能体育馆、一座游泳跳水馆和一座综合小球馆.现安排包含甲、乙在内的6名同学到这4个场馆做志愿者,每人去1个场馆,每个场馆至少安排1个人,则甲、乙两人安排在相同场馆的方法种数为( )
A.96B.144C.240D.360
【答案】C
【分析】根据分组方法,结合组合数、排列数等知识求得正确答案.
【详解】先将6名同学分成4组:一种方式是甲、乙组成一组,再从另外4人任选2人组成一组,其余的一人一组,
另一种方式是甲、乙与另外4人中的1人组成一组,其余的一人一组.再把4组人分到4个场馆,
所以安排方法种数为.
故选:C
5.2022年北京冬季奥运会期间,从3名男志愿者和2名女志愿者中选4名去支援“冰壶”“花样滑冰”“短道速滑”三项比赛志愿者工作,其中冰壶项目需要一男一女两名,花样滑冰和短道速滑各需要一名,男女不限.则不同的支援方法的种数是( )
A.36B.24C.18D.42
【答案】A
【分析】利用分步乘法计数原理及组合公式求解即可.
【详解】第一步从3名男志愿者和2名女志愿者各选一名志愿者去支援冰壶项目,选法共有种;
第二步从剩余的3人中选一人去支援花样滑冰,选法共有种;
第三步从剩余的2人中选一人去支援短道速滑,选法共有种;
依据分步乘法计数原理可知,不同的支援方法的种数是,
故选:.
6.中国空间站(China Space Statin)的主体结构包括天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱.2022年10月31日15:37分,我国将“梦天实验舱”成功送上太空,完成了最后一个关键部分的发射,“梦天实验舱”也和“天和核心舱”按照计划成功对接,成为“T”字形架构,我国成功将中国空间站建设完毕.2023年,中国空间站将正式进入运营阶段.假设空间站要安排甲、乙等6名航天员开展实验,三舱中每个舱至少一人至多三人,则不同的安排方法有( )
A.450种B.72种C.90种D.360种
【答案】A
【分析】利用分组和分配的求法求得名航天员的安排方案,再利用分类加法计数原理即可求得.
【详解】由题知,6名航天员安排三舱,
三舱中每个舱至少一人至多三人,
可分两种情况考虑:
第一种:分人数为的三组,共有种;
第二种:分人数为的三组,共有种;
所以不同的安排方法共有种.
故选:A.
7.根据上级扶贫工作要求,某单位计划从5名男干部和6名女干部中选出1名男干部和2名女干部组成一个扶贫小组,派到某村开展“精准扶贫”工作,那么不同的选法有( )
A.60种B.70种C.75种D.150种
【答案】C
【分析】根据题意,先在5名男干部中任选1人,再从6名女干部中选出2人,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】根据题意,先在5名男干部中任选1人,有种选法,
再从6名女干部中选出2人,有种选法,
则有种不同的选法;
故选:.
【点睛】本题考查排列组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.
8.小王同学家3楼与4楼之间有8个台阶,已知小王一步可走一个或两个台阶,那么他从3楼到4楼不同的走法总数为( )
A.28种B.32种C.34种D.40种
【答案】C
【分析】分五种情况:8,7,6,5,4步走完楼梯,每一种情况的方法数都求出来再相加即可.
【详解】①8步走完楼梯,走8步走一个台阶,有1种;
②7步走完楼梯,走1步两个台阶6步一个台阶,有种;
③6步走完楼梯,走2步两个台阶4步一个台阶,有种;
④5步走完楼梯,走3步两个台阶2步一个台阶,有种;
⑤4步走完楼梯,走4步两个台阶,有1种,
共计34种.
故选:C.
多选题
9.2023年,某省继续招募高校毕业生到基层从事支教,支农,支医和帮助乡村振兴的服务工作(简称“三支一扶”),此省某师范院校某毕业班的6名毕业生(其中有3名男生和3名女生,男生中有一名班长)被分配到甲乙丙三地进行支教,且每地至少有一名毕业生.则下列正确的是( )
A.甲乙丙三地各分配一名男生和一名女生,则共有种分配方法
B.6名毕业生平均分配到甲乙丙三地,则共有种分配方法
C.男班长必须到甲地,则共有180种分配方法
D.班长必须到甲地,某女生必须到乙地,则共有65种分配方法
【答案】ACD
【分析】根据分组分配的知识对选项进行分析,由此确定正确答案.
【详解】A选项,甲乙丙三地各分配一名男生和一名女生,
个男生中选个到甲地,方法有种;在剩下的个男生中选个到乙地,
方法有种;最后个男生放在丙地;再安排女生,方法有种.所以共有种分配方法,A选项正确.
B选项,6名毕业生平均分配到甲乙丙三地,方法数有种分配方法,B选项错误.
C选项,男班长必须到甲地,方法数有:
种分配方法,C选项正确.
D选项,班长必须到甲地,某女生必须到乙地,方法数有:
种分配方法,D选项正确.
故选:ACD
10.在10件产品中,有两件次品,从中任取3件,则下列结论错误的有( )
A.“其中恰有2件次品”的抽法有8种
B.“其中恰有1件次品”的抽法有28种
C.“其中没有次品”的抽法有56种
D.“其中至少有1件次品”的抽法有56种
【答案】BD
【分析】根据分类讨论思想、分步计数原理,利用组合法、间接法进行求解.
【详解】抽到的3件产品中恰好有2件次品的抽法有种,A选项正确;
抽到的3件产品中恰好有1件次品的抽法有种,B选项错误;
抽到的3件产品中没有次品的抽法有种,C选项正确;
抽到的3件产品中至少有一件次品的抽法有,种,D选项错误.
故选:BD
11.有甲、乙、丙、丁、戊五位同学,下列说法正确的是( ).
A.若五位同学排队要求甲、乙必须相邻且丙、丁不能相邻,则不同的排法有12种
B.若五位同学排队最左端只能排甲或乙,最右端不能排甲,则不同的排法共有42种
C.若甲、乙、丙三位同学按从左到右的顺序排队,则不同的排法有20种
D.若甲、乙、丙、丁四位同学被分配到三个社区参加志愿活动,每个社区至少一位同学,则不同的分配方案有36种
【答案】BCD
【分析】根据相关的计数原理逐项分析.
【详解】对于A,将甲乙捆绑有 种方法,若戊在丙丁之间有 排法,丙丁戊排好之后用插空法插入甲乙,有 种方法;
若丙丁相邻,戊在左右两边有 种排法,但甲乙必须插在丙丁之间,一共有 种排法,
所以总的排法有 ,故A错误;
对于B,若甲在最左端,有 种排法,若乙在最左端,先排甲有 种排法,
再排剩下的3人有 ,所以总共有 种排法,正确;
对于C,先将甲乙丙按照从左至右排好,采用插空法,先插丁有 种,再插戊有 种,总共有 种,正确;
对于D,先分组,将甲乙丙丁分成3组有 种分法,再将分好的3组安排在3个社区有 种方法,共有 种方法,正确;
故选:BCD.
12.现安排甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加2022年杭州亚运会志愿者服务活动,有翻译、导游、礼仪、司机四项工作可以安排,则以下说法正确的是( )
A.若每人都安排一项工作,则不同的方法数为
B.若每项工作至少有1人参加,则不同的方法数为
C.如果司机工作不安排,其余三项工作至少安排1人,则这5名同学全部被安排的不同方法数为
D.每项工作至少有1人参加,甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙、丁、戊都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是
【答案】AD
【分析】根据排列组合知识分别进行计算可得正确选项
【详解】对于A,若每人都安排一项工作,每人有4种安排方法,则有种安排方法,A正确;
对于B,先将5人分为4组,再将分好的4组全排列,安排4项工作,有种安排方法,B错误;
对于C,先将5人分为3组,有种分组方法,将分好的三组安排翻译、导游、礼仪三项工作,有种情况,
则有种安排方法,C错误;
对于D,①从丙,丁,戊中选出1人开车,②从丙,丁,戊中选出2人开车,则有种安排方法,D正确.
故选:AD.
填空题
13.将3位教师分到6个班级任教,每位教师教2个班,共有 种不同的分法.
【答案】90
【分析】先将6个班分成3组,然后分配给3个教师,从而可求得结果.
【详解】由题意可得先将6个班分成3组,然后分配给3个教师,
所以共有种不同的分法,
故答案为:90
14.为迎接2022年北京冬奥会,将名志愿者分配到花样滑冰、速度滑冰个项目进行培训,每名志愿者分配到个项目,每个项目至少分配到名志愿者,则不同的分配方案共有 种.(用数字作答)
【答案】14.
【分析】先将4名志愿者分成2组,分别是每组2个人或者一组3人,一组1人,然后分别求出分配方案,进而可求出结果.
【详解】先将4名志愿者分成2组,分别是每组2个人或者一组3人,一组1人,
若每组2个人,分别分配给2个项目,则有种分法;
若一组3人,一组1人,分别分配给2个项目,则有种分法;
因此不同的分配方案共种,
故答案为:14.
15.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 .
【答案】1560
【分析】先把6名技术人员分成4组,每组至少一人,有两种情况:(1)4个组的人数按3,1,1,1分配,(2)4个组的人数为2,2,1,1,求出所有的分组方法,然后再把4个组的人分给4个分厂,从而可求得答案
【详解】先把6名技术人员分成4组,每组至少一人.
(1)若4个组的人数按3,1,1,1分配,
则不同的分配方案有 (种).
(2)若4个组的人数为2,2,1,1,
则不同的分配方案有 (种).
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 (种).
故答案为:1560
16.中国救援力量在国际自然灾害中为拯救生命作出了重要贡献,很好地展示了国际形象,增进了国际友谊,多次为祖国赢得了荣誉.现有支救援队前往,,等个受灾点执行救援任务,若每支救援队只能去其中的一个受灾点,且每个受灾点至少安排支救援队,其中甲救援队只能去,两个受灾点中的一个,则不同的安排方法数是 .
【答案】
【分析】由题意可知,若甲去点,则剩余4个救援队,可只去两个点,也可分为3组去,,,个点,分别求出安排种法,相加即可得出甲去点的安排方法,同理,即可得出甲去点的安排方法,即可得出答案.
【详解】若甲去点,则剩余4个救援队,可只去,两个点,也可分为3组去,,,个点.
当剩余4个救援队只去,两个点时,救援队个数分配为,或,,
此时的分配方法有;
当剩余4个救援队分为3组去,,,个点时,先从4个救援队中选出2个救援队,即可分为3组,
然后分配到3个小组即可,此时的分配方法有,
综上可得,甲去点,不同的安排方法数是.
同理,甲去点,不同的安排方法数也是,
所以不同的安排方法数是.
故答案为:.
解答题
17.从4名男生和3名女生中各选2人,
(1)共有多少种不同的选法?
(2)如果男生甲与女生乙至少要有1人被选中,那么有多少种不同选法?
(3)选出的4人参加百米接力赛,男生甲和女生乙同时被选中参赛,且甲不能跑第一棒,乙不能跑最后一棒,有多少种不同的安排方法?(用数字作答)
【答案】(1)18(2)15(3)84
【分析】(1)根据排列组合求解即可.
(2)按甲乙是否被选中分3种情况讨论,由加法原理计算可得答案.
(3)先求男生甲和女生乙同时被选中的选法,再根据间接法求出甲不能跑第一棒,乙不能跑最后一棒的安排方法,再根据分步乘法计数原理求解即可.
【详解】(1)根据题意,从4名男生和3名女生中各选2人,
男生有种选法,女生有种选法,
故选法有种;
(2)根据题意,分3种情况讨论:
男生甲被选中,女生乙没有被选中,有种.
男生甲没有被选中,女生乙被选中,有种,
男生甲和女生乙被选中,有种,
则共有种选法.
(3)男生甲和女生乙同时被选中的选法为种,
4人参加百米接力赛的总安排方法为种,
甲跑第一棒的安排方法为种,
乙跑最后一棒的安排方法为种,
甲跑第一棒且乙跑最后一棒的安排方法为种,
甲不能跑第一棒,乙不能跑最后一棒的安排方法为种.
18.现有1,3,7,13这4个数.
(1)从这4个数中任取2个相加,可以得到多少个不相等的和?
(2)从这4个数中任取2个相减,可以得到多少个不相等的差?
【答案】(1)6;(2)10
【分析】(1)任取2个相加是组合问题,列举即可得结果;
(2)任取2个相减是排列问题,注意重复数字,列举即可求得结果.
【详解】(1)从这4个数中任取2个相加有:
,共有6个不相等的和;
(2)从这4个数中任取2个相减有:
,可以得到有10个不相等的差.
19.现有男选手3名,女选手5名,其中男女队长各1名.选派4人外出比赛,在下列情形中各有多少种选派方法?(结果用数字表示)
(1)至少有1名男选手;
(2)既要有队长,又要有男选手.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)考虑“至少有1名男选手”的对立事件进行求解;
(2)按是否选入男队长分2种情况讨论,再由加法原理求解即可.
【详解】(1)由题意可知,“至少有1名男选手” 的对立事件为“全为女选手”,
从8人中任选4人,有种选法,其中全部是女选手有种选法,
所以“至少有1名男选手”的选法有种;
(2)①当选男队长时,其他人选法任意,有种,
②当不选男队长,必选女队长时,有种,其中不含男选手的选法有种,
则不选男队长的选法有种,
所以既要有队长,又要有男选手的选法有种.
20.(1)将个不同的小球放入个不同的盒子中,没有空盒子,共有多少种不同的放法?
(2)将个不同的小球放入个不同的盒子中,盒子可空,共有多少种不同的放法?
(3)将个相同的小球放入个不同的盒子中,没有空盒子,共有多少种不同的放法?
(4)将个相同的小球放入个不同的盒子中,盒子可空,共有多少种不同的放法?
(注:要写出算式,结果用数字表示)
【答案】(1);(2);(3);(4).
【分析】(1)先将个不同的小球分为三组,确定每组小球的数量,然后将三组小球放入三个盒子,结合分步计数原理可得结果;
(2)确定每个小球的放法种数,利用分步乘法计数原理可得结果;
(3)只需在个相同的小球中间所形成的个空位中插入块板即可,利用隔板法可求得结果;
(4)问题等价于在个相同的小球中间所形成的个空位中插入块板即可,利用隔板法可求得结果.
【详解】解:(1)将个不同的小球分为三组,每组的小球数量分别为、、或、、,
然后再将这三组小球放入三个盒子中,
因此,不同的放法种数为种;
(2)每个小球有种方法,由分步乘法计数原理可知,
将个不同的小球放入个不同的盒子中,盒子可空,不同的放法种数为种;
(3)将个相同的小球放入个不同的盒子中,没有空盒子,
只需在个相同的小球中间所形成的个空位中插入块板即可,
所以,不同的放法种数为种;
(4)将个相同的小球放入个不同的盒子中,盒子可空,
等价于将个相同的小球放入个不同的盒子中,每个盒子不空,
只需在个相同的小球中间所形成的个空位中插入块板即可,
所以,不同的放法种数为种.
21.把6个相同的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中,求下列方法的种数.
(1)每个盒子都不空;
(2)恰有一个空盒子;
(3)恰有两个空盒子.
【答案】(1)10(2)40(3)30
【分析】(1)先把6个相同的小球排成一行,在小球之间5个空隙中任选3个空隙各插一块隔板,结合组合数的计算公式,即可求解.
(2)先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选2个空隙各插一块隔板,然后将剩下的一块隔板与前面任意一块并放形成空盒,即可求解.
(3)先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选1个空隙插一块隔板,然后将剩下的两块隔板插入形成空盒,结合组合数的计算公式,即可求解.
(1)解:先把6个相同的小球排成一行,在首尾两球外侧放置一块隔板,然后在小球之间5个空隙中任选3个空隙各插一块隔板,共有(种)方法.
(2)解:恰有一个空盒子,插板分两步进行.先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选2个空隙各插一块隔板,如,有种插法;然后将剩下的一块隔板与前面任意一块并放形成空盒,如,有种插法,故共有(种)方法.
(3)解:恰有两个空盒子,插板分两步进行.先在首尾两球外侧放置一块隔板,并在5个空隙中任选1个空隙插一块隔板,有种插法,
如,然后将剩下的两块隔板插入形成空盒.
①这两块板与前面三块板形成不相邻的两个盒子,如,有种插法.
②将两块板与前面三块板之一并放,如,有种插法.故共有(种)方法.
22.袋中装有个形状大小相同但颜色不同的小球,其中红色、蓝色、黄色球各个,现从中随机地连取次球,每次取个,记事件为“个球都是红球”,事件为“个球颜色不全相同”.
(1)若每次取后不放回,分别求出事件和事件的概率(用数字作答);
(2)若每次取后放回,分别求出事件和事件的概率(用数字作答).
【答案】(1) ,;(2),.
【分析】利用古典概型公式和对立事件分别求出概率即可.
【详解】(1) ,
;
(2),
.
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