2020年高考数学排列组合专题复习(后附答案)
2024年高考数学专项复习排列组合专题03 排队问题(解析版)

专题3排队问题例1.记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有()A .1440种B .960种C .720种D .480种例2.12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A .2283C A B .2686C A C .2286C A D .2285C A 例3.10名同学进行队列训练,站成前排3人后排7人,现体育教师要从后排7人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数为()A .2575C A B .2275C A C .2273C A D .2274C A 例4.在数字1,2,3与符号+,-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是()A .6B .12C .24D .18例5.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成一列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的排列方式的种数有()A .4545A A B .343245A A A C .145345C A A D .245245A A A 例6.3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若女生甲不站两端,3位男生中有且只有两位男生相邻,则不同排法的种数是()A .360B .288C .216D .96例7.公因数只有1的两个数,叫做互质数.例如:2与7互质,1与4互质.在1,2,3,4,5,6,7的任一排列1234567ααααααα 中,使相邻两数都互质的不同排列方式共有()种.A .576B .720C .864D .1152例8.12名同学合影,站成了前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数是()A .168B .20160C .840D .560例9.2007年12月中旬,我国南方一些地区遭遇历史罕见的雪灾,电煤库存吃紧.为了支援南方地区抗灾救灾,国家统一部署,加紧从北方采煤区调运电煤.某铁路货运站对8列电煤货运列车进行编组调度,决定将这8列列车编成两组,每组4列,且甲、乙两列列车不在同一小组,甲列车第一个开出,乙列车最后一个开出.如果甲所在小组4列列车先开出,那么这8列列车先后不同2024年高考数学专项复习排列组合专题03 排队问题(解析版)的发车顺序共有()A.36种B.108种C.216种D.720种例10.有四名男生,三名女生排队照相,七个人排成一排,则下列说法正确的有()A.如果四名男生必须连排在一起,那么有720种不同排法B.如果三名女生必须连排在一起,那么有576种不同排法C.如果女生不能站在两端,那么有1440种不同排法D.如果三个女生中任何两个均不能排在一起,那么有1440种不同排法例11.用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有个.(用数字作答)例12.5男4女站成一排,分别指出满足下列条件的排法种数(1)甲站正中间的排法有种,甲不站在正中间的排法有种.(2)甲、乙相邻的排法有种,甲乙丙三人在一起的排法有种.(3)甲站在乙前的排法有种,甲站在乙前,乙站在丙前(不要求一定相邻)的排法有种,丙在甲乙之间(不要求一定相邻)的排法有种.(4)甲乙不站两头的排法有种,甲不站排头,乙不站排尾的排法种有种.(5)5名男生站在一起,4名女生站在一起的排法有种.(6)女生互不相邻的排法有种,男女相间的排法有种.(7)甲与乙、丙都不相邻的排法有种.(8)甲乙之间有且只有4人的排法有种.例13.古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,但排列中属性相克的两种物质不相邻,则这样的排列方法有种(结果用数值表示).例14.从集合{P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复)、每排中字母Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是.(用数字作答)、例15.从集合{O,P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母O,Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是.(用数字作答).例16.两部不同的长篇小说各由第一、二、三、四卷组成,每卷1本,共8本.将它们任意地排成一排,左边4本恰好都属于同一部小说的概率是(结果用分数表示).例17.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?(5)甲必须在乙的右边,可有多少种不同的排法?例18.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果男生按固定顺序,有多少种不同的排法?(5)如果三个女生站在前排,五个男生站在后排,有多少种不同的排法?例19.三个女生和四个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,有多少种不同的排法?(5)如果最高的站中间,两边均按从高到低排列,有多少种不同的排法?(6)如果四个男同学按从高到低排列,有多少种不同的排法?例20.现有8个人(5男3女)站成一排.(1)女生必须排在一起,共有多少种不同的排法?(2)其中甲必须站在排头有多少种不同排法?(3)其中甲、乙两人不能排在两端有多少种不同的排法?(4)其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?(5)其中甲在乙的左边有多少种不同的排法?(6)其中甲乙丙不能彼此相邻,有多少种不同排法?(7)男生在一起,女生也在一起,有多少种不同排法?(8)第3和第6个排男生,有多少种不同排法?(9)甲乙不能排在前3位,有多少种不同排法?(10)女生两旁必须有男生,有多少种不同排法?例21.已知有7名同学排队照相:(1)若排成两排照,前排4人,后排3人,有多少种不同的排法?(2)若排成两排照,前排4人,后排3人,甲必须在前排,乙丙必须在同一排,有多少种不同的排法?(3)若排成一排照,甲、乙必须相邻,且不站两端,有多少种不同的排法?(4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,男女相间,有多少种不同的排法?(5)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,如果两端不能都排男生,有多少种不同的排法?(6)若排成一圈,有多少种不同的排法?例22.甲、乙、丙、丁、戊5人排成一排拍照.(1)甲必须排在中间,有多少种不同的排法?(2)丁不能排在中间,有多少种不同的排法?(3)丙、丁必须排在两端,有多少种不同的排法?(4)甲、乙两人都不能排在首末两个位置,有多少种不同的排法?(5)甲不能站排头,乙不能站排尾,有多少种不同的排法?例23.7位同学站一排.(1)站成两排(前3后4),共有多少种不同的排法?(2)其中甲站正中间的位置,共有多少种不同的排法?(3)甲、乙只能站在两端的排法共有多少种?(4)甲不排头,乙不排尾的排法共有多少种?(5)甲、乙两同学必须相邻的排法共有多少种?(6)甲、乙两同学必须相邻,而且丙不能站在排头和排尾的排法有多少种?(7)甲、乙两同学不能相邻的排法共有多少种?(8)甲、乙、丙三个同学都不能相邻的排法共有少种?(9)甲、乙、丙三个同学不都相邻的排法共有多少种?(10)甲、乙相邻且与丙不相邻的排法共有多少种?(11)甲必须站在乙的左边的不同排法共有多少种?例24.6位同学站在一排照相,按下列要求,各有多少种不同排法?①甲、乙必须站在排头或排尾②甲、乙.丙三人相邻③甲、乙、丙三人互不相邻④甲不在排头,乙不在排尾⑤若其中甲不站在左端,也不与乙相邻.例25.(1)一条长椅上有9个座位,3个人坐,若相邻2人之间至少有2个空椅子,共有几种不同的坐法?(2)一条长椅上有7个座位,4个人坐,要求3个空位中,恰有2个空位相邻,共有多少种不同的坐法?例26.6个人坐在一排10个座位上,问(1)空位不相邻的坐法有多少种?(2)4个空位只有3个相邻的坐法有多少种?(3)4个空位至多有2个相邻的坐法有多少种?专题3排队问题例1.记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有()A .1440种B .960种C .720种D .480种【解析】可分3步.第一步,排两端, 从5名志愿者中选2名有2520A =种排法,第二步,2 位老人相邻,把2个老人看成整体,与剩下的3名志愿者全排列,有4424A =种排法第三步,2名老人之间的排列,有222A =种排法最后,三步方法数相乘,共有20242960⨯⨯=种排法故选:B .例2.12名同学合影,站成前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A .2283C A B .2686C A C .2286C AD .2285C A 【解析】从后排8人中选2人共28C 种选法,这2人插入前排4人中且保证前排人的顺序不变,则先从4人中的5个空挡插入一人,有5种插法;余下的一人则要插入前排5人的空挡,有6种插法,∴为26A 故选:C .例3.10名同学进行队列训练,站成前排3人后排7人,现体育教师要从后排7人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数为()A .2575C A B .2275C A C .2273C A D .2274C A 【解析】由题意知本题是一个分步计数问题,首先从后排的7人中选出2人,有27C 种结果,再把两个人在5个位置中选2个位置进行排列有25A ,∴不同的调整方法有2275C A ,故选:B .例4.在数字1,2,3与符号+,-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是()A .6B .12C .24D .18【解析】在数字1,2,3与符号“+”,“-”五个元素的所有全排列中,先排列1,2,3,有336A =种排法,再将“+”,“-”两个符号插入,有222A =种方法,共有12种方法,故选:B .例5.计划展出10幅不同的画,其中1幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成一列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的排列方式的种数有()A .4545A AB .343245A A A C .145345C A AD .245245A A A 【解析】先把每种品种的画看成一个整体,而水彩画只能放在中间,则油画与国画放在两端有22A 种放法,再考虑4幅油画本身排放有44A 种方法,5幅国画本身排放有55A 种方法,故不同的陈列法有245245A A A 种,故选:D .例6.3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若女生甲不站两端,3位男生中有且只有两位男生相邻,则不同排法的种数是()A .360B .288C .216D .96【解析】先考虑3位男生中有且只有两位相邻的排列共有22233243432C A A A =种,在3男生中有且仅有两位相邻且女生甲在两端的排列有222232322144C A A A ⨯=种,∴不同的排列方法共有432144288-=种故选:B .例7.公因数只有1的两个数,叫做互质数.例如:2与7互质,1与4互质.在1,2,3,4,5,6,7的任一排列1234567ααααααα 中,使相邻两数都互质的不同排列方式共有()种.A .576B .720C .864D .1152【解析】根据题意,先排1、5、7,有336A =种情况,排好后有4个空位,对于2、4、6和3这四个数,分两种情况讨论:①3不在2、4中间,可先将2、4、6排在4个空位中,有3424A =种情况,3不能放在6的两边,有5种排法,则此时有245120⨯=种不同的排法,②3在2、4之间,将这三个数看成整体,有2种情况,与6一起排在4个空位中,有2412A =种情况,则此时有21224⨯=种不同的排法,则2、4、6和3这四个数共有12024144+=种排法;则使相邻两数都互质的不同排列方式共有6144864⨯=种;故选:C .例8.12名同学合影,站成了前排4人后排8人,现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法的种数是()A .168B .20160C .840D .560【解析】从后排8人中选2人共28C 种选法,这2人插入前排4人中且保证前排人的顺序不变,则先从4人中的5个空挡插入一人,有5种插法;余下的一人则要插入前排5人的空挡,有6种插法,65∴⨯则不同调整方法的种数是2286840C A =.故选:C .例9.2007年12月中旬,我国南方一些地区遭遇历史罕见的雪灾,电煤库存吃紧.为了支援南方地区抗灾救灾,国家统一部署,加紧从北方采煤区调运电煤.某铁路货运站对8列电煤货运列车进行编组调度,决定将这8列列车编成两组,每组4列,且甲、乙两列列车不在同一小组,甲列车第一个开出,乙列车最后一个开出.如果甲所在小组4列列车先开出,那么这8列列车先后不同的发车顺序共有()A .36种B .108种C .216种D .720种【解析】由于甲、乙两列列车不在同一小组,因此,先将剩下的6人平均分组有3363C C ,再将两组分别按要求排序,各有33A 种,因此,这8列列车先后不同的发车顺序共有33336333720C C A A =种.故选:D .例10.有四名男生,三名女生排队照相,七个人排成一排,则下列说法正确的有()A .如果四名男生必须连排在一起,那么有720种不同排法B .如果三名女生必须连排在一起,那么有576种不同排法C .如果女生不能站在两端,那么有1440种不同排法D .如果三个女生中任何两个均不能排在一起,那么有1440种不同排法【解析】A 中4444576A A =,B 中3535720A A =,C 中43222234333223(3)1440A A C C A A A ++=,D 中43451440A A =.综上可得:CD 正确.故选:CD .例11.用1、2、3、4、5、6、7、8组成没有重复数字的八位数,要求1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻,而7与8不相邻,这样的八位数共有576个.(用数字作答)【解析】首先把1和2相邻,3与4相邻,5与6相邻当做三个元素进行排列有33A 种结果,这三个元素形成四个空,把7和8在这四个位置排列有24A 种结果,三对相邻的元素内部各还有一个排列22A ,根据分步计数原理得到这种数字的总数有3222234222576A A A A A =,故答案为:576.例12.5男4女站成一排,分别指出满足下列条件的排法种数(1)甲站正中间的排法有8!种,甲不站在正中间的排法有种.(2)甲、乙相邻的排法有种,甲乙丙三人在一起的排法有种.(3)甲站在乙前的排法有种,甲站在乙前,乙站在丙前(不要求一定相邻)的排法有种,丙在甲乙之间(不要求一定相邻)的排法有种.(4)甲乙不站两头的排法有种,甲不站排头,乙不站排尾的排法种有种.(5)5名男生站在一起,4名女生站在一起的排法有种.(6)女生互不相邻的排法有种,男女相间的排法有种.(7)甲与乙、丙都不相邻的排法有种.(8)甲乙之间有且只有4人的排法有种.【解析】(1)甲站正中间的排法有8!,甲不站在正中间的排法有88⨯!;(2)甲、乙相邻的排法有28⨯!,甲乙丙三人在一起的排法有67⨯!;(3)甲站在乙前的排法有192!,甲站在乙前,乙站在丙前(不要求一定相邻)的排法有196!,丙在甲乙之间(不要求一定相邻)的排法有193!;(4)甲乙不站两头的排法有2777A A ;甲不站排头,乙不站排尾的排法有9!28-⨯!7+!;(5)5名男生站在一起,4名女生站在一起的排法有25⨯!4⨯!;(6)女生互不相邻的排法有5!46A ⨯;男女相间的排法有5!4⨯!;(7)甲与乙、丙都不相邻的排法有9!28-⨯!227⨯+⨯!;(8)甲乙之间有且只有4人的排法,捆绑法.4724A ⨯⨯!.故答案为:(1)8!,88⨯!(2)28⨯!,67⨯!(3)192!,196!,193!;(4)2777A A ;9!28-⨯!7+!;(5)25⨯!4⨯!;(6)5!46A ⨯,5!4⨯!2⨯(7)9!28-⨯!227⨯+⨯!;(8)4724A ⨯⨯!.例13.古代“五行”学说认为:“物质分金、木、土、水、火五种属性,金克木,木克土,土克水,水克火,火克金.”将五种不同属性的物质任意排成一列,但排列中属性相克的两种物质不相邻,则这样的排列方法有10种(结果用数值表示).【解析】由题意,可看作五个位置排列五种事物,第一位置有五种排列方法,不妨假设排上的是金,则第二步只能从土与水两者中选一种排放,故有两种选择不妨假设排上的是水,第三步只能排上木,第四步只能排上火,第五步只能排上土,故总的排列方法种数有5211110⨯⨯⨯⨯=故答案为10例14.从集合{P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复)、每排中字母Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是5832.(用数字作答)、【解析】各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复),共有2244104C C A;每排中字母Q和数字0都出现有114394C C A符合题意不同排法种数是224114 41043945832C C A C C A-=.故答案为:5832例15.从集合{O,P,Q,R,}S与{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}中各任取2个元素排成一排(字母和数字均不能重复).每排中字母O,Q和数字0至多只能出现一个的不同排法种数是8424.(用数字作答).【解析】由题意知每排中字母O,Q和数字0至多只能出现一个,本题可以分类来解(1)这三个元素只选O,有1239433624C C A=⨯⨯(2)这三个元素只选Q同理有33624⨯⨯(3)这三个元素只选0有2143943924C C A=⨯⨯(4)这三个元素O Q0都不选有22439433624C C A=⨯⨯根据分类计数原理将(1)(2)(3)(4)加起来33624336243924336248424⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=故答案为:8424例16.两部不同的长篇小说各由第一、二、三、四卷组成,每卷1本,共8本.将它们任意地排成一排,左边4本恰好都属于同一部小说的概率是135(结果用分数表示).【解析】由题意知本题是一个古典概型,总事件数是8本书全排列有88A种方法,而符合条件的事件数要分为二步完成:首先两套中任取一套,作全排列,有1424C A 种方法;剩下的一套全排列,有44A 种方法;∴概率为:14424488135C A A A =,故答案为:135.例17.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?(5)甲必须在乙的右边,可有多少种不同的排法?【解析】(1)因为三个女生必须排在一起,所以可以先把她们看成一个整体,这样同五个男生合在一起共有六个元素,排成一排有66A 种不同排法.对于其中的每一种排法,三个女生之间又都有33A 种不同的排法,因此共有63634A A =320种不同的排法.(2)要保证女生全分开,可先把五个男生排好,每两个相邻的男生之间留出一个空位,这样共有四个空位,加上两端两个男生外侧的两个位置,共有六个位置,再把三个女生插入这六个位置中,只要保证每个位置至多插入一个女生,就能保证任意两个女生都不相邻.由于五个男生排成一排有55A 种不同的排法,对于其中任意一种排法,从上述六个位置中选出三个来让三个女生插入都有36A 种方法,因此共有535614A A =400种不同的排法.(3)因为两端不能排女生,所以两端只能挑选五个男生中的两个,有25A 种排法,对于其中的任意一种排法,其余六位都有66A 种排法,所以共有25A 6614A =400种不同的排法.(4)三个女生和五个男生排成一排有88A 种排法,从中扣去两端都是女生的排法2636A A 种,就能得到两端不都是女生的排法种数,因此共有82683636A A A -=000种不同的排法.(5)甲必须在乙的右边即为所有排列的221A ,因此共有8822120A A = 160种不同的排法.例18.三个女生和五个男生排成一排.(1)如果女生须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果男生按固定顺序,有多少种不同的排法?(5)如果三个女生站在前排,五个男生站在后排,有多少种不同的排法?【解析】(1)女须全排在一起,把3个女生捆绑在一起看做一个复合元素,再和5个男生全排,故有36364320A A=种;(2)女生必须全分开,先排男生形成了6个空中,插入3名女生,故有535614400A A=种;(3)两端都不能排女生,从男生中选2人排在两端,其余的全排,故有265614400A A=种;(4)男生按固定顺序,从8个位置中,任意排3个女生,其余的5个位置男生按照固定顺序排列,故有38336A=种,(5)三个女生站在前排,五个男生站在后排,3535720A A=种例19.三个女生和四个男生排成一排.(1)如果女生必须全排在一起,有多少种不同的排法?(2)如果女生必须全分开,有多少种不的排法?(3)如果两端都不能排女生,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排女生,有多少种不同的排法?(5)如果最高的站中间,两边均按从高到低排列,有多少种不同的排法?(6)如果四个男同学按从高到低排列,有多少种不同的排法?【解析】(1)根据题意,用捆绑法,3名女生看为一个整体,考虑其顺序有33A种情况,再将其与4名男生进行全排列,有55A种情况,则共有5353720A A⨯=种排法;(2)用插空法,先将4名男生全排列,有44A种情况,排好后,有5个空位,在其中任选3个,安排3名女生,有35A种情况,则共有43451440A A=种排法;(3)在4名男生中任取2人,安排在两端,有242C 种情况,再将剩余的5人安排在中间的5个位置,有55A 种情况,则共有254521440C A ⨯=种排法;(4)用排除法,7人进行全排列,有77A 种排法,两端都站女生,即先在3名女生中任取2人,再将剩余的5人安排在其他5个位置,有2535A A 种站法,则共有7257354320A A A -= 种排法;(5)只需将最高的人放在中间,在剩余的6人中任取3人放在左边,其他的3人放在右边,由于顺序固定,则左右两边只有一种排法,则有3620C =种排法;(6)先在7个位置中安排3名女生,有37A 种排法,剩余4个位置安排4名男生,有2种情况,则有372420A =种排法.例20.现有8个人(5男3女)站成一排.(1)女生必须排在一起,共有多少种不同的排法?(2)其中甲必须站在排头有多少种不同排法?(3)其中甲、乙两人不能排在两端有多少种不同的排法?(4)其中甲、乙两人不相邻有多少种不同的排法?(5)其中甲在乙的左边有多少种不同的排法?(6)其中甲乙丙不能彼此相邻,有多少种不同排法?(7)男生在一起,女生也在一起,有多少种不同排法?(8)第3和第6个排男生,有多少种不同排法?(9)甲乙不能排在前3位,有多少种不同排法?(10)女生两旁必须有男生,有多少种不同排法?【解析】(1)根据题意,先将3名女生看成一个整体,考虑三人之间的顺序,有33A 种情况,将这个整体与5名男生全排列,有66A 种情况,则女生必须排在一起的排法有3636A A 种;(2)根据题意,甲必须站在排头,有2种情况,将剩下的7人全排列,有77A 种情况,则甲必须站在排头有772A 种排法;(3)根据题意,将甲乙两人安排在中间6个位置,有26A 种情况,将剩下的6人全排列,有66A 种情况,则甲、乙两人不能排在两端有2666A A 种排法;(4)根据题意,先将出甲乙之外的6人全排列,有66A 种情况,排好后有7个空位,则7个空位中,任选2个,安排甲乙二人,有27A 种情况,则甲、乙两人不相邻有2676A A 种排法;(5)根据题意,将8人全排列,有88A 种情况,其中甲在乙的左边与甲在乙的右边的情况数目相同,则甲在乙的左边有8812A 种不同的排法;(6)根据题意,先将出甲乙丙之外的5人全排列,有55A 种情况,排好后有6个空位,则6个空位中,任选3个,安排甲乙丙三人,有36A 种情况,其中甲乙丙不能彼此相邻有5356A A 种不同排法;(7)根据题意,先将3名女生看成一个整体,考虑三人之间的顺序,有33A 种情况,再将5名男生看成一个整体,考虑5人之间的顺序,有55A 种情况,将男生、女生整体全排列,有22A 种情况,则男生在一起,女生也在一起,有235235A A A 种不同排法;(8)根据题意,在5个男生中任选2个,安排在第3和第6个位置,有222525C A A 种情况,将剩下的6人全排列,有66A种情况,则第3和第6个排男生,有2656A A种不同排法;(9)根据题意,将甲乙两人安排在后面的5个位置,有25A种情况,将剩下的6人全排列,有66A种情况,甲乙不能排在前3位,有2656A A种不同排法?(10)根据题意,将5名男生全排列,有55A种情况,排好后除去2端有4个空位可选,在4个空位中任选3个,安排3名女生,有34A种情况,则女生两旁必须有男生,有5354A A种不同排法.例21.已知有7名同学排队照相:(1)若排成两排照,前排4人,后排3人,有多少种不同的排法?(2)若排成两排照,前排4人,后排3人,甲必须在前排,乙丙必须在同一排,有多少种不同的排法?(3)若排成一排照,甲、乙必须相邻,且不站两端,有多少种不同的排法?(4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,男女相间,有多少种不同的排法?(5)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,如果两端不能都排男生,有多少种不同的排法?(6)若排成一圈,有多少种不同的排法?【解析】有7名同学排队照相:(1)若徘成两排照,前徘4人,后排3人,有43735040A A=种方法.(2)若徘成两排照,前排4人,后排3人,甲必须在前排,乙丙必须在同一排,若乙、丙在前排,则从除了甲、乙、丙外的4人中再选一人放到前排,其余的在后排,方法有143443576A A A=种,若乙、丙在后排,从除了甲、乙、丙外的4人中再选一人放到后排,其余的人在前排,方法有134434576A A A=种,故共有5765761152+=种方法.(3)若排成一排照,甲、乙必须相邻,且不站两端,则采用插空法,将其余的5人排好,5人中间有4个空,把甲乙当做一个整体插入,方法有251254960A A A=种.。
2020年高考理科数学一轮复习题型归纳与变式演练专题12《计数原理、排列组合》

2020年高考理科数学一轮复习题型归纳与变式演练专题12《计数原理、排列组合》【题型一】、分类计数原理【题型二】、分步计数原理【题型三】、排列数、组合数计算【题型四】、排列组合常见问题及解法一、分析题意明确是分类问题还是分步问题,是排列还是组合问题二、特殊元素,优先处理;特殊位置,优先考虑三、捆绑与插空四、间接法五、隔板法六、定序问题七、排列组合综合应用【题型一】、分类计数原理【例1】某电脑用户计划使用不超过500元购买单价分别为60元、70元的电脑软件和电脑元件,根据需要,软件至少买3个,元件至少买2个,则不同的选购方法有()A.5B.6C.7D.8【思路点拨】采用列举法分类讨论。
【解析】买软件3个和元件买2个共需要320元,还剩180元可以自由支配。
下面考虑这180元的使用:1类:只再买0个软件,剩下的180元可以不买元件或买1个元件或买2个元件,共3种方法;2类:只再买1个软件,剩下的120元可以不买元件或买1个元件,共2种方法;3类:只再买2个软件,剩下的60元不可以买元件,共1种方法;4类:只再买3个软件,剩下的0元不可以买元件,共1种方法;故不同的方法共有2+1+1+3=7种。
【总结升华】选择恰当的分类标准,作到不重不漏。
本题也可以用线形规划的整数解的方法解决。
【变式训练】:【变式1】在所有两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有多少个?【答案】按个位数字是2,3,4,5,6,7,8,9分成8类,在每一类中满足条件的两位数分别是1个,2个,3个,4个,5个,6个,7个,8个.则共有1+2+3+4+…+7+8=36(个).【变式2】在一块并排的10垄田地中,选择二垄分别种植A、B两种作物,每种种植一垄,为有利于作物生长,要求A、B两种作物的间隔不少于6垄,不同的选法共有多少种。
【答案】条件中“要求A、B两种作物的间隔不少于6垄”这个条件不容易用一个包含排列数,组合数的式子表示,因而采取分类的方法。
【高考冲刺】2020年高考数学(理数)排列组合与二项式定理小题练(含答案解析)

4. 答案为: C; 解析: 将 4 人分成三组, 有 C24=6 种方法, 再将三组同学分配到三个班级有
依据分步乘法计数原理可得不同分配方法有
6×6=36(种 ) ,故选 C.
A33=6 种分配方法,
5. 答案为: B; 由已知,令 x=0,得 a0=1,令 x=3,得 a0+ a1·3+ a2·32+…+ a2 018 ·32 018=(1 - 9) 2 018 =82 , 018 所以 a1·3+ a2·32 +…+ a2 018·32 018=82 018 - a0=82 018 - 1,故选 B.
4=
x
是常数项,
8. 答案为: B; 解析: [(x + 2y) +z] 6 的展开式中含 z 2 的项为 C26(x +2y) 4z 2,(x + 2y) 4 的展开式中 xy 3 项的系
数为 C34×23,x2y 2项的系数为 C24×22,∴ (x - y)(x + 2y+z) 6 的展开式中 x 2y 3z 2 的系数为 C26C34×23 - C26 C24×22 =480- 360=120,故选 B.
A. 18 种
B
.24 种
C . 36 种
D
. 48 种
4. 将甲、乙、丙、丁
为( )
A. 18
B
4 名学生分配到三个不同的班,每个班至少
1 名,则不同分配方法的种数
. 24
C
. 36
D
. 72
5. 若 (1 - 3x) 2 018=a0+a1x +…+
a2
x2
018
, 018
x∈ R,则
a1·3+ a2·32+…+
20. 在多项式 (1 + 2x) 6(1 + y) 5 的展开式中, xy3 的系数为 ________ .
(晨鸟)2020年高考理科数学《排列组合》题型归纳与训练

2020年高考理科数学《排列组合》题型归纳与训练【题型归纳】题型一计数原理的基本应用例1 某校开设A 类选修课2门,B 类选修课3门,一位同学从中选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有A .3种B .6种C .9种D .18种【答案】C .【解析】可分以下2种情况:①A 类选修课选1门,B 类选修课选2门,有62312C C 种不同的选法;②A 类选修课选2门,B 类选修课选1门,有31322CC 种不同的选法.所以根据分类计数原理知不同的选法共有6+3=9种.故要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有9种.故选:C【易错点】注意先分类再分步【思维点拨】两类课程中各至少选一门,包含两种情况:A 类选修课选1门,B 类选修课选2门;A 类选修课选2门,B 类选修课选1门,写出组合数,根据分类计数原理得到结果.题型二特殊元素以及特殊位置例 1 将F E D C B A ,,,,,六个字母排成一排,且B A,均在C 的同侧,则不同的排法有()种.(用数字作答)【答案】480【解析】考虑到C B A ,,要求有顺序地排列,所以将这三个字母当作特殊元素对待。
先排FE D ,,三个字母,有12036A种排法;再考虑C B A ,,的情况:C 在最左端有2种排法,最右端也是2种排法,所以答案是4804120种.【易错点】注意特殊元素的考虑【思维点拨】对于特殊元素与特殊位置的考量,需要瞻前顾后,分析清楚情况,做到“不重复不遗漏”;如果情况过于复杂,可以考虑列举法,虽然形式上更细碎一些,但是情况分的越多越细微,每种情况越简单,准确度就越高.题型三捆绑型问题以及不相邻问题例1 由1,2,3,4,5,6组成没有重复数字且1,3都不与5相邻的六位偶数的个数是()个.A .72种B .96种C .108种D .144种【答案】 C【解析】要求是偶数,所以先确定末尾数字,有2,4,6一共3种情况;然后再确定5这个特殊数字的位置,本身有5种情况,但是考虑到要与1,3不相邻,所以根据5的左右两侧情况,分为5这个特殊数字在十万位以及十位(只有1个相邻的位置),以及其它的3个位置;然后再考虑后面的情况.分析清楚情况后,答案就出来了:108(22221333121213)A A C AC C C种.【易错点】需要考虑到不同位置对于后面步骤的不同影响,进行分类讨论.【思维点拨】对于相邻问题的捆绑法,以及不相邻问题的隔离法,需要考虑到先分类再分步的基本原则,以及瞻前顾后的原则,需要考虑到选择的不同带来的对于后续安排的不同影响.对于本题,5这个数字本身有五种安排方法,但是需要注意到五个位置带来的,相邻位置的不同:如果5这个数字在首位,以及在十位时,只有1个邻位;但是如果在其它位置,就有两个邻位,所以需要分开讨论.【巩固训练】题型一计数原理的基本应用1.如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为A .24种B .18种C .12种D .9种【答案】B【解析】这是个分步计数的灵活应用。
2020高考数学二轮复习专题讲练4 排列、组合与二项式定理(最新,超经典)

2020高考数学二轮复习专题讲练4 排列、组合与二项式定理(最新,超经典)考情考向分析1.排列、组合在高中数学中占有特殊的位置,是高考的必考内容,很少单独命题,主要考查利用排列、组合知识计算古典概型。
2.二项式定理仍以求二项展开式的特定项、特定项的系数及二项式系数为主,题目难度一般。
考点一排列与组合1.山城农业科学研究所将5种不同型号的种子分别试种在5块并成一排的试验田里,其中A,B两型号的种子要求试种在相邻的两块试验田里,且均不能试种在两端的试验田里,则不同的试种方法数为()A.12B.24 C.36D.48解析因为A,B两型号的种子试种方法数为2×2=4,所以一共有4A33=24(种)试种方法。
答案B2.若从6名志愿者中选4人去“鸟巢”和“水立方”实地培训,每处2人,其中乙不能去“水立方”,则选派方法有() A.60种B.70种C.80种D.90种解析若乙被选上,则乙不能去水立方,只能去鸟巢,共有C35·C13=30(种)选派方法,若乙不被选上,共有C45·C24=30(种)选派方法,所以共有30+30=60(种)选派方法。
答案A3.若用红、黄、蓝、绿四种颜色填涂如图方格,要求有公共顶点的两个格子颜色不同,则不同的涂色方案有()A.48种B.72种C.96种D.216种解析按照以下顺序涂色,A:C14→B:C13→D:C12→C:C12→E:C11→F:C12,所以由分步乘法计数原理得总的方案数为C14·C13·C12·C12·C12=96。
答案C4.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”。
“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,数学。
某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在前三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有()A.120种B.156种C.188种D.240种解析当“数”排在第一节时有A22·A44=48(种)排法,当“数”排在第二节时有A13·A22·A33=36(种)排法,当“数”排在第三节时,若“射”和“御”两门课程排在第一、二节时有A22·A33=12(种)排法;若“射”和“御”两门课程排在后三节时有A12·A22·A33=24(种)排法,所以满足条件的共有48+36+12+24=120(种)排法。
2024年高考数学专项排列组合专题18 环排问题(解析版)

2024年高考数学专项排列组合专题18 环排问题(解析版)专题18环排问题例1.7颗颜色不同的珠子,可穿成种不同的珠子圈.例2.6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈?例3.有5个匣子,每个匣子有一把钥匙,并且钥匙不能通用,如果在每一个匣子内各放入一把钥匙,然后把匣子全部锁上,要求砸开一个匣子后,能继续用钥匙打开其余4个匣子,那么钥匙的放法有种.例4.8人围桌而坐,共有多少种坐法?例5.A,B,C,D,E,F六人围坐在一张圆桌周围开会,A是会议的中心发言人,必须坐最北面的椅子,B,C二人必须坐相邻的两把椅子,其余三人坐剩余的三把椅子,则不同的座次有()A.60种B.48种C.30种D.24种例6.现有一圆桌,周边有标号为1,2,3,4的四个座位,甲、乙、丙、丁四位同学坐在一起探讨一个数学课题,每人只能坐一个座位,甲先选座位,且甲、乙不能相邻,则所有选座方法有____种.(用数字作答)例7.8人围圆桌开会,其中正、副组长各1人,记录员1人.(1)若正、副组长相邻而坐,有多少种坐法?(2)若记录员坐于正、副组长之间,有多少种坐法?专题18环排问题例1.7颗颜色不同的珠子,可穿成种不同的珠子圈.【解析】因为由于环状排列没有首尾之分,将n个元素围成的环状排列剪开看成n个元素排成一排,即共有nnA种排法.由于n个元素共有n种不同的剪法,则环状排列共有nnAn种排法,而珠子圈没有反正,故7颗颜色不同的珠子,可穿成7736027A=⨯种不同的珠子圈.故答案为:360.例2.6颗颜色不同的钻石,可穿成几种钻石圈?【解析】因为由于环状排列没有首尾之分,将n个元素围成的环状排列剪开看成n个元素排成一排,即共有nnA种种排法.由于n个元素共有n种不同的剪法,则环状排列共有有nnAn种种排法,而钻石圈没有反正,故6颗颜色不同的钻石,可穿成666062A=⨯种不同的钻石圈.例3.有5个匣子,每个匣子有一把钥匙,并且钥匙不能通用,如果在每一个匣子内各放入一把钥匙,然后把匣子全部锁上,要求砸开一个匣子后,能继续用钥匙打开其余4个匣子,那么钥匙的放法有种.【解析】在砸开的匣子中必放有另一个匣子1i的钥匙,在匣子1i中又放有匣子2i的钥匙,在匣子2i中放有匣子3i的钥匙,在匣子3i中放有匣子4i的钥匙,在匣子4i中放有被砸开的匣子的钥匙.记这个砸开的匣子为is.这就相当于1,2,3,4,5形成一个环状排列,反过来,对由1,2,3,4,5排成的每一种环状排列,也就可以对应成一种相继打开各个匣子的一种放钥匙的方法.先让5个匣子沿着圆环对号入座,再在每个匣子中放入其下方的匣子的钥匙(如图),这就得到种相继打开各个匣子的放钥匙的方法.所以,可使所有匣子相继打开的放钥匙的方法数恰与1,2,3,4,5的环状排列数相等,由于每个环状排列(如图)可以剪开拉直为5个排列:1i ,2i ,3i ,4i ,5i ;2i ,3i ,4i ,5i ,1i ;3i ,4i ,5i ,1i ,2i ;4i ,5i ,1i ,2i ,3i ;5i ,1i ,2i ,3i ,4i ;反之,5个这样的排列对应着一个环状排列,因而5个元素的环状排列数为:4!24=(种)一般地,n 个元素的环状排列数为(1)!n -种故答案为:24例4.8人围桌而坐,共有多少种坐法?【解析】围桌而坐与坐成一排的不同点在于,坐成圆形没有首尾之分,所以固定一人44A 并从此位置把圆形展成直线其余7人共有(8-1)!种排法即7!A B C D E AEH G F 例5.A ,B ,C ,D ,E ,F 六人围坐在一张圆桌周围开会,A 是会议的中心发言人,必须坐最北面的椅子,B ,C 二人必须坐相邻的两把椅子,其余三人坐剩余的三把椅子,则不同的座次有()A .60种B .48种C .30种D .24种【解析】首先,A 是会议的中心发言人,必须坐最北面的椅子,考虑B 、C 两人的情况,只能选择相邻的两个座位,位置可以互换,根据排列数的计算公式,得到,224A ,接下来,考虑其余三人的情况,其余位置可以互换,可得33A 种,最后根据分步计数原理,得到23234A A 48⨯⨯=种,故选B.例6.现有一圆桌,周边有标号为1,2,3,4的四个座位,甲、乙、丙、丁四位同学坐在一起探讨一个数学课题,每人只能坐一个座位,甲先选座位,且甲、乙不能相邻,则所有选座方法有____种.(用数字作答)【解析】先按排甲,其选座方法有14C种,由于甲、乙不能相邻,所以乙只能坐甲对面,而丙、丁两位同学坐另两个位置的坐法有22A种,所以共有坐法种数为1242428C A⋅=⨯=种.故答案为8.例7.8人围圆桌开会,其中正、副组长各1人,记录员1人.(1)若正、副组长相邻而坐,有多少种坐法?(2)若记录员坐于正、副组长之间,有多少种坐法?【解析】(1)正、副组长相邻而坐,可将此2人当作1人看,即7人围一圆桌,有(7-1)!=6!种坐法,又因为正、副组长2人可换位,有2!种坐法.故所求坐法为(7-1)!×2!=1440种.(2)记录员坐在正、副组长中间,可将此3人视作1人,即6人围一圆桌,有(6-1)!=5!种坐法,又因为正、副组长2人可以换位,有2!种坐法,故所求坐法为5!×2!=240种.。
2020高考数学课标二轮复习专题训练题:专题能力训练 排列、组合与二项式定理 Word版含解析

专题能力训练18 排列、组合与二项式定理专题能力训练第42页一、能力突破训练1.某电视台的一个综艺栏目对含甲、乙在内的六个不同节目排演出顺序,第一个节目只能排甲或乙,最后一个节目不能排甲,则不同的排法共有( ) A.192种 B.216种 C.240种 D.288种 答案:B解析:完成这件事,可分两类:第一类,第一个节目排甲,其余位置有A 55=120种不同的排法;第二类,第一个节目排乙,最后一个节目有4种排法,其余位置有A 44=24种不同的排法.所以共有A 55+4A 44=216种不同的排法. 2.已知(x 2+1x )n的展开式的各项系数和为32,则展开式中x 4的系数为( )A.5B.40C.20D.10答案:D解析:令x=1,得2n=32,所以n=5,则C 5r (x 2)5-r ·(1x )r=C 5r x 10-3r.令10-3r=4,得r=2,所以展开式中x 4的系数为C 52=10.3.已知(1+x )n 的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ) A.212 B.211 C.210 D.29 答案:D解析:由条件知C n 3=C n 7,解得n=10.所以(1+x )10中二项式系数和为210,其中奇数项的二项式系数和为210-1=29.4.若(x 6+x √x )n的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于( )A.3B.4C.5D.6 答案:C解析:展开式的通项为T r+1=C n r (x 6)n-r (x √x )r=C n r x 6n -152r .因为展开式中含常数项,所以6n-152r=0成立,即n=54r.当r=4时,n 有最小值5.故选C. 5.(x 2+1x 2-2)3展开式中的常数项为( ) A.-8B.-12C.-20D.20答案:C解析:因为(x 2+1x 2-2)3=(x -1x )6, 所以T r+1=C 6r x 6-r (-1x )r=(-1)r C 6r x 6-2r,所以当r=3时为常数项,且常数项为-C 63=-20.6.某学校组织演讲比赛,准备从甲、乙等八名同学中选派四名同学参加,要求甲、乙两名同学至少有一人参加.若甲、乙同时参加,他们的演讲顺序不能相邻,则不同的演讲顺序的种数为( )A.1 860B.1 320C.1 140D.1 020答案:C解析:根据甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的人数进行分类计数:第一类,甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的恰有一人,满足题意的不同的演讲顺序的种数为C21·C63·A44=960;第二类,甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的恰有两人,满足题意的不同的演讲顺序的种数为C22·C62·A22·A32=180.因此满足题意的不同的演讲顺序的种数为960+180=1140.故选C.7.若二项式(3-x)n(n∈N*)中所有项的系数之和为a,所有项的系数的绝对值之和为b,则ba +ab的最小值为()A.2B.52C.136D.92答案:B解析:令x=1,a=2n;令x=-1,b=4n,则ba +ab=2n+12n.令t=2n,t≥2,则ba+a b =2n+12n=t+1t≥2+12=52.故选B.8.在某市记者招待会上,需要接受本市甲、乙两家电视台记者的提问,两家电视台均有记者5人,主持人需要从这10名记者中选出4名记者提问,且这4人中,既有甲电视台记者,又有乙电视台记者,且甲电视台的记者不可以连续提问,则不同的提问方式的种数为()A.1 200B.2 400C.3 000D.3 600答案:B解析:若4人中,有甲电视台记者1人,乙电视台记者3人,则不同的提问方式总数是C51C53A44=1200;若4人中,有甲电视台记者两人,乙电视台记者两人,则不同的提问方式总数是C52C52A22A32=1200;若4人中,有甲电视台记者3人,乙电视台记者1人,则不符合主持人的规定,故所有不同提问方式的总数为1200+1200=2400.9.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记x m y n项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=()A.45B.60C.120D.210答案:C解析:∵(1+x)6展开式的通项为T r+1=C6r x r(r=0,1,2,…,6),(1+y)4展开式的通项为T h+1=C4ℎy h(h=0,1,2,…,4),∴(1+x)6(1+y)4展开式的通项可以为C6r C4ℎx r y h,∴f(m,n)=C6m C4n.∴f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=C63+C62C41+C61C42+C43=20+60+36+4=120.故选C.10.本次模拟考试结束后,班级要排一张语文、数学、英语、物理、化学、生物六科试卷讲评顺序表.若化学排在生物前面,数学与物理不相邻且都不排在最后,则不同的排法共有()A.72种B.144种C.288种D.360种答案:B解析:第一步,排语文、英语、化学、生物4种,且化学排在生物前面,有A 442=12种排法;第二步将数学和物理插入前4科除最后位置外的4个空当中的2个,有A 42=12种排法,所以不同的排法共有12×12=144种.11.(x-y )(x+y )8的展开式中x 2y 7的系数为 .(用数字填写答案) 答案:-20解析:(x+y )8的通项为T r+1=C 8r x 8-r y r(r=0,1,…,8).当r=7时,T 8=C 87xy 7=8xy 7,当r=6时,T 7=C 86x 2y 6=28x 2y 6, 所以(x-y )(x+y )8的展开式中含x 2y 7的项为x ·8xy 7-y ·28x 2y 6=-20x 2y 7,故系数为-20. 12.已知(1+3x )n 的展开式中含有x 2项的系数是54,则n= . 答案:4解析:二项展开式的通项T r+1=C n r (3x )r =3r ·C n r ·x r ,令r=2,得32·C n 2=54,解得n=4.13.从2名女生,4名男生中选3人参加科技比赛,且至少有1名女生入选,则不同的选法共有 种.(用数字填写答案) 答案:16解析:(方法一)①当3人中恰有1名女生时,有C 21C 42=12种选法.②当3人中有2名女生时,有C 22C 41=4种选法. 故不同的选法共有12+4=16种.(方法二)6人中选3人共有C 63种选法,当3人全是男生时有C 43种选法,所以至少有1名女生入选时有C 63−C 43=16种选法. 14.在(√x 3-2x )n的二项式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于 . 答案:112解析:由二项式定理,得所有项的二项式系数之和为2n , 由题意,得2n =256,所以n=8. 二项式展开式的通项为T r+1=C 8r (√x 3)8-r (-2x )r=(-2)r C 8r x 83-43r,求常数项则令83−43r=0,所以r=2,所以T 3=112.15.在一次医疗救助活动中,需要从A 医院某科室的6名男医生、4名女医生中分别抽调3名男医生、2名女医生,且男医生中唯一的主任医师必须参加,则不同的选派方案共有 种.(用数字作答) 答案:60解析:首先选派男医生中唯一的主任医师,然后从5名男医生、4名女医生中分别抽调2名男医生、2名女医生,故不同的选派方案有C 52C 42=10×6=60种. 故答案为60.16.将6位志愿者分成4组,其中两个组各两人,另两个组各1人,分赴全运会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有 种.(用数字作答) 答案:1 080解析:先将6位志愿者分组,共有C 62·C 42A 22种方法;再把各组分到不同场馆,共有A 44种方法.由分步乘法计数原理知,不同的分配方案共有C 62C 42A 22·A 44=1080种.17.已知多项式(x+1)3(x+2)2=x 5+a 1x 4+a 2x 3+a 3x 2+a 4x+a 5,则a 4= ,a 5= . 答案:16 4解析:由二项式展开式可得通项公式为C 3r x 3-r ·C 2m x 2-m 2m,分别取r=3,m=1和r=2,m=2可得a 4=4+12=16,令x=0可得a 5=13×22=4.18.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有 种不同的选法.(用数字作答) 答案:660解析:由题意可得,总的选择方法为C 84C 41C 31种方法,其中不满足题意的选法有C 64C 41C 31种方法,则满足题意的选法有C 84C 41C 31−C 64C 41C 31=660种.19.某高三毕业班有40名同学,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,则全班一共写了 条毕业留言.(用数字作答) 答案:1 560解析:该问题是一个排列问题,故共有A 402=40×39=1560条毕业留言.二、思维提升训练20.将2名教师、4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有( ) A.12种 B.10种 C.9种 D.8种 答案:A解析:将4名学生均分为2个小组共有C 42C 22A 22=3种分法,将2个小组的同学分给2名教师带有A 22=2种分法,最后将2个小组的人员分配到甲、乙两地有A 22=2种分法, 故不同的安排方案共有3×2×2=12种.21.某学校安排甲、乙、丙、丁四位同学参加数学、物理、化学竞赛,要求每位同学仅报一科,每科至少有一位同学参加,且甲、乙不能参加同一学科,则不同的安排方法有( ) A.36种 B.30种 C.24种 D.6种 答案:B解析:首先从四个人中选择两个人作为一组,其余两个人各自一组分派到三个竞赛区,共有C 42·A 33种方法,再将甲、乙参加同一学科的种数A 33排除,继而所求的安排方法有C 42·A 33−A 33=30种,故答案为B.22.若x 4(x+3)8=a 0+a 1(x+2)+a 2(x+2)2+…+a 12(x+2)12,则log 2(a 1+a 3+a 5+…+a 11)等于( ) A.27 B.28 C.7 D.8 答案:C解析:令x=-1,得a 0+a 1+a 2+…+a 12=28,① 令x=-3,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 12=0.② 由①-②,得2(a 1+a 3+…+a 11)=28, ∴a 1+a 3+…+a 11=27,∴log2(a1+a3+…+a11)=7.23.用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球.由加法计数原理及乘法计数原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球、而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.依此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法种数是()A.(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5B.(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C.(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5)D.(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)答案:A解析:本题可分三步:第一步,分别取0,1,2,3,4,5个红球,共有1+a+a2+a3+a4+a5种取法;第二步,取0个或5个蓝球,有1+b5种取法;第三步,取5个有区别的黑球,有(1+c)5种取法.所以共有(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5种取法.故选A.24.1-90C101+902C102-903C103+…+(-1)k90k C10k+…+9010C1010除以88的余数是()A.-1B.1C.-87D.87答案:B解析:∵1-90C101+902C102+…+(-1)k90k C10k+…+9010C1010=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+C101889 +…+C10988+1,又前10项均能被88整除,∴余数是1.25.某人根据自己的爱好,希望从{W,X,Y,Z}中选两个不同字母,从{0,2,6,8}中选3个不同数字拟编车牌号,要求前3位是数字,后两位是字母,且数字2不能排在首位,字母Z和数字2不能相邻,则满足要求的车牌号有()A.198个B.180个C.216个D.234个答案:A解析:不选2时,有A33A42=72个不同的车牌号;选2,不选Z时,有C21C32A22A32=72个不同的车牌号;选2,选Z时,2在数字的中间,有A32C21C31=36个不同的车牌号;当2在数字的第三位时,有A32A31=18个不同的车牌号.根据分类加法计数原理,知共有72+72+36+18=198个不同的车牌号,故选A.26.若A,B,C,D四人站成一排照相,A,B相邻的排法总数为k,则二项式(1-xk )k的展开式中含x2项的系数为.答案:1124解析:由题意知k=A22A33=12,所以T r+1=C12r(-x12)r=C12r(-112)rx r.因为r=2,所以含x2项的系数为C1221122=66×1122=1124.27.已知二项式(x-ax )6的展开式中x2的系数为A,常数项为B,且B=4A,求a的值.解:展开式的通项为T r+1=C6r x6-r·(-ax )r=(-a)r C6r x6-2r.令6-2r=2,得r=2,A=a2C62=15a2;令6-2r=0,得r=3,B=-a3C63=-20a3.将其代入B=4A,得a=-3.28.在6名内科医生和4名外科医生中,内科主任和外科主任各1名,现要组成5人医疗小组送医下乡,根据下列条件,分别求出各有多少种不同的选派方法.(1)有3名内科医生和两名外科医生;(2)既有内科医生,又有外科医生;(3)至少有1名主任参加;(4)既有主任,又有外科医生.解:(1)先选内科医生有C63种选法,再选外科医生有C42种选法,故选派方法的种数为C63·C42=120.(2)既有内科医生,又有外科医生,正面思考应包括四种情况,内科医生去1人,2人,3人,4人,易得出选派方法的种数为C61·C44+C62·C43+C63·C42+C64·C41=246.若从反面考虑,则选派方法的种数为C105−C65=246.(3)分两类:一是选1名主任有C21·C84种方法;二是选两名主任有C22·C83种方法,故至少有1名主任参加的选派方法的种数为C21·C84+C22·C83=196.若从反面考虑:至少有1名主任参加的选派方法的种数为C105−C85=196.(4)若选外科主任,则其余可任选,有C94种选法.若不选外科主任,则必选内科主任,且剩余的4人不能全选内科医生,有(C84−C54)种选法.故有选派方法的种数为C94+C84−C54=191.。
2020届高考数学(理)二轮高分冲刺专题十:计数原理(2)排列与组合+Word版含答案

计数原理(2)排列与组合1、公司安排五名大学生从事、、、A B C D四项工作,每项工作至少安排一人且每人只能安排一项工作,A工作仅安排一人,甲同学不能从事B工作,则不同的分配方案种数为()A.96B.120C.132D.2402、今有2个红球、2个黄球、3个白球,同色球不加以区分,将这7个球排成一列的不同方法有()A.210种B.162种C.720种D.840种3、有5列火车分别准备停在某车站并行的5条轨道上,若快车A不能停在第3道上,货车B 不能停在第1道上,则5列火车不同的停靠方法数为( )A.56B.63C.72D.784、5位同学站成一排照相,其中甲与乙必须相邻,且甲不能站在两端的排法总数是( )A.40B.36C.32D.245、某小区有排成一排的7个车位,现有3辆不同型号的车需要停放,如果要求剩余的4个车位连在一起,那么不同的停放方法的种数为()A.16B.18C.24D.326、《九章算术》中,称底面为矩形而有一侧棱垂直于底面的四棱锥为阳马。
设AA是正六棱1柱的一条侧棱,如图,若阳马以该六棱柱的顶点为顶点,以AA为底面矩形的一边,则这个阳马1的个数是( )A.4B.8C.12D.167、从6名男生和2名女生中选出3名志愿者,其中至少有1名女生的选法共有()A.36种B.30种C.42种D.60种8、用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,其中比4000大的偶数共有( )个A.120B.96C.60D.729、由数字0,1,2,3,4,5可组成无重复数字的两位数的个数是( )A.30种B.25种C.36种D.20种10、将3本相同的语文书和2本相同的数学书分给四名同学,每人至少1本,不同的分配方法数有( )A.24B.28C.32D.3611、已知2110100x xC C+-=,则x=__________12、安排7位老师在5月1日到5月7日值班,每人值班一天,其中甲、乙二人都不能安排在5月1日和2日,不同的安排方法共有__________种.(用数字作答)13、《中国诗词大会》节目组决定把《将进酒》、《山居秋暝》、《望岳》、《送杜少府之任蜀州》和另外确定的两首诗词排在后六场,并要求《将进酒》与《望岳》相邻,且《将进酒》排在《望岳》的前面,《山居秋暝》与《送杜少府之任蜀州》不相邻,且均不排在最后,则后六场开场诗词的排法有__________种.(用数字作答)14、将4个颜色互不相同的球放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有种.15、从1到9的九个数字中取三个偶数四个奇数,试问:1.能组成多少个没有重复数字的七位数?2.上述七位数中三个偶数排在一起的有几个?3.在1中的七位数中,偶数排在一起、奇数也排在一起的有几个?4.在1中任意两偶数都不相邻的七位数有几个?答案以及解析1答案及解析: 答案:C 解析:2答案及解析: 答案:A 解析:3答案及解析: 答案:D解析:若没有限制,5列火车可以随便停,则有55A 种不同的停靠方法,若快车A 停在第3道上,则5列火车不间的停靠方法数为44A ;若货车B 停在第1道上,则5列火车不同的停靠方法数为44A ;若快车A 停在第3道上,且货车B 停在第1道上,则5列火车不同的停靠方法数为33A ,故符合要求的5列火车不同的停靠方法数为543543212048678A A A -+=-+=。
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2020年高考数学排列组合专题复习(后附答案)
1、用0到9这10 个数字.可组成多少个没有重复数字的四位偶数?
2、三个女生和五个男生排成一排
(1)如果女生必须全排在一起,可有多少种不同的排法?
(2)如果女生必须全分开,可有多少种不同的排法?
(3)如果两端都不能排女生,可有多少种不同的排法?
(4)如果两端不能都排女生,可有多少种不同的排法?
3、排一张有5个歌唱节目和4个舞蹈节目的演出节目单。
(1)任何两个舞蹈节目不相邻的排法有多少种?
(2)歌唱节目与舞蹈节目间隔排列的方法有多少种?
4、某一天的课程表要排入政治、语文、数学、物理、体育、美术共六节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有多少种不同的排课程表的方法.
5、现有3辆公交车、3位司机和3位售票员,每辆车上需配1位司机和1位售票员.问车辆、司机、售票员搭配方案一共有多少种?
6、下是表是高考第一批录取的一份志愿表.如果有4所重点院校,每所院校有3个专业是你较为满意的选择.若表格填满且规定学校没有重复,同一学校的专业也没有重复的话,你将有多少种不同的填表方法?
7、7名同学排队照相.
(1)若分成两排照,前排3人,后排4人,有多少种不同的排法?
(2)若排成两排照,前排3人,后排4人,但其中甲必须在前排,乙必须在后排,有多少种不同的排法?
(3)若排成一排照,甲、乙、丙三人必须相邻,有多少种不同的排法? (4)若排成一排照,7人中有4名男生,3名女生,
女生不能相邻,有多少种不面的排法?
8、从65432、、、、五个数字中每次取出三个不同的数字组成三位数,求所有三位数的和.
9、计算下列各题:
(1) 2
15
A ; (2) 66
A ; (3) 1
1
11------⋅n n m n m
n m n A A A ; (4) !!33!22!1n n ⋅++⋅+⋅+ (5) !
1!43!32!21n n -++++
10、f e d c b a ,,,,,六人排一列纵队,限定a 要排在b 的前面(a 与b 可以相邻,也可以不相邻),求共有几种排法.对这个题目,A 、B 、C 、D 四位同学各自给出了一种算式:A 的算式是
662
1A ;B 的算式是441514131211
)(A A A A A A ⋅++++;C 的算式是46A ; D 的算式是4426A C ⋅.上面四个算式是否正确,正确的加以解释,不正确的说明理由.
11、八个人分两排坐,每排四人,限定甲必须坐在前排,乙、丙必须坐在同一排,共有多少种安排办法?
12、计划在某画廊展出10幅不同的画,其中1幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成一行陈列,要求同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同陈列方式有( ).
A .5544A A ⋅
B .554433A A A ⋅⋅
C .554413A A C ⋅⋅
D .5
54422A A A ⋅⋅
13、由数字5,4,3,2,1,0组成没有重复数字的六位数,其中个位数字小于十位数的个数共有( ).
A .210
B .300
C .464
D .600
14、用5,4,3,2,1,这五个数字,组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( ). A .24个 B .30个 C .40个 D .60个
15、(1)计算8
8332211832A A A A ++++ .
(2)求!!3!2!1n S n ++++= (10≥n )的个位数字.
16、用543210、、、、、共六个数字,组成无重复数字的自然数,(1)可以组成多少个无重复数字的3位偶数?(2)可以组成多少个无重复数字且被3整除的三位数?
17、一条长椅上有7个座位,4人坐,要求3个空位中,有2个空位相邻,另一个空位与2个相邻空位不相邻,共有几种坐法?
练习1
1. 某城市的电话号码,由六位升为七位(首位数字均不为零),则该城市可增加的电话部数 是( )
A 3456789⨯⨯⨯⨯⨯⨯. B.6
98⨯ C.6
109⨯ D.5
1081⨯ 2.由数字0、1、2、3、4可组成不同的三位数的个数是( )
A.100
B.125
C.64
D.80
3.某人有3个不同的电子邮箱,他要发5个电子邮件,有( )种发送方法 A.8 B.15 C.5
3 D.3
5
4.已知集合{
}3,2,1-=M ,{}7,6,5,4--=N 从两个集合中各取一个元素作为点的坐标, 可得直角坐标系中第一、二象限不同点的个数是( )
A.18
B.16
C.14
D.10 5.从1到10的所有自然数中任取两个相加,所得的和为奇数的不同情形有_____ 种.
6.设集合{
}A b a A ∈=,,5,4,3,2,1,则方程12
2=+b
y a x 表示焦点位于y 轴上的椭圆有____个. 7.如图1-1-2所示:小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表示它们有网络联系,连线上标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量,现从结点A 向结点B 传 递信息,信息可以分开沿不同路线同时传递, 求单位时间内传递的最大信息量.
8.有0,1,2,3,…,8这9个数字,用这9个数字组成四位的密码,共可组成多少个这样的密码?
9.某城市有甲、乙、丙、丁四个城区,分布如图1-1-3所示,现用五种不同的颜色涂在该城市地图上,要求相邻区域的颜色不相同,不同的涂色方案共有多少种?
10.某体育彩票规定:从01至36个号中抽出7个号为一注,每注2
元,某人想从01至10中选3个连续的号,从11至20中选2个连续的号,从21至30中选1个号,从31至36中选1个号组成一注,此人想把这种特殊要求的号买全,至少要花多少钱?
图
1-1-3
图1-1-2
一、选择题
1.若34
6n n A C =,则n 的值为( )
A .6
B .7
C .8
D .9
2.某班有30名男生,30名女生,现要从中选出5人组成一个宣传小组, 其中男、女学生均不少于2人的选法为( )
A .230C 220C 146C
B . 555
503020C C C --
C .514415*********C C C C C --
D . 3223
30203020C C C C +
3.6本不同的书分给甲、乙、丙三人,每人两本,不同的分法种数是( )
A .226
4
C C B .222
6423
3
C C C A C .336A
D .3
6C 4.设含有10个元素的集合的全部子集数为S ,其中由3个元素 组成的子集数为T ,则
T
S
的值为( ) A.
20128 B .15128 C .16128 D .21128
5
.若423401234(2x a a x a x a x a x =++++,
则22
02413()()a a a a a ++-+的值为( )
A.1 B .1- C .0 D .2
6.在()n
x y +的展开式中,若第七项系数最大,则n 的值可能等于( )
A.13,14 B .14,15 C .12,13 D .11,12,13
7.不共面的四个定点到平面α的距离都相等,这样的平面α共有( ) A .3个 B .4个 C .6个 D .7个
8.由0,1,2,3,...,9十个数码和一个虚数单位i 可以组成虚数的个数为( ) A.100 B .10 C .9 D .90 二、填空题
1.将数字1,2,3,4填入标号为1,2,3,4的四个方格里,每格填一个数字,则每个方格的标号与所填的数字均不同的填法有 种?
2.在△AOB 的边OA 上有5个点,边OB 上有6个点,加上O 点共个点,以这12个点为顶点的三角形有 个.
3.从0,1,2,3,4,5,6这七个数字中任取三个不同数字作为二次函数2
y ax bx c =++的系数
,,a b c 则可组成不同的函数_______个,其中以y 轴作为该函数的图像的对称轴的函数有
______个.
4
.若9
a x ⎛- ⎝的展开式中3x 的系数为94,则常数a 的值为 . 5.若2222345363,n C C C C +++
+=则自然数n =_____.
6.若
567
11710m m m
C C C -=,则8__________m
C =. 7.5
0.991的近似值(精确到0.001)是多少?
8.已知772
127(12)o x a a a x a x -=+++
+,那么127a a a +++等于多少?
三、解答题
1.6个人坐在一排10个座位上,问(1)空位不相邻的坐法有多少种?(2) 4个空位只有3个相邻的坐法有多少种?(3) 4个空位至多有2个相邻的坐法有多少种?
2.有6个球,其中3个黑球,红、白、蓝球各1个,现从中取出4个球排成一列,共有多少种不同的排法?
3.求5
4
(12)(13)x x -+展开式中按x 的降幂排列的前两项.
4.用二次项定理证明22
89n C n +--能被64整除()n N ∈.
5.求证:02
12(1)22n
n n n n n C C n C n -++++=+⋅.
6.(1)若(1)n
x +的展开式中,3
x 的系数是x 的系数的7倍,求n ;
(2)已知7(1)(0)ax a +≠的展开式中, 3x 的系数是2x 的系数与4
x 的系数的等差中项,求
a ;
(3)已知lg 8
(2)x x x
+的展开式中,二项式系数最大的项的值等于1120,求x .。