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1、
第16練 計數(shù)原理[小題提速練]
[明晰考情] 1.命題角度:考查兩個計數(shù)原理的簡單應用;二項式定理主要考查特定項和系數(shù).2.題目難度:中低檔難度.
考點一 兩個計數(shù)原理
要點重組 (1)分類加法計數(shù)原理中分類方法中的每一種方法都能完成這件事情,類與類之間是獨立的.
(2)分步乘法計數(shù)原理中每步中的某一方法只能完成這件事的一部分,步與步之間是相關聯(lián)的.
1.在100,101,102,…,999這些數(shù)中,各位數(shù)字按嚴格遞增(如“145”)或嚴格遞減(如“321”)順序排列的數(shù)的個數(shù)是( )
A.120 B.204 C.168 D.216
答案 B
解析 由題意知本
2、題是一個計數(shù)原理的應用,首先對數(shù)字分類,當數(shù)字不含0時,從9個數(shù)字中選三個,則這三個數(shù)字遞增或遞減的順序可以確定兩個三位數(shù),共有2C=168(個),當三個數(shù)字中含有0時,從9個數(shù)字中選2個數(shù),它們只有遞減一種結果,共有C=36(個),
根據(jù)分類加法計數(shù)原理知共有168+36=204(個),故選B.
2.如圖,正五邊形ABCDE中,若把頂點A,B,C,D,E染上紅、黃、綠三種顏色中的一種,使得相鄰頂點所染顏色不相同,則不同的染色方法共有( )
A.30種 B.27種 C.24種 D.21種
答案 A
解析 由題意知本題需要分類來解答,
首先A選取一種顏色,有3種情況.
如
3、果A的兩個相鄰點顏色相同,有2種情況;
這時最后兩個點也有2種情況;
如果A的兩個相鄰點顏色不同,有2種情況;
這時最后兩個點有3種情況.
所以共有3×(2×2+2×3)=30(種)方法.
3.三條邊長都是整數(shù),且最大邊長為11的三角形的個數(shù)為________.
答案 36
解析 設兩條較短邊長為x,y,不妨設1≤x≤y≤11,且x+y≥12.對y進行分類:
當y=11時,x可以取1到11的11個正整數(shù);當y=10時,x可以取2到10的9個正整數(shù);
當y=9時,x可以取3到9的7個正整數(shù);……;當y=6時,x可以取6這1個正整數(shù);y≤5時不可能.
所以三角形的個數(shù)為11+9
4、+7+5+3+1=36.
4.將甲、乙、丙、丁四名學生分到兩個不同的班,每個班至少分到一名學生,且甲、乙兩名學生不能分到同一個班,則不同的分法種數(shù)為________.(用數(shù)字作答)
答案 8
解析 甲、乙兩名學生不能分到同一個班,則不同的分組方式有三類:
①甲單獨一組,有1種分法;
②甲和丙或甲和丁兩名學生一組,有2種分法;
③甲、丙、丁三名學生一組,有1種分法.
然后把這兩組分到兩個不同的班級里,則不同的分法種數(shù)為(1+2+1)A=8.
考點二 排列組合的應用
方法技巧 (1)解排列組合問題的三大原則:先特殊后一般,先取后排,先分類后分步.
(2)排列組合問題的常用解法
5、
①特殊元素(特殊位置)優(yōu)先安排法;
②相鄰問題捆綁法;
③不相鄰問題插空法;
④定序問題縮倍法.
5.3名醫(yī)生和6名護士被分配到3所學校為學生體檢,每所學校分配1名醫(yī)生和2名護士,則不同的分配方法共有( )
A.90種 B.180種
C.270種 D.540種
答案 D
解析 不同的分配方法共有CCCC=540(種),故選D.
6.張、王兩家夫婦各帶一個小孩一起到動物園游玩,購票后排隊依次入園.為安全起見,首尾一定要排兩位爸爸,另外,兩個小孩一定要排在一起,則這六人的入園順序排法種數(shù)為( )
A.12 B.24 C.36 D.48
答案 B
解析 將
6、兩位爸爸排在兩端,有2種排法;將兩個小孩視作一人與兩位媽媽任意排在中間的三個位置上,有2A種排法,故總的排法有2×2×A=24(種).
7.(2018·張掖三診)《紅海行動》是一部現(xiàn)代海軍題材影片,該片講述了中國海軍“蛟龍突擊隊”奉命執(zhí)行撤僑任務的故事.撤僑過程中,海軍艦長要求隊員們依次完成六項任務,并對任務的順序提出了如下要求:重點任務A必須排在前三位,且任務E,F(xiàn)必須排在一起,則這六項任務的不同安排方案共有( )
A.240種 B.188種 C.156種 D.120種
答案 D
解析 當E,F(xiàn)排在前三位時有(AA)·A=24(種)方法;當E,F(xiàn)排在后三位時,有(ACA)·A=
7、72(種)方法;當E,F(xiàn)排3,4位時有(CA)·AA=24(種)方法,
∴共有24+72+24=120(種)方案.
8.為促進城鄉(xiāng)一體化進程,某單位選取了6戶家庭到4個村莊體驗農(nóng)村生活,要求將6戶家庭分成4組,其中2組各有2戶家庭,另外2組各有1戶家庭,則不同的分配方案的種數(shù)是( )
A.216 B.420 C.720 D.1 080
答案 D
解析 先分組,每組含有2戶家庭的有2組,則有種分組方法,剩下的2戶家庭可以直接看成2組,然后將分成的4組進行全排列,故有×A=1 080(種).
考點三 二項式定理的應用
方法技巧 (1)求二項展開式的特定項的實質是通項公式Tk+1
8、=Can-kbk的應用,可通過確定k的值再代入求解.
(2)二項展開式各項系數(shù)和可利用賦值法解決.
(3)求二項展開式系數(shù)最大的項,一般采用不等式組法:設展開式各項系數(shù)分別為A1,A2,…,An+1,則最大的系數(shù)Ak滿足
9.(2018·全國Ⅲ)5的展開式中x4的系數(shù)為( )
A.10 B.20 C.40 D.80
答案 C
解析 5的展開式的通項公式為Tk+1=C·(x2)5-k·k=C·2k·x10-3k,
令10-3k=4,得k=2.
故展開式中x4的系數(shù)為C·22=40.
10.使n(n∈N*)的展開式中含有常數(shù)項的最小的n為( )
A.4 B.5 C
9、.6 D.7
答案 B
解析 Tk+1=C(3x)n-kk=C3n-k,當Tk+1是常數(shù)項時,n-k=0,當k=2,n=5時滿足題意.
11.已知(1+x)10=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a10(1-x)10,則a8等于( )
A.-5 B.5 C.90 D.180
答案 D
解析 ∵(1+x)10=[2-(1-x)]10=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a10(1-x)10,
∴a8=C·22·(-1)8=180.
12.(2018·益陽調(diào)研)(1+x2)6的展開式中項的系數(shù)為( )
A.-12 B.12
C.-172 D
10、.172
答案 C
解析 因為6的通項公式為C6-k(-1)k=26-kC(-1)kxk-6.故展開式中項的系數(shù)為2C(-1)5+23C(-1)3=-172.故選C.
1.在航天員進行的一項太空實驗中,要先后實施6個程序,其中程序A只能出現(xiàn)在第一步或最后一步,程序B和C在實施時必須相鄰,則在該實驗中程序順序的編排方法共有( )
A.34種 B.48種
C.96種 D.144種
答案 C
解析 由題意知,程序A只能出現(xiàn)在第一步或最后一步,所以有A=2(種)結果.因為程序B和C在實施時必須相鄰,所以把B和C看作一個元素,有AA=48(種)結果,根據(jù)分步乘法計數(shù)原理可知,
11、共有2×48=96(種)結果,故選C.
2.某公司有五個不同的部門,現(xiàn)有4名在校大學生來該公司實習,要求安排到該公司的兩個部門,且每部門安排兩名,則不同的安排方案種數(shù)為( )
A.60 B.40
C.120 D.240
答案 A
解析 由題意得,先將4名大學生平均分為兩組,共有=3(種)不同的分法.
再將兩組安排在其中的兩個部門,共有3×A=60(種)不同的安排方法,故選A.
3.若(1+y3)n (n∈N*)的展開式中存在常數(shù)項,則常數(shù)項為________.
答案?。?4
解析 n展開式的通項為Cxn-kk=C(-1)kxn-3ky-k,
(1+y3)n展開式的
12、通項為C(-1)kxn-3ky-k和y3C(-1)kxn-3ky-k=C(-1)kxn-3ky3-k,
若存在常數(shù)項
則有(舍)或解得k=3,n=9,
常數(shù)項為C(-1)3=-84.
解題秘籍 (1)解有限制條件的排列組合問題,要按照元素(或位置)的性質進行分類,按事件發(fā)生的順序進行分步.
(2)平均分組問題中,平均分成的組,不管它們的順序如何,都是一種情況.
(3)求各項系數(shù)和要根據(jù)式子整體結構,靈活賦值;對復雜的展開式的指定項,可利用轉化思想,通過二項展開式的通項解決.
1.(2017·全國Ⅱ)安排3名志愿者完成4項工作,每人至少完成1項,每項工作由1人完成,則不同的安排
13、方式共有( )
A.12種 B.18種 C.24種 D.36種
答案 D
解析 由題意可得,其中1人必須完成2項工作,其他2人各完成1項工作,可得安排方式為C·C·A=36(種),或列式為C·C·C=3××2=36(種).故選D.
2.(2018·長沙雅禮中學等聯(lián)考)某大型花展期間,安排6位志愿者到4個展區(qū)提供服務,要求甲、乙兩個展區(qū)各安排一個人,剩下兩個展區(qū)各安排兩個人,其中的小李和小王不在一起,則不同的安排方案共有( )
A.168種 B.156種 C.172種 D.180種
答案 B
解析 小李和小王分別去甲、乙展區(qū)有ACC=12(種)方案;
小王、小李中有一
14、人去甲、乙展區(qū),有CCCCC=96(種)方案;
小王、小李都不去甲、乙展區(qū),有AA=48(種)方案,
∴共有12+96+48=156(種)方案.
3.將18個參加青少年科技創(chuàng)新大賽的名額分配給3所學校,要求每所學校至少有1個名額且各校分配的名額互不相等,則不同的分配方法種數(shù)為( )
A.96 B.114
C.128 D.136
答案 B
解析 由題意可得每所學校至少有1個名額的分配方法種數(shù)為C=136,分配名額相等有22種(可以逐個數(shù)),則滿足題意的方法有136-22=114(種).
4.(2017·全國Ⅰ)(1+x)6的展開式中x2的系數(shù)為( )
A.15 B
15、.20 C.30 D.35
答案 C
解析 因為(1+x)6的通項為Cxk,
所以(1+x)6的展開式中含x2的項為1·Cx2和·Cx4.
因為C+C=2C=2×=30,
所以(1+x)6的展開式中x2的系數(shù)為30.
故選C.
5.(2018·莆田期末)從5位男實習教師和4位女實習教師中選出3位教師派到3個班實習班主任工作,每班派一名,要求這3位實習教師中男女都要有,則不同的選派方案共有( )
A.210種 B.420種
C.630種 D.840種
答案 B
解析 (用間接法)從9人中選3人到3個班實習班主任工作共A種結果,其中均為男教師的有A種,均為女教師
16、的有A種.
∴滿足條件的方案有A-A-A=420(種).
6.已知(1+ax)(1+x)5的展開式中x2的系數(shù)為5,則a等于( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.-1
答案 D
解析 因為(1+x)5的二項展開式的通項為Cxk(0≤k≤5,k∈Z),則含x2的項為Cx2+ax·Cx=(10+5a)x2,所以10+5a=5,a=-1.
7.(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a9x9+a10x10,則a2+a3+…+a9+a10的值為( )
A.-20 B.0 C.1 D.20
答案 D
解析 令x=1,得a0+a1+a2+…+a9+a10=1
17、,
再令x=0,得a0=1,所以a1+a2+…+a9+a10=0,
又因為a1=C×21×(-1)9=-20,
所以a2+a3+…+a9+a10=20.
8.登山運動員10人,平均分為兩組,其中熟悉道路的有4人,每組都需要2人,那么不同的分配方法種數(shù)是( )
A.30 B.60 C.120 D.240
答案 B
解析 先將4個熟悉道路的人平均分成兩組,有種,再將余下的6人平均分成兩組,有種,然后這四個組自由搭配還有A種,故最終分配方法有=60(種).
9.(2018·浙江)從1,3,5,7,9中任取2個數(shù)字,從0,2,4,6中任取2個數(shù)字,一共可以組成________個
18、沒有重復數(shù)字的四位數(shù).(用數(shù)字作答)
答案 1 260
解析 不含有0的四位數(shù)有C×C×A=720(個).
含有0的四位數(shù)有C×C×C×A=540(個).
綜上,四位數(shù)的個數(shù)為720+540=1 260.
10.(2018·浙江)二項式8的展開式的常數(shù)項是________.
答案 7
解析 由題意,得Tk+1=C·()8-k·k
=C·k··x-k=C·k·.
令=0,得k=2.
因此T3=C×2=×=7.
11.設m為正整數(shù),(x+y)2m展開式的二項式系數(shù)的最大值為a,(x+y)2m+1展開式的二項式系數(shù)的最大值為b.若13a=7b,則m=________.
答案
19、6
解析 由題意可知,a=C,b=C,
又∵13a=7b,∴13·=7·,
即=,解得m=6.
12.公安部新修訂的《機動車登記規(guī)定》正式實施后,小型汽車的號牌已經(jīng)可以采用“自主編排”的方式進行編排.某人欲選由A,B,C,D,E中的兩個不同的字母和1,2,3,4,5中的三個不同數(shù)字(三個數(shù)字都相鄰)組成一個號牌,則他選擇號牌的方法種數(shù)為________.
答案 3 600
解析 三個數(shù)字相鄰,則共有A種情況,在A,B,C,D,E中選兩個不同的字母,共有A種不同的情況,這兩個字母形成三個空,將數(shù)字整體插空,共C種情況,綜上所述,此人選擇號牌的方法種數(shù)為AAC=60×20×3=3 600.