2023年新高考数学排列组合专题复习专题19 列举法策略(解析版)
展开这是一份2023年新高考数学排列组合专题复习专题19 列举法策略(解析版),共10页。试卷主要包含了定义“有增有减”数列如下,集合,2,3,4,,某人设计一项单人游戏,规则如下等内容,欢迎下载使用。
专题19 列举法策略
例1.三人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过5次传球后,球仍回到甲手中,则不同的传球方式共有
A.5种 B.10种 C.8种 D.16种
【解析】解:根据题意,做出树状图,
注意第四次时球不能在甲的手中.
分析可得,
共有10种不同的传球方式;
故选:.
例2.设有编号为1,2,3,4,5的五个球和编号为1,2,3,4,5的五个盒子,现将这五个球放入这五个盒子内,要求每个盒子内放一个球,并且恰好有一个球的编号与盒子的编号相同,则这样的投放方法的总数为 45 .
【解析】解:先选出1个小球,放到对应序号的盒子里,有种情况,例如:5号球放在5号盒子里,
其余四个球的放法为,1,4,,,3,4,,,4,1,,,1,4,,,4,1,,,4,2,,,1,2,,,3,1,,,3,2,共9种,
故将这五个球放入这五个盒子内,要求每个盒子内放一个球,并且恰好有一个球的编号与盒子的编号相同,则这样的投放方法总数为种,
故答案为:45.
例3.工人在安装一个正六边形零件时,需要固定如图所示的六个位置的螺栓.若按一定顺序将每个螺栓固定紧,但不能连续固定相邻的2个螺栓.则不同的固定螺栓方式的种数是 60 .
【解析】解:第一步任意选取一个螺栓,有6种方法,第二步,按照要求以此固定.
不妨第一次固定紧螺栓1,则有如下的固定方法:
1,3,5,2,4,6;
1,3,5,2,6,4;
1,3,6,4,2,5;
1,5,2,4,6,3;
1,5,3,6,2,4;
1,5,3,6,4,2;
1,4,2,6,3,5;
1,4,2,5,3,6,
1,4,6,3,5,2,
1,4,6,2,5,3;
有10种,
共有种方法.
故答案为:60.
例4.有红、黄、兰色的球各5只,分别标有A、B、C、D、E五个字母,现从中取5只,要求各字母均有且三色齐备,则共有多少种不同的取法
【解析】
红 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 |
黄 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 1 |
兰 | 3 | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 |
取法 |
共有150种.
5.从,1,2,,20中选取四元数组,,,,且满足,,,则这样的四元数组,,,的个数是
A. B. C. D.
【解析】解:将连同其右边的2个空位捆绑,连同其右边的3个空位捆绑,连同其右边的4个空位捆绑分别看作一个元素,四元数组,,,的个数相当于从11个元素中选取4个,故这样的四元数组,,,的个数是.
故选:.
例6.定义“有增有减”数列如下:,满足,且,满足.已知“有增有减”数列共4项,若,,,2,3,,且,则数列共有
A.64个 B.57个 C.56个 D.54个
【解析】解:由题意可知4个数值的数列中,只有2个数值,例如:,,,类型,共有种.
只有2个数值相同,例如:,,,类型.共有:种;
有3个数值相同,例如,,,类型,共有:种.
满足题目的数列类型共有:54种.
故选:.
例7.若一个三位数的各位数字之和为10,则称这个三位数为“十全十美数”,如208,136都是“十全十美数”,则这样的“十全十美数”共有 个
A.32 B.64 C.54 D.96
【解析】解:任取一个“十全十美三位数”,
包含含有一个0的三位数:
109,190,901,910,
208,280,802,820,
307,370,703,730,
406,460,604,640,
505,550,
含有相同数字的三位数:,分别为:
118,181,811,
226,262,622,
334,343,433,
442,244,424,
不含有0,并且没有相同数字的三位数.,分别为:
127,172,271,217,721,712,
136,163,316,361,613,631,
145,154,451,415,514,541,
235,253,352,325,523,532,
共54个,
故选:.
例8.集合,2,3,4,.选择的两个非空子集和,要使中的最小数大于中的最大数,则不同的选择方法有 49 种.
【解析】解:集合、中没有相同的元素,且都不是空集,
从5个元素中选出2个元素,有种选法,小的给集合,大的给集合;
从5个元素中选出3个元素,有种选法,再分成1一个元素一组、2个元素一组,有两种分法,较小元素的一组给集合,
较大元素的一组的给集合,共有种方法;
从5个元素中选出4个元素,有种选法,再分成1个元素一组、3三个元素一组;2个元素一组、2个元素一组;3个元素一组、1一个元素一组,共三种分法,较小元素的一组给集合,较大元素的一组的给集合,共有种方法;
从5个元素中选出5个元素,有种选法,再分成1个元素一组、4个元素一组;2个元素一组、3个元素一组;3个元素一组、2个元素一组;4个元素一组、1两个元素一组组,有四种分法,较小元素的一组给集合,较大元素的一组的给集合,共有种方法;
总计为种方法.
故答案为:49
例9.定义域为集合,2,3,,上的函数满足:①(1);②,2,,;③(1)、(6)、成等比数列;这样的不同函数的个数为 155 .
【解析】解:经分析,的取值的最大值为,最小值为,并且成以2为公差的等差数列,
故(6)的取值为6,4,2,0,,.
的取值为12,10,8,6,4,2,0,,,,,,
所以能使中的(1)、(6)、成等比数列时,(1)、(6)、的取值只有两种情况:
①(1)、(6)、;②(1)、(6)、.
,2,,,,或者,即得到后项时,把前项加1或者把前项减1.
(1)当(1)、(6)、时;将要构造满足条件的等比数列分为两步,第一步:从(1)变化到(6),第二步:从(6)变化的.
从(1)变化到(6)时有5次变化,函数值从1变化到2,故应从5次中选择3步加1,剩余的两次减1.对应的方法数为种.
从(6)变化到时有6次变化,函数值从2变化到4,故应从6次变化中选择4次增加1,剩余两次减少1,对应的方法数为种.
根据分步乘法原理,共有种方法.
(2)当(1)、(6)、时,将要构造满足条件的等比数列分为两步,第一步:从(1)变化到(6),第二步:从(6)变化的.
从(1)变化到(6)时有5次变化,函数值从1变化到,故应从5次中选择1步加1,剩余的4次减1.对应的方法数为种.
从(6)变化到时有6次变化,函数值从变化到4,故应从6次变化中选择6次增加1,对应的方法数为种.
根据分步乘法原理,共有种方法.
综上,满足条件的共有:种.
故填:155.
例10.由海军、空军、陆军各3名士兵组成一个有不同编号的的小方阵,要求同一军种不在同一行,也不在同一列,有 2592 种排法.
【解析】解:假设海军为,空军为,陆军为,先将,,,填入的小方阵,
则有种,每个,,填入3名士兵均有种,
故共有,
故答案为:2592
例11.设集合,2,3,,选择的两个非空子集和,使得中最大的数不大于中最小的数,则可组成不同的子集对 49 个.
【解析】解:根据题意,分4种情况讨论:
①,集合中最大的元素为1,此时集合有1种情况,集合的数目为,2,3,的非空子集数目,集合有种情况,
此时可组成个不同的子集对,
②,集合中最大的元素为2,
此时集合可以为或,,有2种情况,集合的数目为,3,的非空子集数目,集合有种情况,
此时可组成个不同的子集对,
③,集合中最大的元素为3,
此时集合可以为或,或,或,2,,有4种情况,集合的数目为,的非空子集数目,集合有种情况,
此时可组成个不同的子集对,
④,集合中最大的元素为3,
此时集合的数目为,2,的子集数目,有种情况,集合必须为,有1种情况,
此时可组成个不同的子集对,
则一共可以组成个不同的子集对,
故答案为:49.
例12.若集合,,,,,且,,,,,,,,且,,,,用表示集合中的元素个数,则(E)
A.200 B.150 C.100 D.50
【解析】解:(1)时,,,的取值的排列情况有种;
时,,,的取值的排列情况有种;
时,有种;
时,有种;
(E);
(2)时:若,,的取值的排列情况有种;
若,,的取值的排列情况有种;
若,有种;
若,有种;
时:若,,的取值的排列情况有种;
若,,的取值的排列情况有种;
若,有种;
若,有种;
时:若,,的取值的排列情况有种;
若,有种;
若,有种;
若,有种;
时:若,,的取值的排列情况有种;
若,有种;
若,有种;
若,有种;
;
(E).
故选:.
例13.某城市街道的平面图如图所示,若每个路口仅能沿右、左上、右上三个方向走,从至的路径条数有条:若、两处因故施工,不能通行,从至的路径条数有条,则,分别为
A.1552;256 B.1440;256 C.1552;288 D.1440;288
【解析】解:由于每个路口仅能沿右、左上、右上三个方向走,则从点到任意一点的路径条数为自身左,右下,左下三个点的路径条数之和,
故在走到每个点的路径条数如下图所示
故选:.
例14.某人设计一项单人游戏,规则如下:先将一棋子放在如图所示正方形(边长为2个单位)的顶点处,然后通过掷骰子来确定棋子沿正方形的边按逆时针方向行走的单位,如果掷出的点数为,2,,,则棋子就按逆时针方向行走个单位,一直循环下去.则某人抛掷三次骰子后棋子恰好又回到点处的所有不同走法共有
A.22种 B.24种 C.25种 D.27种
【解析】解:法一:根据题意,正方形的边长为2个单位,则其周长是8,
若抛掷三次骰子后棋子恰好又回到点处,则三次骰子的点数之和是8或16,
若三次骰子的点数之和是8,有1、1、6,1、2、5,1、3、4,2、2、4,2、3、3,共5种组合,
若三次骰子的点数之和是16,有4、6、6,5、5、6,共2种组合,
其中1、1、6,2、2、4,2、3、3,4、6、6,5、5、6,这5种组合有种顺序,
1、2、5,1、3、4,这2种组合有种顺序,
则抛掷三次骰子后棋子恰好又回到点处的所有不同走法种,
法二:同法一:分析可得三次骰子的点数之和是8或16,
若三次骰子的点数之和是8,相当于8个点数中用2个隔板,有种顺序,
若三次骰子的点数之和是16,有4、6、6,5、5、6,共2种组合,每种组合有种顺序,
则此时有种顺序,
抛掷三次骰子后棋子恰好又回到点处的所有不同走法种,
故选:.
例15.如图所示,玩具计数算盘的三档上各有7个算珠,现将每档算珠分为左右两部分,左侧的每个算珠表示数2,右侧的每个算珠表示数1(允许一侧无珠),记上、中、下三档的数字和分别为,,.例如,图中上档的数字和.若,,成等差数列,则不同的分珠计数法有 种.
A.12 B.24 C.16 D.32
【解析】解:根据题意,,,的取值范围都是从共8个数字,故公差范围是到3,
①当公差时,有种,
②当公差时,不取7和14,有种,
③当公差时,不取7,8,13,14,有种,
④当公差时,只能取10或11,有种,
综上共有种,
故选:.
例16.若一个三位数中任意两相邻数位上两数差的绝对值小于或等于,则称此三位数为“灵犀数”,这样的三位“灵犀数”共有 个
【解析】
设灵犀数为,若,则,,此时有个灵犀数;
若,则,此时有个灵犀数;
若,对每个均有个可取,此时有个灵犀数,
若,则则,此时有个灵犀数,故三位“灵犀数”共有个.
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