高考數(shù)學(xué)大二輪刷題首選卷理數(shù)文檔：第一部分 考點十八 排列與組合 Word版含解析

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1、 考點十八　排列與組合 一、選擇題 1．“對稱數(shù)”是指從左到右讀與從右到左讀都一樣的正整數(shù)，如121,666,54345等，則在所有的六位數(shù)中，不同的“對稱數(shù)”的個數(shù)是(　　) A．100 B．900 C．999 D．1000 答案　B 解析　根據(jù)題意，對6位對稱數(shù)，由于個位和十萬位相同，十位和萬位相同，百位和千位相同，個位有9種，十位和百位均有10種，故根據(jù)分步計數(shù)原理可得共有9×10×10＝900個． 2．將2名教師、4名學(xué)生分成2個小組，分別安排到甲、乙兩地參加社會實踐活動，每個小組由1名教師和2名學(xué)生組成，不同的安排方案共有(　　) A．12種 B．1

2、0種 C．9種 D．8種 答案　A 解析　先為甲地選一名老師，有2種選法，再為甲地選兩個學(xué)生，有C＝6種選法，甲地定了之后，乙地的教師和學(xué)生也定了，根據(jù)分步計數(shù)原理，有2×6＝12種方案． 3．(2019·甘肅第一次診斷考試)《數(shù)術(shù)記遺》是《算經(jīng)十書》中的一部，相傳是漢末徐岳(約公元2世紀(jì))所著，該書主要記述了：積算(即籌算)、太乙、兩儀、三才、五行、八卦、九宮、運籌、了知、成數(shù)、把頭、龜算、珠算、計數(shù)共14種計算器械的使用方法．某研究性學(xué)習(xí)小組3人分工搜集整理14種計算器械的相關(guān)資料，其中一人4種、另兩人每人5種計算器械，則不同的分配方法有(　　) A．種 B．種 C．種 D．C

3、CC種 答案　A 解析　先將14種計算器械分為三組，方法數(shù)有種，再排給3個人，有A種排法，所以不同的分配方法數(shù)有×A種，故選A. 4．(2019·湖南師大附中模擬三)本次模擬考試結(jié)束后，班級要排一張語文、數(shù)學(xué)、英語、物理、化學(xué)、生物六科試卷講評順序表，若化學(xué)排在生物前面，數(shù)學(xué)與物理不相鄰且都不排在最后，則不同的排表方法共有(　　) A．72種 B．144種 C．288種 D．360種 答案　B 解析　第一步排語文、英語、化學(xué)、生物4種，且化學(xué)排在生物前面，有A＝12種排法；第二步將數(shù)學(xué)和物理插入前4科除最后位置外的4個空檔中的2個，有A＝12種排法，所以不同的排表方法共有12×1

4、2＝144種，故選B. 5．(2019·山東日照第一次模擬考試)甲、乙、丙3人站到共有7級的臺階上，若每級臺階最多站2人，同一級臺階上的人不區(qū)分站的位置，則不同的站法總數(shù)是(　　) A．210 B．84 C．343 D．336 答案　D 解析　由題意分組解決，因為對于7個臺階上每一個只站一人有A種；若有一個臺階站2人，另一個站1人共有CA種，所以共有不同的站法種數(shù)是A＋CA＝336種，故選D. 6．將編號1,2,3,4的小球放入編號為1,2,3的盒子中，要求不允許有空盒子，且球與盒子的編號不能相同，則不同的放球方法有(　　) A．6種 B．9種 C．12種 D．18種 答案　

5、C 解析　由題意可知，這四個小球有兩個小球放在一個盒子中，先確定哪兩個球在同一盒子中，有C＝6種方法，再確定放球方法，都是2種方法，由分步乘法計數(shù)原理得不同的放球方法有2×6＝12種． 7．(2019·江西名校5月聯(lián)考)2019年4月25～27日，北京召開第二屆“一帶一路”國際高峰論壇，組委會要從6個國內(nèi)媒體團和3個國外媒體團中選出3個媒體團進行提問，要求這三個媒體團中既有國內(nèi)媒體團又有國外媒體團，且國內(nèi)媒體團不能連續(xù)提問，則不同的提問方式的種數(shù)為(　　) A．198 B．268 C．306 D．378 答案　A 解析　分兩種情況，若選兩個國內(nèi)媒體一個國外媒體，有CCA＝90種不同

6、提問方式；若選兩個外國媒體一個國內(nèi)媒體，有CCA＝108種不同提問方式，所以共有90＋108＝198種提問方式． 8. 現(xiàn)有4種不同顏色對如圖所示的四個部分進行涂色，要求有公共邊界的兩塊不能用同一種顏色，則不同的涂色方法共有(　　) A．24種 B．30種 C．36種 D．48種 答案　D 解析　分兩種情況：一種情況是用三種顏色有CA種方法；另一種情況是用四種顏色有A種方法．所以不同的著色方法共有48種． 二、填空題 9．某學(xué)生要從物理、化學(xué)、生物、政治、歷史、地理這六門學(xué)科中選三門參加等級考試，要求是物理、化學(xué)、生物這三門至少要選一門，政治、歷史、地理這三門也至少要選一門，

7、則該生的可能選法總數(shù)是________． 答案　18 解析　分兩種情況： ①從物、化、生中選兩門，剩下的里面選一門，有CC＝9種； ②從物、化、生中選一門，剩下的里面選兩門，有CC＝9種．共有9＋9＝18種選法． 10．甲、乙、丙、丁四人站成一排，則甲乙相鄰，甲丙不相鄰有________種排法． 答案　8 解析　分兩類討論： ①甲站在邊上時，乙的位置就確定了，其余兩人全排，故有AA＝4種． ②甲乙丁三人捆綁一起(甲在中間)看作一個元素，與丙全排列，有AA＝4種． 由分類加法計數(shù)原理知有8種排法． 11．對坐在一排的4人重新安排座位時，恰有一個人坐在原來的位置上，則共有__

8、______種不同的排法． 答案　8 解析　第一步，先從4個人里選3個進行調(diào)換；第二步，因為每個人都不能坐在原來的座位上，因此第一個人有兩種坐法，被坐了自己座位的那個人只能坐在第三個人的座位上(一種坐法)，才能保證第三個人也不坐在自己的座位上．因此三個人調(diào)換有兩種調(diào)換方法．故不同的調(diào)換方法有C×2＝8種． 12．(2019·湖北1月聯(lián)考)某共享汽車停放點的停車位排成一排且恰好全部空閑，假設(shè)最先來停車點停車的3輛共享汽車都是隨機停放的，且這3輛共享汽車都不相鄰的概率與這3輛共享汽車恰有2輛相鄰的概率相等，則該停車點的車位數(shù)為__________． 答案　10 解析　設(shè)停車位有n個，這3

9、輛共享汽車都不相鄰的種數(shù)相當(dāng)于先將(n－3)個停車位排放好，再將這3輛共享汽車插入到所成(n－2)個間隔中，故有A種；恰有2輛相鄰的種數(shù)：先把其中2輛捆綁在一起看作一個復(fù)合元素，再和另一個插入到將(n－3)個停車位排放好所成(n－2)個間隔中，故有A×A種，因為這3輛共享汽車都不相鄰的概率與這3輛共享汽車恰有2輛相鄰的概率相等，所以A＝A×A，解得n＝10. 三、解答題 13．將7名應(yīng)屆師范大學(xué)畢業(yè)生分配到3所中學(xué)任教． (1)4個人分到甲學(xué)校，2個人分到乙學(xué)校，1個人分到丙學(xué)校，有多少種不同的分配方案？ (2)一所學(xué)校去4個人，另一所學(xué)校去2個人，剩下的一所學(xué)校去1個人，有多少種不同

10、的分配方案？ 解　(1)根據(jù)題意，分3步進行分析： ①在7人中選出4人，將其分到甲學(xué)校，有C＝35種選法； ②在剩余3人中選出2人，將其分到乙學(xué)校，有C＝3種選法； ③將剩下的1人分到丙學(xué)校，有1種情況，則一共有35×3＝105種分配方案． (2)根據(jù)題意，分2步進行分析： ①將7人分成3組，人數(shù)依次為4,2,1，有C×C×C＝105種分組方法； ②將分好的三組全排列，對應(yīng)3個學(xué)校，有A＝6種情況，則一共有105×6＝630種分配方案． 一、選擇題 1．某彩票公司每天開獎一次，從1,2,3,4四個號碼中隨機開出一個作為中獎號碼，開獎時如果開出的號碼與前一天的相同，就要重開

11、，直到開出與前一天不同的號碼為止．如果第一天開出的號碼是4，那么第五天開出的號碼也同樣是4的所有可能的情況有(　　) A．14種 B．21種 C．24種 D．35種 答案　B 解析　第一天開出4，第五天同樣開出4，則第二天開出的號碼有3種情況，如果第三天開出的號碼是4，則第四天開出的號碼有3種情況；如果第三天開出的號碼不是4，則第四天開出的號碼有2種情況，所以滿足條件的情況有3×1×3＋3×2×2＝21種． 2．把7個字符a，a，a，b，b，α，β排成一排，要求三個“a”兩兩不相鄰，且兩個“b”也不相鄰，則這樣的排法共有(　　) A．144種 B．96種 C．30種 D．12種

12、 答案　B 解析　先排列b，b，α，β，若α，β不相鄰，有AC種，若α，β相鄰，有A種，共有6＋6＝12種，從所形成的5個空位中選3個插入a，a，a，有C種，所以三個“a”兩兩不相鄰的排法共有12×C＝120種，若b，b相鄰時，從所形成的4個空中選3個插入a，a，a，有C種，共有A×C＝24種，所以三個“a”兩兩不相鄰，且兩個“b”也不相鄰，這樣的排法共有120－24＝96種． 3．(2019·廣西桂林一模)中國古代的五經(jīng)是指：《詩經(jīng)》《尚書》《禮記》《周易》《春秋》，甲、乙、丙、丁、戊5名同學(xué)分別選取了其中一本不同的書作為課外興趣研讀，若甲、乙都沒有選《詩經(jīng)》，乙也沒選《春秋》，則5名同

13、學(xué)所有可能的選擇有(　　) A．18種 B．24種 C．36種 D．54種 答案　D 解析　①若甲選《春秋》，則有CA＝18種情況；②若甲不選《春秋》，則有AA＝36種情況．所以5名同學(xué)所有可能的選擇有18＋36＝54種情況，故選D. 4．(2019·遼寧丹東質(zhì)量測試二)從4男2女共6名學(xué)生中選出隊長1人，副隊長1人，普通隊員2人組成4人服務(wù)隊，要求服務(wù)隊中至少有1名女生，不同選法共有(　　) A．156種 B．168種 C．180種 D．240種 答案　B 解析　從4男2女共6名學(xué)生中選出隊長1人，副隊長1人，普通隊員2人組成4人服務(wù)隊有CCC＝6×5×＝180種選法，服務(wù)

14、隊中沒有女生的選法有CCC＝4×3×1＝12種，所以要求服務(wù)隊中至少有1名女生，不同選法共有180－12＝168種，故選B. 5．(2019·黑龍江哈爾濱六中第二次模擬)2020年東京夏季奧運會將設(shè)置4×100米男女混合泳接力這一新的比賽項目，比賽的規(guī)則是：每個參賽國家派出2男2女共計4名運動員參加比賽，按照仰泳→蛙泳→蝶泳→自由泳的接力順序，每種泳姿100米且由1名運動員完成，且每名運動員都要出場，若中國隊確定了備戰(zhàn)該項目的4名運動員名單，其中女運動員甲只能承擔(dān)仰泳或者自由泳，男運動員乙只能承擔(dān)蝶泳或者自由泳，剩下的2名運動員四種泳姿都可以承擔(dān)，則中國隊的排兵布陣的方式共有(　　) A．

15、144種 B．24種 C．12種 D．6種 答案　D 解析　由題意，若甲承擔(dān)仰泳，則乙運動員有A＝2種安排方法，其他兩名運動員有A＝2種安排方法，共計2×2＝4種方法，若甲承擔(dān)自由泳，則乙運動員只能安排蝶泳，其他兩名運動員有A＝2種安排方法，共計2種方法，所以中國隊共有4＋2＝6種不同的安排方法，故選D. 6．小明跟父母、爺爺奶奶一同參加《中國詩詞大會》的現(xiàn)場錄制，5人坐成一排．若小明的父母至少有一人與他相鄰，則不同坐法的種數(shù)為(　　) A．60 B．72 C．84 D．96 答案　C 解析　根據(jù)題意，分3種情況討論：①若小明的父母只有1人與小明相鄰且父母不相鄰，先在其父母中選

16、一人與小明相鄰，有C＝2種情況，將小明與選出的家長看成一個整體，考慮其順序有A＝2種情況，當(dāng)父母不相鄰時，需要將爺爺奶奶進行全排列，將整體與另一個家長安排在空位中，有A×A＝12種安排方法，此時有2×2×12＝48種不同坐法；②若小明的父母只有1人與小明相鄰且父母相鄰，將父母及小明看成一個整體，小明在一端，有2種情況，考慮父母之間的順序，有2種情況，則這個整體內(nèi)部有2×2＝4種情況，將這個整體與爺爺奶奶進行全排列，有A＝6種情況，此時有2×2×6＝24種不同坐法；③小明的父母都與小明相鄰，即小明在中間，父母在兩邊，將3人看成一個整體，考慮父母的順序，有A＝2種情況，將這個整體與爺爺奶奶進行全排

17、列，有A＝6種情況，此時，共有2×6＝12種不同坐法；則一共有48＋24＋12＝84種不同坐法． 7．中國古代中的“禮、樂、射、御、書、數(shù)”合稱“六藝”，“禮”，主要指德育；“樂”，主要指美育；“射”和“御”，就是體育和勞動；“書”，指各種歷史文化知識；“數(shù)”，數(shù)學(xué)．某校國學(xué)社團開展“六藝”課程講座活動，每藝安排一節(jié)，連排六節(jié)，一天課程講座排課有如下要求：“數(shù)”必須排在前三節(jié)，且“射”和“御”兩門課程相鄰排課，則“六藝”課程講座不同排課順序共有(　　) A．120種 B．156種 C．188種 D．240種 答案　A 解析　當(dāng)“數(shù)”排在第一節(jié)時有AA＝48種排法，當(dāng)“數(shù)”排在第二節(jié)時

18、有AAA＝36種排法，當(dāng)“數(shù)”排在第三節(jié)時，當(dāng)“射”和“御”兩門課程排在第一、二節(jié)時有AA＝12種排法，當(dāng)“射”和“御”兩門課程排在后三節(jié)時有AAA＝24種排法，所以滿足條件的共有48＋36＋12＋24＝120種排法． 8．如圖所示的陰影部分由3個小方格組成，我們稱這樣的圖形為L形(每次旋轉(zhuǎn)90°仍為L形圖案)，那么由4×5個小方格組成的方格紙上可以畫出不同位置的L形圖案的個數(shù)是(　　) A．16 B．32 C．48 D．64 答案　C 解析　每個2×2的正方形有4個這樣的L形圖案，4×5個小方格組成的方格紙上有3×4＝12個不同的2×2的正方形(以正方形中心計數(shù)即可)，所以一共

19、有48個不同位置的L形圖案．故選C. 二、填空題 9．根據(jù)黨中央關(guān)于“精準(zhǔn)”脫貧的要求，我市某農(nóng)業(yè)經(jīng)濟部門決定派出五位相關(guān)專家對三個貧困地區(qū)進行調(diào)研，每個地區(qū)至少派遣一位專家，其中甲、乙兩位專家需要派遣至同一地區(qū)，則不同的派遣方案種數(shù)為________．(用數(shù)字作答) 答案　36 解析　由題意可知，可分為兩類： 一類：甲乙在一個地區(qū)時，剩余的三人分為兩組，再把三組派遣到三個地區(qū)，共有CA＝18種不同的派遣方案； 另一類：甲乙和剩余的三人中的一個人同在一個地區(qū)，另外兩人分別在兩個地區(qū)，共有CA＝18種不同的派遣方案；由分類計算原理可得，共有18＋18＝36種不同的派遣方案． 10．

20、(2019·河北衡水四月大聯(lián)考)現(xiàn)有一圓桌，周邊有標(biāo)號為1,2,3,4的四個座位，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)坐在一起探討一個數(shù)學(xué)課題，每人只能坐一個座位，甲先選座位，且甲、乙不能相鄰，則所有選座方法有________種．(用數(shù)字作答) 答案　8 解析　先安排甲，其選座方法有C種，由于甲、乙不能相鄰，所以乙只能坐甲對面，而丙、丁兩位同學(xué)坐另兩個位置的坐法有A種，所以選座方法共有CA＝4×2＝8種． 11．(2019·浙江溫州2月適應(yīng)性測試)已知某超市為顧客提供四種結(jié)賬方式：現(xiàn)金、支付寶、微信、銀聯(lián)卡，若顧客甲只帶了現(xiàn)金，顧客乙只用支付寶或微信付款，顧客丙、丁用哪種方式結(jié)賬都可以，這四名顧客購物

21、后，恰好用了其中的三種結(jié)賬方式，那么他們結(jié)賬方式的可能情況有________種． 答案　20 解析　當(dāng)乙選擇支付寶時，丙、丁可以都選銀聯(lián)卡，或者其中一人選擇銀聯(lián)卡，另一人只能選支付寶或現(xiàn)金，故有1＋CC＝5，而乙選擇支付寶時，丙、丁也可以都選微信，或者其中一人選擇微信，另一人只能選支付寶或現(xiàn)金，故有1＋CC＝5，此時共有5＋5＝10種，當(dāng)乙選擇微信時，丙、丁可以都選銀聯(lián)卡，或者其中一人選擇銀聯(lián)卡，另一人只能選微信或現(xiàn)金，故有1＋CC＝5，而乙選擇微信時，丙、丁也可以都選支付寶，或者其中一人選擇支付寶，另一人只能選微信或現(xiàn)金，故有1＋CC＝5，此時共有5＋5＝10種，綜上共有10＋10＝20

22、種． 12．學(xué)校將從4名男生和4名女生中選出4人分別擔(dān)任辯論賽中的一、二、三、四辯手，其中男生甲不適合擔(dān)任一辯手，女生乙不適合擔(dān)任四辯手．現(xiàn)要求：如果男生甲入選，則女生乙必須入選．那么不同的組隊形式有________種． 答案　930 解析　若甲、乙都入選，則從其余6人中選出2人，有C＝15種，男生甲不適合擔(dān)任一辯手，女生乙不適合擔(dān)任四辯手，則有A－2A＋A＝14種，故共有15×14＝210種；若甲不入選，乙入選，則從其余6人中選出3人，有C＝20種，女生乙不適合擔(dān)任四辯手，則有CA＝18種，故共有20×18＝360種；若甲、乙都不入選，則從其余6人中選出4人，有C＝15種，再全排，有A

23、＝24種，故共有15×24＝360種，綜上所述，共有210＋360＋360＝930種． 三、解答題 13．(1)用紅、黃、藍、白四種不同顏色的鮮花布置如圖1所示的花圃，要求同一區(qū)域上用同一種顏色鮮花，相鄰區(qū)域用不同顏色鮮花，問共有多少種不同的擺放方案？ (2)用紅、黃、藍、白、橙五種不同顏色的鮮花布置如圖2所示的花圃，要求同一區(qū)域上用同一種顏色鮮花，相鄰區(qū)域使用不同顏色鮮花． ①求恰有兩個區(qū)域用紅色鮮花的概率； ②記花圃中紅色鮮花區(qū)域的塊數(shù)為ξ，求它的分布列及其數(shù)學(xué)期望E(ξ)． 解　(1)根據(jù)分步計數(shù)原理，擺放鮮花的不同方案有：4×3×2×2＝48種． (2)①設(shè)M表示事件

24、“恰有兩個區(qū)域用紅色鮮花”，A，B，C，D，E分別表示花圃的五個不同區(qū)域，如圖所示，當(dāng)區(qū)域A，D同色時，共有5×4×3×1×3＝180種；當(dāng)區(qū)域A，D不同色時，共有5×4×3×2×2＝240種； 因此，所有基本事件總數(shù)為180＋240＝420種，由于只有A和D或B和E可能同色，故可按選用3色、4色、5色分類計算，求出基本事件總數(shù)為A＋2A＋A＝420種，它們是等可能的，又因為A，D為紅色時，共有4×3×3＝36種；B，E為紅色時，共有4×3×3＝36種；因此，事件M包含的基本事件有36＋36＝72種，所以P(M)＝＝. ②隨機變量ξ的分布列為： ξ 0 1 2 P 所以，E(ξ)＝0×＋1×＋2×＝1.