高中数学排列组合专题
唱脸谱歌曲-心理案例
排列组合
一.选择题(共5小题)
1.甲、乙、丙三同学在课余时间负责一个计算机房的周一至周六的值班工作,
每天1人值班,
每人值班2天,如果甲同学不值周一的班,乙同学不值周六的班,
则可以排出不同的值班表有(
)
A.36种 B.42种 C.50种 D.72种
2.某城市的街道如图,某人要从A地前往B地,则路程最短的走法有( )
A.8种 B.10种 C.12种 D.32种
3.某次联欢会要安排3个歌舞类
节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演
出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( )
A.72 B.120 C.144 D.168
4.现将甲乙丙丁4个不同的小球
放入A、B、C三个盒子中,要求每个盒子至少
放1个小球,且小球甲不能放在A盒中,则不同的放法有
( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.72种
5.从6人
中选4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个
城市有一人游览,每人只游览一个城
市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,
则不同的选择方案共有( )
A.300种 B.240种 C.144种 D.96种
二.填空题(共3小题)
6.某排有10个座位,若4人就坐,每人左右两边都有空位,则不同的坐法有
种.
7.四个不同的小球放入编号为1,2,3的三个盒子中,则恰有一个空盒的放法
共有
种(用数字作答).
8.书架上原来并排放着5本不同的书,现要再插入3本不同的书,那么
不同的
第1页(共10页)
插法共有
种.
三.解答题(共8小题)
9.一批零件有9个
合格品,3个不合格品,组装机器时,从中任取一个零件,
若取出不合格品不再放回,求在取得合格品前
已取出的不合格品数的分布列
10.已知
(1)求n的值;
(2)求展开式中二项式系数最大的项;
(3)求展开式中系数最大的项.
11.设f(x)=(x
2
+x﹣1)
9
(2x+1)
6<
br>,试求f(x)的展开式中:
(1)所有项的系数和;
(2)所有偶次项的系数和及所有奇次项的系数和.
12.求(x
2
+﹣2)
5
的展开式中的常数项.
展开式的前三项系数成等差数列.
13.求值C
n
5
﹣<
br>n
+C
n
+
1
9
﹣
n
.
14.3名男生,4名女生,按照不同的要求排队,求不同的排队方案的种数.
(1)选5名同学排成一行;
(2)全体站成一排,其中甲只能在中间或两端;
(3)全体站成一排,其中甲、乙必须在两端;
(4)全体站成一排,其中甲不在最左端,乙不在最右端;
(5)全体站成一排,男、女各站在一起;
(6)全体站成一排,男生必须排在一起;
(7)全体站成一排,男生不能排在一起;
(8)全体站成一排,男、女生各不相邻;
(9)全体站成一排,甲、乙中间必须有2人;
(10)全体站成一排,甲必须在乙的右边;
(11)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右顺序不变;
(12)排成前后两排,前排3人,后排4人.
15.用1、2、3、4、5、6共
6个数字,按要求组成无重复数字的自然数(用排
列数表示).
第2页(共10页)
(1)组成多少个3位数?
(2)组成多少个3位偶数?
(3)组成数字1、2相邻的5位偶数有多少个?
(4)组成能被3整除的三位数有多少个?
(5)组成1、3都不与5相邻的六位数有多少个?
(6)组成个位数字小于十位数的个数有多少个?
16.用6种不同的颜色给下列三
个图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,
且要求相邻的两个格子颜色不同,则
(1)图1和图2中不同的涂色方法分别有多少种?
(2)图3最多只能使用3种颜色,不同的涂色方法有多少种?
第3页(共10页)
排列组合
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.
【解答】解:每人值班2天的排法或减去甲值周一或乙值周六的排法,
再加上甲值周一且乙值周六的排法,
共有C
6
2
C
4
2
﹣2A
5
1
C
4
2
+A
4
2
=42(种).
故选B.
2.
【解答】解:根据题意,要求从A地到B地路程最短,必须只向上或向右行
走即可,
分析可得,需要向上走2次,向右3次,共5次,
从5次中选3次向右,剩下2次向上即可,
则有C
5
3
=10种不同的走法,
故选B.
3.【解答】解:分2步进行分析:
1、先将3个歌舞类节目
全排列,有A
3
3
=6种情况,排好后,有4个空位,
2、因为3个歌舞类节目不能相邻,则中间2个空位必须安排2个节目,
分2种情况讨论:
①将中间2个空位安排1个小品类节目和1个相声类节目,有C<
br>2
1
A
2
2
=4种情况,
排好后,最后1个小品类节目放在2端,有2种情况,
此时同类节目不相邻的排法种数是6×4×2=48种;
②将中间2个空位安排2个小品类节目,有A
2
2
=2种情况,
排好后,有6个空位,相声类节目有6个空位可选,即有6种情况,
此时同类节目不相邻的排法种数是6×2×6=72种;
则同类节目不相邻的排法种数是48+72=120,
故选:B.
第4页(共10页)
4.
【解答】解:从4个球种选出2个组成复合元素,再把3个元素(包含一个复合元素)放入3个不同的盒子中有=36种,
小球甲放在A盒中,其它三个球可以分为
两类,第一类,3个球任意放入3个盒
子中,有=6,
第二类,从剩下的3个球种选
出2个组成复合元素,再把2个元素(包含一个复
合元素)放入B,C两个不同的盒子中有=6,
利用间接法,故每个盒子至少放1个小球,且小球甲不能放在A盒中,则不同的
放法有36
﹣6﹣6=24.
故选:B.
5.
【解答】解:根据题意,由排列公式可得,首先从6人中选4人分别到四个
城市游览,有A
6
4
=360种不同的情况,
其中包含甲到巴黎游览的有A
53
=60种,乙到巴黎游览的有A
5
3
=60种,
故
这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,则不同的选择方案共有360﹣60﹣60=240
种;
故选B.
二.填空题(共3小题)
6.【
解答】解:先排6个空座位,由于空座位是相同的,则只有1种情况,其中
有5个空位符合条件,
再将4人插入5个空位中,则共有1×A
5
4
=120种情况,
故答案为:120.
7.【解答】解:根据题意,分2步进行分析,
①、先在编号为1,2,3的三个盒
子中,取出2个盒子,有C
3
2
=3种取法,
②、将4个小球放进
取出的2个盒子中,每个小球有2种放法,则4个小球一共
有2×2×2×2=2
4
种
,
第5页(共10页)
其中有1个空盒,即4个小球都放进其中1个盒子的情况有2种;
则将4个小球放进
取出的2个盒子中,且不能有空盒,其放法数目为(2
4
﹣2)
=14种,
故四个不同的小球放入编号为1,2,3的三个盒子中,则恰有一个空盒的放法为
3×14=4
2种;
故答案为:42.
8.【解答】解:3本不
同的书,插入到原来有5本不同的书中,分三步,每插一
本为一步,
第一步,先插入
第一本,插入到原来有5本不同的书排成一排所形成的6个间隔
中.有,
第二步,再插入第二本,插入到有6本不同的书排成一排所形成的7个间隔中,
有,
第三步,最后插入第三本,插入到有7本不同的书排成一排所形成的8个间隔中,
有
根据分步计数原理,不同的插法共有
三.解答题(共8小题)
=336
9.【解答】解:设在取得合格品前取出的不合格品数为ξ,则ξ是一个随
机变量,
且取值0,1,2,3
ξ=0表示从12个零件中取1件,取到合格品,其概率为p(ξ=0)===,
ξ=1表示从12个零件中取2件,第1次取到不合格品,第2次取到合格品,
其概率为p(ξ=1)===,
有p(ξ=2)===,
第6页(共10页)
p(ξ=3)===
∴所求分布列为
10.
【解答】解:(1),
,
解得n=8
(2)因为二项展开式中中间项的二项式系数最大,
因为n=8,
所以展开式中共有9项,
所以展开式中二项式系数最大的项
(3)令展开式中第r+1项的系数最大,所以
解得2≤r≤3
∴r=2,3
∴展开式中系数最大的项为:T
3
=7x
2
,T
4
=7x
9
2x+1)
6
=a+ax+ax
2
+ax
3<
br>+ax
4
+…+ax
24
,11.
【解答】解:(1)设 (fx)=(x
2
+x﹣1)(
0123424
令x=1,可得所有项的系数和为
a
0
+a
1
+a
2
+a
3
+a
4
+…+a
24
=3
6
=729
①,即所有项的
系数和为729.
(2)再令x=﹣1,可得 a
0
﹣a
1
+a
2
﹣a
3
+a
4
+…+a
22
﹣a
23
+a
24
=﹣1
②,
第7页(共10页)
由①②求得偶次项的系数和为 a
0
+a
2
+a
4
+…+a
24
=364,所有奇次项的系数和为 a
1
+a
3
+a
5
+…+a
23
=365.
12.【解答】解
:(x
2
+
r
•x
10
﹣
2r
,
﹣2)
5
=,展开式的通项公式为T
r
+
1
=•(
﹣1)
令10﹣2r=0,求得r=5,可得展开式中的常数项为﹣
13
.【解答】解:由题意可得,
解可得,4≤n≤5∵n∈N
*
∴n=4或n=5
当n=4时,原式=C
4
1
+C
5
5
=5
当n=5时,原式=C
5
0
+C
6
4
=16
=﹣252.
14.
【解
答】解:(1)选5名同学排成一行,故有A
7
5
=2520种;
(2)全体站成一排,其中甲只能在中间或两端,A
6
6
+A
2
1<
br>A
6
6
=2160种;
(3)全体站成一排,其中甲、乙必
须在两端;A
2
2
A
5
5
=240种
(
4)全体站成一排,其中甲不在最左端,乙不在最右端;A
7
7
﹣2A
66
+A
5
5
=3720
种;
(5)全体站成
一排,男、女各站在一起,A
3
3
A
4
4
A
22
=288种;
(6)全体站成一排,男生必须排在一起,A
3
3
A
5
5
=720种;
(7)全体站成一排,男生不能
排在一起,A
4
4
A
5
3
=1440种;
(8)全体站成一排,男、女生各不相邻,A
3
3
A
4
4
=144种;
(9)全体站成一排,甲、乙中间必须有2人,A
5
2
A
2
2
A
4
4
=960种;
(10)全体站成一排,甲必须在乙的右边,A
7
7
=2520种,
(11)全体站成一排,甲、乙、丙三人自左向右顺序不变,
(12)排成前后两排,前排3人
,后排4人,A
7
7
=5040种.
15.
【解答】解:(1)选3个全排,故有A
6
3
个;
第8页(共10页)
=840种
(
2)第一步确定个位,第二步确定百位和十位,故有A
3
1
A
5
2<
br>个;
(3)第一类,2为个位数字,则有A
4
3
个,第二类
,4或6为个位数字,再从剩
下的3个数中选2个和1,2捆绑在一起组成一个复合元素全排,则有A<
br>2
1
A
2
2
C
3
2
A
3<
br>3
个,
故组成数字1、2相邻的5位偶数有A
4
3
+A
2
1
A
2
2
C
3
2
A
3
3
个;
(4)组成能被3整除的三位数的三个数字之和为3的倍数,有
1+2+3=6,1+2+6=9,
1+3+5=9,1+5+6=12,2+3+4=9,2+4+6
=12,3+4+5=12,4+5+6=15,
故组成能被3整除的三位数,8A
3
3
个;
(5)若1,
3不相邻,把1,3,5插入到2,4,6形成4个空中,则有A
3
3
A
4<
br>3
个;
若1,3相邻,把1,3捆绑在一起组成一个复合元素和5插入到2,
4,6形成4
个空中,则有A
2
2
A
3
3
A
4
2
个,故组成1、3都不与5相邻的六位数有A
3
3
A
4
3
+A
2
2
A
3
3
A
4
2
个;
(6)组成个位数字小于十位数的大小顺序只有两种,故组成个位数字小于
十位
数的个数有A
6
6
个.
16.
【解答】解:如图
(1)图1中,A有6种涂色方法,B
种有5种涂色方法,C有4种涂色方法,D
有5种涂色方法,
所以根据分步计数原理知共有6×5×4×5=600种涂法,
图2中,若A,D同
色,A有6种涂色方法,B种有5种涂色方法,C有5种涂
色方法,故有6×5×5=150种,
若A,D异色,A有6种涂色方法,D有5种涂色方法,B种4种涂色方法,C有
4种涂色
方法,6×5×4×4=480,
所以根据分类计数原理知共有150+480=630种涂法,
(2)用2色涂格子有C
6
2
×2=30种方法,
用3色
涂格子,第一步选色有C
6
3
,第二步涂色,共有3×2(1×1+1×2)=18<
br>种,
所以涂色方法18×C
6
3
=360种方法,
第9页(共10页)
故总共有390种方法.
第10页(共10页)