
TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc869" 題型01基礎(chǔ)模型:人與座位 PAGEREF _Tc869 \h 1
\l "_Tc3098" 題型02基礎(chǔ)模型:先分組后排列 PAGEREF _Tc3098 \h 2
\l "_Tc19729" 題型03 基礎(chǔ)模型:保序型 PAGEREF _Tc19729 \h 3
\l "_Tc20056" 題型04基礎(chǔ)模型:數(shù)字化法 PAGEREF _Tc20056 \h 3
\l "_Tc15789" 題型05 基礎(chǔ)模型:空車(chē)位等相同元素型 PAGEREF _Tc15789 \h 5
\l "_Tc5916" 題型06基礎(chǔ)模型:多重受限條件型 PAGEREF _Tc5916 \h 6
\l "_Tc20920" 題型07地圖染色型 PAGEREF _Tc20920 \h 6
\l "_Tc21918" 題型08立體幾何型 PAGEREF _Tc21918 \h 8
\l "_Tc21870" 題型09 醫(yī)生、護(hù)士等平均分配型 PAGEREF _Tc21870 \h 8
\l "_Tc32616" 題型10走樓梯模型 PAGEREF _Tc32616 \h 9
\l "_Tc24942" 題型11擋板法模型 PAGEREF _Tc24942 \h 9
\l "_Tc18158" 題型12 相同元素型 PAGEREF _Tc18158 \h 10
\l "_Tc12643" 題型13不定方程模型 PAGEREF _Tc12643 \h 11
\l "_Tc10260" 題型14球放盒子型:公交車(chē)模型 PAGEREF _Tc10260 \h 11
\l "_Tc19710" 題型15球放盒子型:電梯模型 PAGEREF _Tc19710 \h 12
\l "_Tc442" 題型16球放盒子型: PAGEREF _Tc442 \h 13
\l "_Tc32202" 題型17 配對(duì)模型 PAGEREF _Tc32202 \h 13
\l "_Tc27839" 題型18 機(jī)器人跳棋模型 PAGEREF _Tc27839 \h 14
\l "_Tc8354" 高考練場(chǎng) PAGEREF _Tc8354 \h 14
題型01基礎(chǔ)模型:人與座位
【解題攻略】
【典例1-1】(2024上·江蘇南通·高三統(tǒng)考)第三屆“一帶一路”國(guó)際高峰論壇于年月在北京召開(kāi),某記者與參會(huì)的名代表一起合影留念(人站成一排).若記者不站兩端,且代表甲與代表乙相鄰的不同排法方式有 種.
【典例1-2】(2024·云南昆明·統(tǒng)考一模)春節(jié)前夕,某社區(qū)安排小王、小李等5名志愿者到三個(gè)敬老院做義工,每個(gè)敬老院至少安排1人,至多安排2人.若小王、小李安排在同一個(gè)敬老院,且這5名志愿者全部安排完,則所有不同的安排方式種數(shù)為 .(用數(shù)字作答)
【變式1-1】(2024上·廣東廣州·高三華南師大附中??迹┈F(xiàn)有甲、乙、丙、丁、戊等共7人排成一列,位置排列要求甲要站在首位或者末位,乙和丙要站在一起,丁和戊不能相鄰,共有 種排法.
【變式1-2】(2024上·河南南陽(yáng)·高三校聯(lián)考)某觀(guān)光旅游團(tuán)計(jì)劃在春節(jié)期間,安排游人去某地的甲、乙、丙、丁等六個(gè)小鎮(zhèn)游覽,每個(gè)小鎮(zhèn)游覽一天,連續(xù)游覽六天.若小鎮(zhèn)甲不排在首末兩天,乙、丙、丁三個(gè)小鎮(zhèn)排在相鄰的三天,則不同的游覽順序方案共有 種.
【變式1-3】(2023上·廣東東莞·高三??茧A段練習(xí))某中學(xué)為慶祝建校130周年,高三年級(jí)派出甲?乙?丙?丁?戊5名老師參加“130周年辦學(xué)成果展”活動(dòng),活動(dòng)結(jié)束后5名老師排成一排合影留念,要求甲、乙兩人不相鄰且丙、丁兩人必須相鄰,則排法共有 種(用數(shù)字作答).
題型02基礎(chǔ)模型:先分組后排列
【解題攻略】
【典例1-1】某校有5名大學(xué)生打算前往觀(guān)看冰球,速滑,花滑三場(chǎng)比賽,每場(chǎng)比賽至少有1名學(xué)生且至多2名學(xué)生前往,則甲同學(xué)不去觀(guān)看冰球比賽的方案種數(shù)有( )
A.48B.54C.60D.72
【典例1-2】某地一重點(diǎn)高中為讓學(xué)生提高遵守交通的意識(shí),每天都派出多名學(xué)生參加與交通相關(guān)的各類(lèi)活動(dòng).現(xiàn)有包括甲、乙兩人在內(nèi)的6名中學(xué)生,自愿參加交通志愿者的服務(wù)工作這6名中學(xué)生中2人被分配到學(xué)校附近路口執(zhí)勤,2人被分配到醫(yī)院附近路口執(zhí)勤,2人被分配到中心市場(chǎng)附近路口執(zhí)勤,如果分配去向是隨機(jī)的,則甲、乙兩人被分配到同一路口的概率是( )
A.B.C.D.
【變式1-1】從人中選派人承擔(dān)甲,乙,丙三項(xiàng)工作,每項(xiàng)工作至少有一人承擔(dān),則不同的選派方法的個(gè)數(shù)為
A.B.C.D.
【變式1-2】4名學(xué)生參加3個(gè)興趣小組活動(dòng),每人參加一個(gè)或兩個(gè)小組,那么3個(gè)興趣小組都恰有2人參加的不同的分組共有_________種.
【變式1-3】.甲、乙、丙、丁4名志愿者參加新冠疫情防控志愿者活動(dòng),現(xiàn)有A,B,C三個(gè)小區(qū)可供選擇,每個(gè)志愿者只能選其中一個(gè)小區(qū)去服務(wù).則甲不在A(yíng)小區(qū)、乙不在B小區(qū)服務(wù)的概率為( )
A.B.C.D.
題型03 基礎(chǔ)模型:保序型
【解題攻略】
【典例1-1】從“”(我愛(ài)實(shí)驗(yàn))中取6個(gè)不同的字母排成一排,含有“”字母組合(順序不變)的不同排列共有( )
A.360種B.480種C.600種D.720種
【典例1-2】某班新年聯(lián)歡會(huì)原定的5個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開(kāi)演前又增加了兩個(gè)新節(jié)目.如果將這兩個(gè)節(jié)目插入原節(jié)目單中,且兩個(gè)新節(jié)目不相鄰,那么不同插法的種數(shù)為( )
A.6B.12C.15D.30
【變式1-1】書(shū)架上某一層有5本不同的書(shū),新買(mǎi)了3本不同的書(shū)插進(jìn)去,要保持原來(lái)5本書(shū)的順序不變,則不同的插法種數(shù)為( ).
A.60B.120C.336D.504
【變式1-2】10名同學(xué)進(jìn)行隊(duì)列訓(xùn)練,站成前排3人后排7人,現(xiàn)體育教師要從后排7人中抽2人調(diào)整到前排,若其他人的相對(duì)順序不變,則不同調(diào)整方法的總數(shù)為( )
A.B.C.D.
【變式1-3】班會(huì)課上原定有3位同學(xué)依次發(fā)言,現(xiàn)臨時(shí)加入甲,乙2位同學(xué)也發(fā)言,若保持原來(lái)3位同學(xué)發(fā)言的相對(duì)順序不變,且甲,乙的發(fā)言順序不能相鄰,則不同的發(fā)言順序種數(shù)為( )
A.6B.12C.18D.24
題型04基礎(chǔ)模型:數(shù)字化法
【解題攻略】
【典例1-1】.2021年高考結(jié)束后小明與小華兩位同學(xué)計(jì)劃去老年公寓參加志愿者活動(dòng).小明在如圖的街道E處,小華在如圖的街道F處,老年公寓位于如圖的G處,則下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)是( )
①小華到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為4條
②小明到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為35條
③小明到老年公寓在選擇的最短路徑中,與到F處和小華會(huì)合一起到老年公寓的概率為
④小明與小華到老年公寓在選擇的最短路徑中,兩人并約定在老年公寓門(mén)口匯合,事件A:小明經(jīng)過(guò)F事件B;從F到老年公寓兩人的路徑?jīng)]有重疊部分(路口除外),則
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【典例1-2】.如圖,在某城市中,M?N兩地之間有整齊的方格形道路網(wǎng),其中???是道路網(wǎng)中位于一條對(duì)角線(xiàn)上的4個(gè)交匯處,今在道路網(wǎng)M?N處的甲?乙兩人分別要到N?M處,他們分別隨機(jī)地選擇一條沿街的最短路徑,以相同的速度同時(shí)出發(fā),直到到達(dá)N?M處為止,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.甲從M必須經(jīng)過(guò)到達(dá)N處的方法有9種
B.甲?乙兩人相遇的概率為
C.甲乙兩人在處相遇的概率為
D.甲從M到達(dá)N處的方法有20種
【變式1-1】如圖,一次移動(dòng)是指:從某一格開(kāi)始只能移動(dòng)到鄰近的一格,并且總是向右或右上或右下移動(dòng),而一條移動(dòng)路線(xiàn)由若干次移動(dòng)構(gòu)成,如1→3→4→5→6→7就是一條移動(dòng)路線(xiàn),則從數(shù)字“1”到“7”,漏掉兩個(gè)數(shù)字的移動(dòng)路線(xiàn)條數(shù)為( )
A.5B.6C.7D.8
【變式1-2】夏老師從家到學(xué)校,可以選擇走錦繡路、楊高路、張楊路或者浦東大道,由于夏老師不知道楊高路有一段在修路導(dǎo)致第一天上班就遲到了,所以夏老師決定以后要繞開(kāi)那段維修的路,如圖,假設(shè)夏老師家在處,學(xué)校在處,段正在修路要繞開(kāi),則夏老師從家到學(xué)校的最短路徑有( )條.
A.23B.24C.25D.26
【變式1-3】如圖,小明從街道的處出發(fā),選擇最短路徑到達(dá)處參加志愿者活動(dòng),在小明從處到達(dá)處的過(guò)程中,途徑處的概率為( )
A.B.C.D.
題型05 基礎(chǔ)模型:空車(chē)位等相同元素型
【解題攻略】
【典例1-1】(巴彥淖爾·階段練習(xí))某電影院第一排共有9個(gè)座位,現(xiàn)有3名觀(guān)眾前來(lái)就座,若他們每?jī)扇硕疾荒芟噜?,且要求每人左右至多兩個(gè)空位,則不同的坐法共有
A.36種B.42種C.48種D.96種
【典例1-2】(·東城·)一個(gè)停車(chē)場(chǎng)有5個(gè)排成一排的空車(chē)位,現(xiàn)有2輛不同的車(chē)停進(jìn)這個(gè)停車(chē)場(chǎng),若停好后恰有2個(gè)相鄰的停車(chē)位空著,則不同的停車(chē)方法共有
A.6種B.12種C.36種D.72種
【變式1-1】(22·23下·河北·)一條長(zhǎng)椅上有6個(gè)座位,3個(gè)人坐.要求3個(gè)空位中恰有2個(gè)空位相鄰,則坐法的種數(shù)為( )
A.36B.48C.72D.96
【變式1-2】(·成都·階段練習(xí))有6個(gè)座位連成一排,三人就座,恰有兩個(gè)空位相鄰的概率是( )
A.B.C.D.
【變式1-3】(19·20·浙江·模擬預(yù)測(cè))現(xiàn)有一排10個(gè)位置的空停車(chē)場(chǎng),甲、乙、丙三輛不同的車(chē)去停放,要求每輛車(chē)左右兩邊都有空車(chē)位且甲車(chē)在乙、丙兩車(chē)之間的停放方式共有 種.
題型06基礎(chǔ)模型:多重受限條件型
【解題攻略】
【典例1-1】現(xiàn)有2名學(xué)生代表2名教師代表和3名家長(zhǎng)代表合影,則同類(lèi)代表互不相鄰的排法共有___________種.
【典例1-2】現(xiàn)安排甲、乙、丙、丁、戊5名學(xué)生分別擔(dān)任語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、物理、化學(xué)學(xué)科的科代表,要求甲不當(dāng)語(yǔ)文科代表,乙不當(dāng)數(shù)學(xué)科代表,若丙當(dāng)物理科代表則丁必須當(dāng)化學(xué)科代表,則不同的選法共有_____種
【變式1-1】現(xiàn)有7位同學(xué)(分別編號(hào)為)排成一排拍照,若其中三人互不相鄰,兩人也不相鄰,而兩人必須相鄰,則不同的排法總數(shù)為_(kāi)_______.(用數(shù)字作答)
【變式1-2】某班班會(huì)準(zhǔn)備從含甲、乙、丙的7名學(xué)生中選取4人發(fā)言,要求甲、乙兩人至少有一個(gè)發(fā)言,且甲、乙都發(fā)言時(shí)丙不能發(fā)言,則甲、乙兩人都發(fā)言且發(fā)言順序不相鄰的概率為
A.B.C.D.
【變式1-3】,亞非領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議在印尼雅加達(dá)舉行,某五國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人、、、,除與、與不單獨(dú)會(huì)晤外,其他領(lǐng)導(dǎo)人兩兩之間都要單獨(dú)會(huì)晤.現(xiàn)安排他們?cè)趦商斓纳衔?、下午單?dú)會(huì)晤(每人每個(gè)半天最多進(jìn)行一次會(huì)晤),那么安排他們單獨(dú)會(huì)晤的不同方法共有
A.48種B.36種C.24種D.8種
題型07地圖染色型
【解題攻略】
【典例1-1】如圖,這是第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)標(biāo)的大致圖案,它是以我國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的.現(xiàn)給這5個(gè)區(qū)域涂色,要求相鄰的區(qū)域不能涂同一種顏色,且每個(gè)區(qū)域只涂一種顏色.若有5種顏色可供選擇,則恰用4種顏色的概率是( )
A.B.C.D.
【典例1-2】網(wǎng)課期間,小王同學(xué)趁課余時(shí)間研究起了七巧板,有一次他將七巧板拼成如下圖形狀,現(xiàn)需要給下圖七巧板右下方的五個(gè)塊涂色(圖中的1,2,3,4,5),有4種不同顏色可供選擇,要求有公共邊的兩塊區(qū)域不能同色,有______種不同的涂色方案.
【變式1-1】如圖,要給①、②、③、④四塊區(qū)域分別涂上五種顏色中的某一種,允許同一種顏色使用多次,但相鄰區(qū)域必須涂不同顏色,則不同的涂色方案種數(shù)為( ).
A.180B.160C.96D.60
【變式1-2】.對(duì)如下編號(hào)為1,2,3,4的格子涂色,有紅,黑,白,灰四種顏色可供選擇,要求相鄰格子不同色,則在1號(hào)格子涂灰色的條件下,4號(hào)格子也涂灰色的概率是( )
A.B.C.D.
【變式1-3】如圖,提供4種不同的顏色給圖中,,,四塊區(qū)域涂色,若相鄰的區(qū)域不能涂同一種顏色,則不同的涂法共有( )種.
A.12B.36C.48D.72
題型08立體幾何型
【解題攻略】
【典例1-1】已知三棱錐的6條棱代表6種不同的化工產(chǎn)品,有公共頂點(diǎn)的兩條棱代表的化工產(chǎn)品放在同一倉(cāng)庫(kù)是安全的,沒(méi)有公共頂點(diǎn)的兩條棱代表的化工產(chǎn)品放在同一倉(cāng)庫(kù)是危險(xiǎn)的現(xiàn)用編號(hào)為1,2,3的三個(gè)倉(cāng)庫(kù)存放這6種化工產(chǎn)品,每個(gè)倉(cāng)庫(kù)放2種,那么安全存放的不同方法種數(shù)為
A.12B.24C.36D.48
【典例1-2】用4種顏色給正四棱錐的五個(gè)頂點(diǎn)涂色,同一條棱的兩個(gè)頂點(diǎn)涂不同的顏色,則符合條件的所有涂法共有
A.24種B.48種C.64種D.72種
【變式1-1】從正方體的頂點(diǎn)及其中心共9個(gè)點(diǎn)中任選4個(gè)點(diǎn),則這4個(gè)點(diǎn)在同一個(gè)平面的概率為_(kāi)_____.
【變式1-2】給正方體的八個(gè)頂點(diǎn)涂色,要求同一條棱的兩個(gè)端點(diǎn)不同色,現(xiàn)有三種顏色可供選擇,不同的涂色方法有________種.
【變式1-3】.以平行六面體的任意三個(gè)頂點(diǎn)為頂點(diǎn)作三角形,從中隨機(jī)取出兩個(gè)三角形,則這兩個(gè)三角形不共面的概率為( )
A.B.C.D.
題型09 醫(yī)生、護(hù)士等平均分配型
【解題攻略】
【典例1-1】(2022下·四川成都·高三成都七中??奸_(kāi)學(xué)考試)某醫(yī)院分配3名醫(yī)生6名護(hù)士緊急前往三個(gè)小區(qū)協(xié)助社區(qū)做核酸檢測(cè).要求每個(gè)小區(qū)至少一名醫(yī)生和至少一名護(hù)士.問(wèn)共有多少種分配方案?( )
A.3180B.3240C.3600D.3660
【典例1-2】(2021·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??寄M預(yù)測(cè))已知有5個(gè)不同的小球,現(xiàn)將這5個(gè)球全部放入到標(biāo)有編號(hào)1、2、3、4、5的五個(gè)盒子中,若裝有小球的盒子的編號(hào)之和恰為11,則不同的放球方法種數(shù)為( )
A.150B.240C.390D.1440
【變式1-1】(2022下·山西晉中·高三??迹┠掣咝4笠恍律械?名同學(xué)打算參加學(xué)校組織的“雅荷文學(xué)社”、“青春風(fēng)街舞社”、“羽乒協(xié)會(huì)”、“演講團(tuán)”、“吉他協(xié)會(huì)”五個(gè)社團(tuán),若每名同學(xué)必須參加且只能參加1個(gè)社團(tuán)且每個(gè)社團(tuán)至多兩人參加,則這6個(gè)人中至多有1人參加“演講團(tuán)”的不同參加方法數(shù)為
A.4680B.4770C.5040D.5200
【變式1-2】(2024·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))將3個(gè)相同的紅球和3個(gè)相同的黑球裝入三個(gè)不同的袋中,每袋均裝2個(gè)球,則不同的裝法種數(shù)為( )
A.7B.8C.9D.10
【變式1-3】(2024全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))《數(shù)術(shù)記遺》是東漢時(shí)期徐岳編撰的一部數(shù)學(xué)專(zhuān)著,該書(shū)記述了我國(guó)古代14種算法,分別是:積算(即算籌)?太乙算?兩儀算?三才算?五行算?八卦算?九宮算?運(yùn)籌算?了之算?成數(shù)算?把頭算?龜算?珠算?和計(jì)數(shù).某學(xué)習(xí)小組有甲?乙?丙3人,該小組要收集九宮算?運(yùn)籌算?了之算?成數(shù)算?把頭算?珠算6種算法相關(guān)資料,要求每種算法只能一人收集,每人至少收集其中一種,則不同的分配方案種數(shù)為( )
A.240B.300C.420D.540
題型10走樓梯模型
【解題攻略】
【典例1-1】(2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))某教學(xué)樓從二樓到三樓的樓梯共10級(jí),上樓可以一步上一級(jí),也可以一步上兩級(jí),某同學(xué)從二樓到三樓準(zhǔn)備用7步走完,則第二步走兩級(jí)臺(tái)階的概率為( ).
A.B.C.D.
【典例1-2】(2023下·貴州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))一個(gè)樓梯共有11級(jí)臺(tái)階,甲同學(xué)正好站在第11級(jí)臺(tái)階上,現(xiàn)在他每步可邁1級(jí)、2級(jí)或3級(jí)臺(tái)階,甲從第11級(jí)臺(tái)階走到第6級(jí)臺(tái)階(只能向前走),一共有多少種不同的走法?( )
A.11種B.12種C.13種D.14種
【變式1-1】(2021·高三單元測(cè)試)某人在上樓梯時(shí),一步上一個(gè)臺(tái)階或兩個(gè)臺(tái)階,設(shè)他從平地上到第一級(jí)臺(tái)階時(shí)有f(1)種走法,從平地上到第二級(jí)臺(tái)階時(shí)有f(2)種走法……則他從平地上到第n級(jí)(n≥3)臺(tái)階時(shí)的走法f(n)等于( )
A.f(n-1)+1B.f(n-2)+2
C.f(n-2)+1D.f(n-1)+f(n-2)
【變式1-2】有一道樓梯共10階,小王同學(xué)要登上這道樓梯,登樓梯時(shí)每步隨機(jī)選擇一步一階或一步兩階,小王同學(xué)7步登完樓梯的概率為_(kāi)__________.
【變式1-3】某幢樓從二樓到三樓的樓梯共10級(jí),上樓可以一步上一級(jí),也可以一步上兩級(jí),若規(guī)定從二樓到三樓用8步走完,則方法有( )
A.45種B.36種C.28種D.25種
題型11擋板法模型
【解題攻略】
【典例1-1】(2024上·遼寧沈陽(yáng)·高三校聯(lián)考)將20個(gè)無(wú)任何區(qū)別的小球放入編號(hào)為1,2,3的三個(gè)盒子中,要求每個(gè)盒子內(nèi)的小球個(gè)數(shù)不小于它的編號(hào)數(shù),則不同的放法有( )
A.90種B.120種C.160種D.190種
【典例1-2(2023上·浙江·高三浙江省春暉中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))某市抽調(diào)5位老師分赴3所山區(qū)學(xué)校支教,要求每位老師只能去一所學(xué)校,每所學(xué)校至少安排一位老師.由于工作需要,甲、乙兩位老師必須安排在不同的學(xué)校,則不同的分派方法的種數(shù)是( )
A.124B.246C.114D.108
【變式1-1】(2023下·安徽合肥·高三合肥市第五中學(xué)校考)將7個(gè)相同的球放入4個(gè)不同的盒子中,則每個(gè)盒子都有球的放法種數(shù)為( )
A.840B.35C.20D.15
【變式1-2】(2022上·高三課時(shí)練習(xí))現(xiàn)有15個(gè)數(shù)學(xué)競(jìng)賽參賽名額分給五個(gè)班,其中一、二班每班至少3個(gè)名額,三、四、五班每班至少2個(gè)名額,則名額分配方式共有( )
A.15種B.35種C.70種D.125種
【變式1-3】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))把1995個(gè)不加區(qū)別的小球分別放在10個(gè)不同的盒子里,使得第個(gè)盒子中至少有個(gè)球(),則不同放法的總數(shù)是( )
A.B.C.D.
題型12 相同元素型
【典例1-1】學(xué)校決定把12個(gè)參觀(guān)航天航空博物館的名額給二(1)、二(2)、二(3)、二(4)四個(gè)班級(jí). 要求每個(gè)班分得的名額不比班級(jí)序號(hào)少;即二(1)班至少1個(gè)名額, 二(2)班至少2個(gè)名額,…… ,則分配方案有( )
A.10種B.6種C.165種D.495種
【典例1-2】記為一個(gè)位正整數(shù),其中都是正整數(shù),.若對(duì)任意的正整數(shù),至少存在另一個(gè)正整數(shù),使得,則稱(chēng)這個(gè)數(shù)為“位重復(fù)數(shù)”.根據(jù)上述定義,“四位重復(fù)數(shù)”的個(gè)數(shù)為
A.個(gè)B.個(gè)C.個(gè)D.個(gè)
【變式1-1】.已知一袋中有標(biāo)有號(hào)碼1、2、3、4的卡片各一張,每次從中取出一張,記下號(hào)碼后放回,當(dāng)四種號(hào)碼的卡片全部取出時(shí)即停止,則恰好取6次卡片時(shí)停止的概率為_(kāi)_____.
【變式1-2】甲?乙?丙三人相約去看電影,他們的座位恰好是同一排10個(gè)位置中的3個(gè),因疫情防控的需要(這一排沒(méi)有其他人就座),則每人左右兩邊都有空位的坐法( )
A.120種B.80種C.64種D.20種
【變式1-3】電影院一排10個(gè)位置,甲、乙、丙三人去看電影,要求他們坐在同一排,且每人左右兩邊都有空位的坐法種數(shù)為( )
A.120B.80C.64D.20
題型13不定方程模型
【典例1-1】(2023上·北京大興·高三北京市大興區(qū)第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知,且,記為,,中的最大值,( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2023下·江蘇常州·高三校聯(lián)考)在空間直角坐標(biāo)系中,,則三棱錐內(nèi)部整點(diǎn)(所有坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn),不包括邊界上的點(diǎn))的個(gè)數(shù)為( )
A.35B.36C.84D.21
【變式1-1】(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在空間直角坐標(biāo)系中,,則三棱錐內(nèi)部整點(diǎn)(所有坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn),不包括邊界上的點(diǎn))的個(gè)數(shù)為( )
A.B.C.D.
【變式1-2】(2018·北京·高三強(qiáng)基計(jì)劃)滿(mǎn)足不等式的有序整數(shù)組的數(shù)目為( )
A.228B.229C.230D.231
【變式1-3】(2022·江蘇鹽城·鹽城中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))設(shè)集合,其中為自然數(shù)且,則符合條件的集合A的個(gè)數(shù)為( )
A.833B.884C.5050D.5151
題型14球放盒子型:公交車(chē)模型
【典例1-1】某奧運(yùn)村有,,三個(gè)運(yùn)動(dòng)員生活區(qū),其中區(qū)住有人,區(qū)住有人,區(qū)住有人已知三個(gè)區(qū)在一條直線(xiàn)上,位置如圖所示奧運(yùn)村公交車(chē)擬在此間設(shè)一個(gè)停靠點(diǎn),為使所有運(yùn)動(dòng)員步行到??奎c(diǎn)路程總和最小,那么停靠點(diǎn)位置應(yīng)在( )
A.區(qū)B.區(qū)C.區(qū)D.,兩區(qū)之間
【典例1-2】通蘇嘉甬高速鐵路起自南通西站, 經(jīng)蘇州市、嘉興市后跨越杭州灣進(jìn)入寧波市, 全線(xiàn)正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度, 其中新建線(xiàn)路長(zhǎng)度, 是《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中 “八縱八橫”高速鐵路主通道之一的沿海通道的重要組成部分, 是長(zhǎng)江三角洲城市群的重要城際通道, 沿途共設(shè)南通西、張家港、常熟西、 蘇州北、汾湖、嘉興北、嘉興南、海鹽西、慈溪、莊橋等 10 座車(chē)站.假設(shè)甲、乙兩人從首發(fā)站(南通西) 同時(shí)上車(chē), 在沿途剩余9站中隨機(jī)下車(chē), 兩人互不影響, 則甲、乙兩人在同一站下車(chē)的概率為( )
A.B.C.D.
【變式1-1】車(chē)上有6名乘客,沿途有3個(gè)車(chē)站,每名乘客可任選1個(gè)車(chē)站下車(chē),則乘客不同的下車(chē)方法數(shù)為( )
A.B.C.D.
【變式1-2】長(zhǎng)春54路有軌電車(chē)建成于上個(gè)世紀(jì)30年代,大概是現(xiàn)存最美的電車(chē)路線(xiàn)了,見(jiàn)證著這座城市的歷史與發(fā)展.學(xué)生甲和學(xué)生乙同時(shí)在長(zhǎng)影站上了開(kāi)往西安大路方向的電車(chē),甲將在創(chuàng)業(yè)大街站之前任何一站下車(chē),乙將在景陽(yáng)大路站之前任何一站下車(chē),他們都至少坐一站再下車(chē),則甲比乙后下車(chē)的概率為( )
A.B.C.D.
【變式1-3】某公交車(chē)上有6位乘客,沿途4個(gè)車(chē)站,乘客下車(chē)的可能方式有( )
A.64種B.46種C.24種D.360種
題型15球放盒子型:電梯模型
【典例1-1】(2024·浙江紹興·高三統(tǒng)考)有一座6層大樓,3人從大樓第一層進(jìn)入電梯,假設(shè)每個(gè)人自第二層開(kāi)始在每一層離開(kāi)電梯是等可能的,則這3人離開(kāi)電梯的層數(shù)之和為10的概率是( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2020上·黑龍江大慶·高三大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)??奸_(kāi)學(xué)考試)電梯有位乘客,在層樓房的每一層停留,如果有兩位乘客從同一層出去,另兩位在同一層出去,最后兩人各從不同的樓層出去,則不同的下樓方法的種類(lèi)數(shù)是( )
A.B.C.D.
【變式1-1】(2023下·湖北武漢·高三華中師大一附中??迹┯?個(gè)人在一座8層大樓的底層進(jìn)入電梯,假設(shè)每一個(gè)人從第二層開(kāi)始在每一層離開(kāi)電梯是等可能的,則這兩人在不同層離開(kāi)電梯的概率為( )
A.B.C.D.
【變式1-2】(2020·四川達(dá)州·統(tǒng)考三模)有3人同時(shí)從底樓進(jìn)入同一電梯,他們各自隨機(jī)在第2至第7樓的任一樓走出電梯.如果電梯正常運(yùn)行,那么恰有兩人在第4樓走出電梯的概率是( )
A.B.C.D.
【變式1-3】(2020·廣東珠?!そy(tǒng)考三模)甲、乙、丙人從樓乘電梯去商場(chǎng)的到樓,每層樓最多下人,則下電梯的方法有
A.種B.種C.種D.種
題型16球放盒子型:
【解題攻略】
【典例1-1】已知有5個(gè)不同的小球,現(xiàn)將這5個(gè)球全部放入到標(biāo)有編號(hào)1、2、3、4、5的五個(gè)盒子中,若裝有小球的盒子的編號(hào)之和恰為11,則不同的放球方法種數(shù)為( )
A.150B.240C.390D.1440
【典例1-2】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))將編號(hào)為1,2,3,4的四個(gè)小球放入A,B,C三個(gè)盒子中,若每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,且1號(hào)球和2號(hào)球不能放在同一個(gè)盒子,則不同的放法種數(shù)為( )
A.30B.24C.48D.72
【變式1-1】(2018下·福建廈門(mén)·高三廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??迹⒕幪?hào)為1,2,3,4的四個(gè)小球放入A,B,C三個(gè)盒子中,若每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,且1號(hào)球和2號(hào)球不能放在同一個(gè)盒子,則不同的放法種數(shù)為( )
A.30B.24C.48D.72
【變式1-2】(2022·廣西南寧·統(tǒng)考一模)將紅、黑、藍(lán)、黃個(gè)不同的小球放入個(gè)不同的盒子,每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,且紅球和藍(lán)球不能放在同一個(gè)盒子,則不同的放法的種數(shù)為( )
A.B.C.D.
【變式1-3】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))將編號(hào)的小球放入編號(hào)為盒子中,要求不允許有空盒子,且球與盒子的編號(hào)不能相同,則不同的放球方法有( )
A.種B.種C.種D.種
題型17 配對(duì)模型
【典例1-1】(2022上·浙江杭州·高三統(tǒng)考)柜子里有3雙不同的鞋子,如果從中隨機(jī)地取出2只,那么取出的鞋子是一只左腳一只右腳的,但不是一雙的概率為( )
A.B.C.D.
【典例1-2】(2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))從5對(duì)夫妻中任選4人,這4人恰好是2對(duì)夫妻的概率為( ).
A.B.C.D.
【變式1-1】.新冠疫情期間,網(wǎng)上購(gòu)物成為主流.因保管不善,五個(gè)快遞ABCDE上送貨地址模糊不清,但快遞小哥記得這五個(gè)快遞應(yīng)分別送去甲乙丙丁戊五個(gè)地方,全部送錯(cuò)的概率是( )
A.B.C.D.
【變式1-2】(2021下·浙江金華·高三校聯(lián)考)現(xiàn)有3雙不同的鞋子,從中隨機(jī)取出2只,則取出的鞋都是左腳的概率是( )
A.B.C.D.
【變式1-3】(2021上·河南·高三校聯(lián)考)從4雙不同尺碼的鞋子中隨機(jī)抽取3只,則這3只鞋子中任意兩只都不成雙的概率為( )
A.B.C.D.
題型18 機(jī)器人跳棋模型
【典例1-1】(2024上·河南漯河·高三統(tǒng)考)一只小蜜蜂位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飛行一個(gè)單位或者兩個(gè)單位距離的能力,且每次飛行至少一個(gè)單位.若小蜜蜂經(jīng)過(guò)4次飛行后,停在位于數(shù)軸上實(shí)數(shù)3的點(diǎn)處,則小蜜蜂不同的飛行方式有( )
A.22B.24C.26D.28
【典例1-2】(2020上·北京大興·高三統(tǒng)考)動(dòng)點(diǎn)M位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,M每一次可以沿?cái)?shù)軸向左或者向右跳動(dòng),每次可跳動(dòng)1個(gè)單位或者2個(gè)單位的距離,且每次至少跳動(dòng)1個(gè)單位的距離.經(jīng)過(guò)3次跳動(dòng)后,M在數(shù)軸上可能位置的個(gè)數(shù)為( )
A.7B.9C.11D.13
【變式1-1】(2023·福建龍巖·高三校聯(lián)考)一只小青蛙位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,小青蛙每一次具有只向左或只向右跳動(dòng)一個(gè)單位或者兩個(gè)單位距離的能力,且每次跳動(dòng)至少一個(gè)單位.若小青蛙經(jīng)過(guò)5次跳動(dòng)后,停在數(shù)軸上實(shí)數(shù)2位于的點(diǎn)處,則小青蛙不同的跳動(dòng)方式共有種.
A.105B.95C.85D.75
【變式1-2】.如圖,由個(gè)邊長(zhǎng)為1個(gè)單位的小正方形組成一個(gè)大正方形.某機(jī)器人從C點(diǎn)出發(fā),沿若小正方形的邊走到D點(diǎn),每次可以向右走一個(gè)單位或者向上走一個(gè)單位.如果要求機(jī)器人不能接觸到線(xiàn)段,那么不同的走法共有______種.
【變式1-3】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)出發(fā),每秒末必須向右,或向左,或向上,或向下跳一個(gè)單位長(zhǎng)度,則此質(zhì)點(diǎn)在第秒末到達(dá)點(diǎn)的跳法共有______種.
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高考練場(chǎng)
1.(2023上·廣東廣州·高三執(zhí)信中學(xué)??茧A段練習(xí))將A,B,C,D,E這5名同學(xué)從左至右排成一排,則A與B相鄰且A與C之間恰好有1名同學(xué)的排法有 種.
2遂寧主城區(qū)突發(fā)“920疫情”,23日凌晨2時(shí),射洪組織五支“最美逆行醫(yī)療隊(duì)”去支援遂寧主城區(qū),將分派到遂寧船山區(qū)、遂寧經(jīng)開(kāi)區(qū)、遂寧高新區(qū)進(jìn)行核酸采樣服務(wù),每支醫(yī)療隊(duì)只能去一個(gè)區(qū),每區(qū)至少有一支醫(yī)療隊(duì),若恰有兩支醫(yī)療隊(duì)者被分派到高新區(qū),則不同的安排方法共有( )
A.30種B.40種C.50種D.60種
3.某同學(xué)計(jì)劃用他姓名的首字母,身份證的后4位數(shù)字(4位數(shù)字都不同)以及3個(gè)符號(hào)設(shè)置一個(gè)六位的密碼.若必選,且符號(hào)不能超過(guò)兩個(gè),數(shù)字不能放在首位和末位,字母和數(shù)字的相對(duì)順序不變,則他可設(shè)置的密碼的種數(shù)為( )
A.864B.1009C.1225D.1441
4.如圖所示,甲?乙兩人同時(shí)出發(fā),甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到,且每人每次都只能向上或向右走一格.則甲?乙的行走路線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)的概率為( ).
A.B.C.D.
5.(20·21·全國(guó)·課時(shí)練習(xí))地面上有并排的七個(gè)汽車(chē)位,現(xiàn)有紅、白、黃、黑四輛不同的汽車(chē)同時(shí)倒車(chē)入庫(kù).當(dāng)停車(chē)完畢后,恰有兩個(gè)連續(xù)的空車(chē)位,且紅、白兩車(chē)互不相鄰的情況有 種.
6.如圖,矩形的對(duì)角線(xiàn)把矩形分成A、B、C、D四部分,現(xiàn)用五種不同色彩給四部分涂色,每部分涂1種顏色,要求共邊的兩部分顏色互異,共有( )種不同的涂色方法?
A.260B.180C.240D.120
7.以一個(gè)正三棱柱的頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的四面體共有( )
A.6個(gè)B.12個(gè)C.18個(gè)D.30個(gè)
8.(2023·安徽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))有甲、乙等五人到三家企業(yè)去應(yīng)聘,若每人至多被一家企業(yè)錄用,每家企業(yè)至少錄用其中一人且甲、乙兩人不能被同一家企業(yè)錄用,則不同的錄用情況種數(shù)是( )
A.60B.114C.278D.336
9.共有10級(jí)臺(tái)階,某人一步可跨一級(jí)臺(tái)階,也可跨兩級(jí)臺(tái)階或三級(jí)臺(tái)階,則他恰好6步上完臺(tái)階的方法種數(shù)是( )
A.30B.90C.75D.60
10.(2023上·江蘇南京·高三)20個(gè)不加區(qū)別的小球放入編號(hào)為1、2、3的三個(gè)盒子中,要求每個(gè)盒內(nèi)的球數(shù)不小于它的編號(hào)數(shù),則不同的放法種數(shù)共有( )
A.120種B.240種C.360種D.720種
11.某幢樓房從2樓到3樓共10個(gè)臺(tái)階,上樓可以一步上1個(gè)臺(tái)階,也可以一步上2個(gè)臺(tái)階.若規(guī)定從2樓到3樓用8步走完,則上樓的方法有( ).
A.14種B.16種C.21種D.28種
12.(2022·湖北·高三華中師大一附中??迹┤舴匠蹋渲?,則方程的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)為( )
A.10B.15C.20D.30
13.由于疫情防控需要,電影院觀(guān)影實(shí)行隔空位就座.甲、乙、丙、丁四個(gè)人結(jié)伴前往觀(guān)影,已知目前只剩同一排的8個(gè)空位,甲、乙必須在丁的同側(cè),則不同的坐法種數(shù)是( )
A.16B.40C.80D.120
14.廈門(mén)地鐵1號(hào)線(xiàn)從鎮(zhèn)海路站到文灶站有4個(gè)站點(diǎn).甲、乙同時(shí)從鎮(zhèn)海路站上車(chē),假設(shè)每一個(gè)人自第二站開(kāi)始在每個(gè)站點(diǎn)下車(chē)是等可能的,則甲乙在不同站點(diǎn)下車(chē)的概率為( )
A.B.C.D.
15.電梯有位乘客,在層樓房的每一層停留,如果有兩位乘客從同一層出去,另兩位在同一層出去,最后兩人各從不同的樓層出去,則不同的下樓方法的種類(lèi)數(shù)是( )
A.B.C.D.
16.(2005·吉林·高三競(jìng)賽)從6雙不同鞋子中任取4只,使其中至少有2只鞋配成一雙的概率是( ).
A.B.C.D.
17.(2023·江蘇·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))把分別標(biāo)有號(hào)、號(hào)、號(hào)、號(hào)的個(gè)不同的小球放入分別標(biāo)有號(hào)、號(hào)、號(hào)的個(gè)盒子中,沒(méi)有空盒子且任意一個(gè)小球都不能放入標(biāo)有相同標(biāo)號(hào)的盒子中,則不同的放球方法種數(shù)為( )
A.B.C.D.
18.一只小蜜蜂位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飛行一個(gè)單位或者兩個(gè)單位距離的能力,且每次飛行至少一個(gè)單位.若小蜜蜂經(jīng)過(guò)5次飛行后,停在數(shù)軸上實(shí)數(shù)3位于的點(diǎn)處,則小蜜蜂不同的飛行方式有多少種?
A.5B.25C.55D.75
模型:人坐座位
特征:
一人一位;
2有順序;
座位可能空;
人是否都來(lái);
要時(shí),座位拆遷,剩余座位隨人排列
難題特征:
相鄰:捆綁法------捆綁的新的“大人”內(nèi)部有排列(小排列)
不相鄰:插空法
限制條件較多。特多的限制條件,稱(chēng)為“多重限制型題”,屬于超難題
先分組后排列模型:又稱(chēng)“球放盒子”
基礎(chǔ)型:冪指數(shù)型
如四個(gè)不同的球放三個(gè)不同的盒子,有多少種方法?
特征:
1.先分組再排列(盡量遵循這個(gè),否則容易出現(xiàn)重復(fù))
2.分組時(shí)候要注意是否存在“平均分配”的情況
基礎(chǔ)模型:保序型,又稱(chēng)為“書(shū)架插書(shū)”模型
書(shū)架插書(shū)法:
、書(shū)架上原有書(shū)的順序不變;
(2)、新書(shū)要一本一本插;
(3)、也可以把有順序的“書(shū)”最后放,先放沒(méi)順序得,但是得從“總座位”中選(百分比法)
數(shù)字化法:
標(biāo)記元素為數(shù)字或字母,重新組合。
特別適用于“相同元素”
空座位型,
1.單獨(dú)空座位,可以看成相同元素?zé)o排列,字母化法處理。
2.如果2個(gè)或者3個(gè)或者更多空座位相連型,與單獨(dú)空座位則屬于不同元素
3.空座位,屬于相同元素,則符合“直選不排”原理
相鄰不相鄰
1.相鄰元素捆綁法,要注意捆綁在一起的元素,是否還需要排列
2.不相鄰元素排列,一般是插空法, 不相鄰者最后插孔排
染色問(wèn)題,要從“顏色用了幾種”,“地圖有沒(méi)有公用區(qū)域”方向考慮:
1.用了幾種顏色。如果顏色沒(méi)有全部用完,就要有選色的步驟
2.盡量先從公共相鄰區(qū)域開(kāi)始。所以要觀(guān)察“地圖”是否可以“拓?fù)洹鞭D(zhuǎn)化
染色的地圖,還要從“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”來(lái)轉(zhuǎn)化
以下這倆圖,就是“拓?fù)洹币恢碌慕Y(jié)構(gòu)
立體型結(jié)構(gòu),可以“拍扁了”,“拓?fù)洹睘槠矫嫘腿旧@是幾何體染色的一個(gè)小技巧
所以注意這類(lèi)圖形之間的互相轉(zhuǎn)化
平均分成幾組,就除以幾組數(shù)的階乘,如果既有平均分組又有不平均分組的,也要除以相同組的組數(shù)的階乘
走樓梯模型,可以轉(zhuǎn)化為“數(shù)字化”模型:
一步一階設(shè)為數(shù)字1,一步兩階設(shè)為數(shù)字2,一步n階,記為數(shù)字n,則把嗎、
階臺(tái)階,變?yōu)閿?shù)字“和”形式。
要注意數(shù)字的奇偶時(shí)是否能取到
擋板法,適用于“相同元素”分配。如三好學(xué)生指標(biāo),相同小球,各種指標(biāo)名額等等
球放盒子,要考慮以下情況是否存在:
類(lèi)型一:球不同,盒子不同(主要的)
類(lèi)型二:球相同,盒子不同
方法技巧:不受限制,則指數(shù)冪形式,受限制,則“先分組再排列”
第二十五講 排列組合歸類(lèi)
目錄
TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc869" 題型01基礎(chǔ)模型:人與座位 PAGEREF _Tc869 \h 1
\l "_Tc3098" 題型02基礎(chǔ)模型:先分組后排列 PAGEREF _Tc3098 \h 3
\l "_Tc19729" 題型03 基礎(chǔ)模型:保序型 PAGEREF _Tc19729 \h 4
\l "_Tc20056" 題型04基礎(chǔ)模型:數(shù)字化法 PAGEREF _Tc20056 \h 5
\l "_Tc15789" 題型05 基礎(chǔ)模型:空車(chē)位等相同元素型 PAGEREF _Tc15789 \h 8
\l "_Tc5916" 題型06基礎(chǔ)模型:多重受限條件型 PAGEREF _Tc5916 \h 10
\l "_Tc20920" 題型07地圖染色型 PAGEREF _Tc20920 \h 11
\l "_Tc21918" 題型08立體幾何型 PAGEREF _Tc21918 \h 14
\l "_Tc21870" 題型09 醫(yī)生、護(hù)士等平均分配型 PAGEREF _Tc21870 \h 16
\l "_Tc32616" 題型10走樓梯模型 PAGEREF _Tc32616 \h 18
\l "_Tc24942" 題型11擋板法模型 PAGEREF _Tc24942 \h 20
\l "_Tc18158" 題型12 相同元素型 PAGEREF _Tc18158 \h 21
\l "_Tc12643" 題型13不定方程模型 PAGEREF _Tc12643 \h 22
\l "_Tc10260" 題型14球放盒子型:公交車(chē)模型 PAGEREF _Tc10260 \h 24
\l "_Tc19710" 題型15球放盒子型:電梯模型 PAGEREF _Tc19710 \h 26
\l "_Tc442" 題型16球放盒子型: PAGEREF _Tc442 \h 27
\l "_Tc32202" 題型17 配對(duì)模型 PAGEREF _Tc32202 \h 29
\l "_Tc27839" 題型18 機(jī)器人跳棋模型 PAGEREF _Tc27839 \h 30
\l "_Tc8354" 高考練場(chǎng) PAGEREF _Tc8354 \h 32
題型01基礎(chǔ)模型:人與座位
【解題攻略】
【典例1-1】(2024上·江蘇南通·高三統(tǒng)考)第三屆“一帶一路”國(guó)際高峰論壇于年月在北京召開(kāi),某記者與參會(huì)的名代表一起合影留念(人站成一排).若記者不站兩端,且代表甲與代表乙相鄰的不同排法方式有 種.
【答案】
【分析】先考慮代表甲與代表乙相鄰,利用捆綁法求出排法種數(shù);然后考慮記者站兩端中的某個(gè)位置,且代表甲與代表乙相鄰,求出此時(shí)的排法種數(shù).再利用間接法可求得結(jié)果.
【詳解】只考慮代表甲與代表乙相鄰,只需將這兩人捆綁,與剩余人進(jìn)行排序,
共有種不同的排法,
若記者站兩端中的某個(gè)位置,且代表甲與代表乙相鄰,則記者有種站法,
然后將代表甲與代表乙捆綁,與剩余人進(jìn)行排序,此時(shí)不同的站法種數(shù)為種,
因此,若記者不站兩端,且代表甲與代表乙相鄰的不同排法方式有種.
故答案為:.
【典例1-2】(2024·云南昆明·統(tǒng)考一模)春節(jié)前夕,某社區(qū)安排小王、小李等5名志愿者到三個(gè)敬老院做義工,每個(gè)敬老院至少安排1人,至多安排2人.若小王、小李安排在同一個(gè)敬老院,且這5名志愿者全部安排完,則所有不同的安排方式種數(shù)為 .(用數(shù)字作答)
【答案】18
【分析】先把小王、小李視為1組,再把剩下的3人分成2組,把這3組全排列即可.
【詳解】把小王、小李視為1組,
剩下的3個(gè)人先分成2組,分組的方式是: 1,2;
則有,
把這3組人再分配給3個(gè)敬老院,則.
故答案為:18
【變式1-1】(2024上·廣東廣州·高三華南師大附中??迹┈F(xiàn)有甲、乙、丙、丁、戊等共7人排成一列,位置排列要求甲要站在首位或者末位,乙和丙要站在一起,丁和戊不能相鄰,共有 種排法.
【答案】288
【分析】利用分步乘法計(jì)數(shù)原理,結(jié)合相鄰問(wèn)題、不相鄰問(wèn)題及特殊元素站位列式計(jì)算即得.
【詳解】先把乙丙捆綁在一起與除甲丁戊外的另兩人作全排列,并把乙丙排列,有種,
再把丁戊插入前面排列形成的4個(gè)空隙(除乙丙間的外)中,有種,
最后讓甲站首末兩位之一有種,
由分步乘法計(jì)數(shù)原理得不同排法種數(shù)是.
故答案為:288
【變式1-2】(2024上·河南南陽(yáng)·高三校聯(lián)考)某觀(guān)光旅游團(tuán)計(jì)劃在春節(jié)期間,安排游人去某地的甲、乙、丙、丁等六個(gè)小鎮(zhèn)游覽,每個(gè)小鎮(zhèn)游覽一天,連續(xù)游覽六天.若小鎮(zhèn)甲不排在首末兩天,乙、丙、丁三個(gè)小鎮(zhèn)排在相鄰的三天,則不同的游覽順序方案共有 種.
【答案】72
【分析】現(xiàn)將乙、丙、丁三個(gè)小鎮(zhèn)捆綁,然后從中間2個(gè)位置選出一個(gè)安排甲小鎮(zhèn),剩余全排列.求出各步的方案,根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,相乘即可得出答案.
【詳解】分步:
第一步,把乙、丙、丁三個(gè)小鎮(zhèn)捆綁,看成一個(gè)元素,三個(gè)小鎮(zhèn)的游覽順序有種方案;
第二步,將該整體與其他三個(gè)小鎮(zhèn)作為4個(gè)元素,依次對(duì)應(yīng)4個(gè)游覽位置進(jìn)行安排,中間2個(gè)位置選一個(gè)作為小鎮(zhèn)甲的游覽有種方案;
第三步,剩余三個(gè)元素進(jìn)行全排有種方案.
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理可知,不同的游覽順序方案共有種.
故答案為:72.
【變式1-3】(2023上·廣東東莞·高三??茧A段練習(xí))某中學(xué)為慶祝建校130周年,高三年級(jí)派出甲?乙?丙?丁?戊5名老師參加“130周年辦學(xué)成果展”活動(dòng),活動(dòng)結(jié)束后5名老師排成一排合影留念,要求甲、乙兩人不相鄰且丙、丁兩人必須相鄰,則排法共有 種(用數(shù)字作答).
【答案】24
【分析】應(yīng)用捆綁、插空法,結(jié)合分步計(jì)數(shù)及排列數(shù)求不同的排法數(shù).
【詳解】將丙、丁捆綁排列有種,再把他們作為整體與戊排成一排有種,
排完后其中有3個(gè)空,最后將甲、乙插入其中的兩個(gè)空有種,
綜上,共有種排法.
故答案為:
題型02基礎(chǔ)模型:先分組后排列
【解題攻略】
【典例1-1】某校有5名大學(xué)生打算前往觀(guān)看冰球,速滑,花滑三場(chǎng)比賽,每場(chǎng)比賽至少有1名學(xué)生且至多2名學(xué)生前往,則甲同學(xué)不去觀(guān)看冰球比賽的方案種數(shù)有( )
A.48B.54C.60D.72
【答案】C
【分析】先分組,再考慮甲的特殊情況.
【詳解】將5名大學(xué)生分為1-2-2三組,即第一組1個(gè)人,第二組2個(gè)人,第三組2個(gè)人,
共有 種方法;
由于甲不去看冰球比賽,故甲所在的組只有2種選擇,剩下的2組任意選,
所以由 種方法;
按照分步乘法原理,共有 種方法;
故選:C.
【典例1-2】某地一重點(diǎn)高中為讓學(xué)生提高遵守交通的意識(shí),每天都派出多名學(xué)生參加與交通相關(guān)的各類(lèi)活動(dòng).現(xiàn)有包括甲、乙兩人在內(nèi)的6名中學(xué)生,自愿參加交通志愿者的服務(wù)工作這6名中學(xué)生中2人被分配到學(xué)校附近路口執(zhí)勤,2人被分配到醫(yī)院附近路口執(zhí)勤,2人被分配到中心市場(chǎng)附近路口執(zhí)勤,如果分配去向是隨機(jī)的,則甲、乙兩人被分配到同一路口的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】結(jié)合排列、組合求得把6名同學(xué)平均分配到三個(gè)不同的路口分配種數(shù),再求得甲、乙兩人被分配到同一路口種數(shù),利用古典概型及其概率的計(jì)算公式,即可求解.
【詳解】由題意,把6名同學(xué)平均分配到三個(gè)不同的路口,共有種分配方案,
其中甲、乙兩人被分配到同一路口有種可能,
所以甲、乙兩人被分配到同一路口的概率為.
故選:A.
【變式1-1】從人中選派人承擔(dān)甲,乙,丙三項(xiàng)工作,每項(xiàng)工作至少有一人承擔(dān),則不同的選派方法的個(gè)數(shù)為
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】先從6人中選派4人,再將選取的4人分成三組,分別從事甲、乙、丙三項(xiàng)工作,進(jìn)而可得不同的選派方法的種數(shù).
【詳解】先從6人中選派4人,共有種方法,
再將選取的4個(gè)人分成三組共有種方法,
再將三組分配從事甲、乙、丙三項(xiàng)工作共有種方法,
所以不同的選派方法共有種,
故選B.
【變式1-2】4名學(xué)生參加3個(gè)興趣小組活動(dòng),每人參加一個(gè)或兩個(gè)小組,那么3個(gè)興趣小組都恰有2人參加的不同的分組共有_________種.
【答案】90
【分析】由題意得4名學(xué)生中,恰有2名學(xué)生參加2個(gè)興趣小組,,其余2 名學(xué)生參加一個(gè)興趣小組,然后分情況討論可得參加的不同的分組的種數(shù).
【詳解】由題意得4名學(xué)生中,恰有2名學(xué)生參加2個(gè)興趣小組,,其余2 名學(xué)生參加一個(gè)興趣小組,首先4名學(xué)生中抽出參加2個(gè)興趣小組的學(xué)生共有種.
下面對(duì)參加興趣小組的情況進(jìn)行討論:
參加兩個(gè)興趣小組的同學(xué)參加的興趣小組完全相同,共種;
2、參加兩個(gè)興趣小組的同學(xué)參加的興趣小組有一個(gè)相同,共種.
故共有種.即答案為90.
【變式1-3】.甲、乙、丙、丁4名志愿者參加新冠疫情防控志愿者活動(dòng),現(xiàn)有A,B,C三個(gè)小區(qū)可供選擇,每個(gè)志愿者只能選其中一個(gè)小區(qū)去服務(wù).則甲不在A(yíng)小區(qū)、乙不在B小區(qū)服務(wù)的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)給定條件,求出4名志愿者到三個(gè)小區(qū)服務(wù)的基本事件種數(shù),再求出甲不在A(yíng)小區(qū)、乙不在B小區(qū)服務(wù)的事件所含基本事件數(shù)即可求解作答.
【詳解】依題意,4名志愿者到三個(gè)小區(qū)服務(wù)的試驗(yàn)的基本事件有種,它們等可能,
甲不在A(yíng)小區(qū)、乙不在B小區(qū)服務(wù),甲、乙各有2種選法,丙、丁各有3種選法,
甲不在A(yíng)小區(qū)、乙不在B小區(qū)服務(wù)的事件含有的基本事件有種,
所以甲不在A(yíng)小區(qū)、乙不在B小區(qū)服務(wù)的概率.故選:B
題型03 基礎(chǔ)模型:保序型
【解題攻略】
【典例1-1】從“”(我愛(ài)實(shí)驗(yàn))中取6個(gè)不同的字母排成一排,含有“”字母組合(順序不變)的不同排列共有( )
A.360種B.480種C.600種D.720種
【答案】C
【分析】從另外5個(gè)字母中任意取4個(gè)字母,再把“sy”看成一個(gè)整體和選出的4個(gè)字母全排列,列式計(jì)算即得解.
【詳解】從另外5個(gè)字母中任意取4個(gè)字母,有種取法;再把“sy”看成一個(gè)整體和選出的4個(gè)字母全排列,共有種排法,所以一共有種.
故選:C
【典例1-2】某班新年聯(lián)歡會(huì)原定的5個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開(kāi)演前又增加了兩個(gè)新節(jié)目.如果將這兩個(gè)節(jié)目插入原節(jié)目單中,且兩個(gè)新節(jié)目不相鄰,那么不同插法的種數(shù)為( )
A.6B.12C.15D.30
【答案】D
【分析】由已知,根據(jù)題意可使用插空法,將2個(gè)新節(jié)目有順序插入5個(gè)節(jié)目形成的6個(gè)空中,直接列式求解即可.
【詳解】因?yàn)樵黾恿藘蓚€(gè)新節(jié)目.將這兩個(gè)節(jié)目插入原節(jié)目單中,且兩個(gè)新節(jié)目不相鄰,
所以原來(lái)5個(gè)節(jié)目形成6個(gè)空,新增的2個(gè)節(jié)目插入到6個(gè)空中,
共有種插法.
故選:D.
【變式1-1】書(shū)架上某一層有5本不同的書(shū),新買(mǎi)了3本不同的書(shū)插進(jìn)去,要保持原來(lái)5本書(shū)的順序不變,則不同的插法種數(shù)為( ).
A.60B.120C.336D.504
【答案】C
【分析】依據(jù)分步計(jì)數(shù)原理即可求得不同的插法種數(shù).
【詳解】將新買(mǎi)的3本書(shū)逐一插進(jìn)去:
第1本書(shū)插入5本書(shū)形成的6個(gè)空隙中的1個(gè),有6種插法;
第2本書(shū)插入6本書(shū)形成的7個(gè)空隙中的1個(gè),有7種插法;
最后1本書(shū)插入7本書(shū)形成的8個(gè)空隙中的1個(gè),有8種插法.
由分步乘法計(jì)數(shù)原理,知不同的插法種數(shù)為6×7×8=336.
故選:C
【變式1-2】10名同學(xué)進(jìn)行隊(duì)列訓(xùn)練,站成前排3人后排7人,現(xiàn)體育教師要從后排7人中抽2人調(diào)整到前排,若其他人的相對(duì)順序不變,則不同調(diào)整方法的總數(shù)為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先從7個(gè)人中選2人調(diào)整到前排,再把兩個(gè)人在5個(gè)位子中選2個(gè)進(jìn)行排列即可求解.
【詳解】先從7個(gè)人中選2人調(diào)整到前排有種,調(diào)整后前排有5個(gè)人,再把兩個(gè)人在5個(gè)位子中選2個(gè)進(jìn)行排列,
原來(lái)的3人按照原順序站在剩下的3個(gè)位子,有種,按照乘法計(jì)數(shù)原理可得總共有種.
故選:B.
【變式1-3】班會(huì)課上原定有3位同學(xué)依次發(fā)言,現(xiàn)臨時(shí)加入甲,乙2位同學(xué)也發(fā)言,若保持原來(lái)3位同學(xué)發(fā)言的相對(duì)順序不變,且甲,乙的發(fā)言順序不能相鄰,則不同的發(fā)言順序種數(shù)為( )
A.6B.12C.18D.24
【答案】B
【分析】根據(jù)題意可知在原來(lái)三位同學(xué)的發(fā)言順序一定時(shí),他們之間會(huì)形成個(gè)空位,插入甲,乙2位同學(xué),由此即可求出結(jié)果.
【詳解】在原來(lái)三位同學(xué)的發(fā)言順序一定時(shí),他們之間會(huì)形成個(gè)空位,插入甲,乙2位同學(xué)有種.
故選:B.
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題型04基礎(chǔ)模型:數(shù)字化法
【解題攻略】
【典例1-1】.2021年高考結(jié)束后小明與小華兩位同學(xué)計(jì)劃去老年公寓參加志愿者活動(dòng).小明在如圖的街道E處,小華在如圖的街道F處,老年公寓位于如圖的G處,則下列說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)是( )
①小華到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為4條
②小明到老年公寓選擇的最短路徑條數(shù)為35條
③小明到老年公寓在選擇的最短路徑中,與到F處和小華會(huì)合一起到老年公寓的概率為
④小明與小華到老年公寓在選擇的最短路徑中,兩人并約定在老年公寓門(mén)口匯合,事件A:小明經(jīng)過(guò)F事件B;從F到老年公寓兩人的路徑?jīng)]有重疊部分(路口除外),則
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【答案】B
【分析】根據(jù)起點(diǎn)走向終點(diǎn)所需要向上、向右走的總步數(shù),并確定向上或向右各走的步數(shù),則最短路徑的走法有,再利用古典概率及條件概率求法,求小明到F處和小華會(huì)合一起到老年公寓的概率、小明經(jīng)過(guò)F且從F到老年公寓兩人的路徑?jīng)]有重疊的概率即可.
【詳解】由圖知,要使小華、小明到老年公寓的路徑最短,則只能向上、向右移動(dòng),而不能向下、向左移動(dòng),
對(duì)于①,小華到老年公寓需要向上1格,向右2格,即小華共走3步其中1步向上,
所以最短路徑條數(shù)為條,錯(cuò)誤;
對(duì)于②,小明到老年公寓需要向上3格,向右4格,即小明共走7步其中3步向上,最短路徑條數(shù)為條,正確;
對(duì)于③,小明到的最短路徑走法有條,再?gòu)腇處和小華一起到老年公寓的路徑最短有3條,而小明到老年公寓共有條,
所以到F處和小華會(huì)合一起到老年公寓的概率為,正確;
對(duì)于④,由題意知:事件的走法有18條即,事件的概率,
所以,錯(cuò)誤.
故說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)是2.故選:B.
【典例1-2】.如圖,在某城市中,M?N兩地之間有整齊的方格形道路網(wǎng),其中???是道路網(wǎng)中位于一條對(duì)角線(xiàn)上的4個(gè)交匯處,今在道路網(wǎng)M?N處的甲?乙兩人分別要到N?M處,他們分別隨機(jī)地選擇一條沿街的最短路徑,以相同的速度同時(shí)出發(fā),直到到達(dá)N?M處為止,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.甲從M必須經(jīng)過(guò)到達(dá)N處的方法有9種
B.甲?乙兩人相遇的概率為
C.甲乙兩人在處相遇的概率為
D.甲從M到達(dá)N處的方法有20種
【答案】B
【分析】分別計(jì)算兩人經(jīng)過(guò)的走法種數(shù),由排列組合與古典概型對(duì)選項(xiàng)逐一判斷
【詳解】對(duì)于甲,經(jīng)過(guò)到達(dá)有1種,經(jīng)過(guò)到達(dá)有種,
經(jīng)過(guò)到達(dá)有種,經(jīng)過(guò)到達(dá)有1種,甲從M到達(dá)N處的方法共有20種,
同理對(duì)于乙,經(jīng)過(guò)到達(dá)分別有種.
對(duì)于A(yíng),甲從M必須經(jīng)過(guò)到達(dá)N處的方法有9種,A正確,
對(duì)于B,甲乙兩人相遇的概率,B錯(cuò)誤,
對(duì)于C,甲乙兩人在處相遇的概率,C正確,
對(duì)于D,甲從M到達(dá)N處的方法共有20種,D正確
故選:B
【變式1-1】如圖,一次移動(dòng)是指:從某一格開(kāi)始只能移動(dòng)到鄰近的一格,并且總是向右或右上或右下移動(dòng),而一條移動(dòng)路線(xiàn)由若干次移動(dòng)構(gòu)成,如1→3→4→5→6→7就是一條移動(dòng)路線(xiàn),則從數(shù)字“1”到“7”,漏掉兩個(gè)數(shù)字的移動(dòng)路線(xiàn)條數(shù)為( )
A.5B.6C.7D.8
【答案】B
【分析】分類(lèi)分步排列即可.
【詳解】由題意1和7是不能漏掉的,所以由以下路線(xiàn):
(1,3,5,6,7),(1,3,4,6,7),(1,3,4,5,7),(1,2,4,6,7),(1,2,4,5,7),(1,2,3,5,7)共6條,
故選:B.
【變式1-2】夏老師從家到學(xué)校,可以選擇走錦繡路、楊高路、張楊路或者浦東大道,由于夏老師不知道楊高路有一段在修路導(dǎo)致第一天上班就遲到了,所以夏老師決定以后要繞開(kāi)那段維修的路,如圖,假設(shè)夏老師家在處,學(xué)校在處,段正在修路要繞開(kāi),則夏老師從家到學(xué)校的最短路徑有( )條.
A.23B.24C.25D.26
【答案】D
【分析】先求出由到的最短路徑的條數(shù),然后求出由到且經(jīng)過(guò)的最短路徑的條數(shù),最后相減即可.
【詳解】由到的最短路徑需要向右走四段路,向上走三段路,所以有條路,
由到的最短路徑需要向右走兩段路,向上走一段路,所以有條路,
由到的最短路徑需要向右走一段路,向上走兩段路,所以有條路,
所以由到不經(jīng)過(guò)的最短路徑有.
故選:D.
【變式1-3】如圖,小明從街道的處出發(fā),選擇最短路徑到達(dá)處參加志愿者活動(dòng),在小明從處到達(dá)處的過(guò)程中,途徑處的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用組合數(shù)與分步乘法計(jì)數(shù)原理,計(jì)算出從處出發(fā)到達(dá)處的最短路徑數(shù),并計(jì)算出小明從處到達(dá)處的過(guò)程中,途徑處的最短路徑數(shù),然后利用古典概型的概率公式,即可得到結(jié)果.
【詳解】解:由題意,小明從處出發(fā)到達(dá)處,最短需要走四橫三縱共七段路,共有條不同的路;小明從處到處,最短需要走兩橫兩縱共四段路,共有條不同的路,從處到處,最短需要走兩橫一縱共三段路,共有條不同的路.
所以小明從處到達(dá)處的過(guò)程中,途徑處的概率.
故選:.
題型05 基礎(chǔ)模型:空車(chē)位等相同元素型
【解題攻略】
【典例1-1】(巴彥淖爾·階段練習(xí))某電影院第一排共有9個(gè)座位,現(xiàn)有3名觀(guān)眾前來(lái)就座,若他們每?jī)扇硕疾荒芟噜?,且要求每人左右至多兩個(gè)空位,則不同的坐法共有
A.36種B.42種C.48種D.96種
【答案】C
【詳解】試題分析:共有6個(gè)空位,如果3人旁邊有三個(gè)位置時(shí)空位,那就是222的空位組合,共有種情況,當(dāng)3人旁邊有4個(gè)位置有空位,那空位組合就是1122的組合,采用插空法,共有種情況,所以不同的做法就是12+36=48種情況,故選C.
【典例1-2】(·東城·)一個(gè)停車(chē)場(chǎng)有5個(gè)排成一排的空車(chē)位,現(xiàn)有2輛不同的車(chē)停進(jìn)這個(gè)停車(chē)場(chǎng),若停好后恰有2個(gè)相鄰的停車(chē)位空著,則不同的停車(chē)方法共有
A.6種B.12種C.36種D.72種
【答案】B
【分析】分類(lèi)討論,利用捆綁法、插空法,即可得出結(jié)論.
【詳解】把空著的2個(gè)相鄰的停車(chē)位看成一個(gè)整體,即2輛不同的車(chē)可以停進(jìn)4個(gè)停車(chē)場(chǎng),
由題意,若2輛不同的車(chē)相鄰,則有種方法
若2輛不同的車(chē)不相鄰,則利用插空法,2個(gè)相鄰的停車(chē)位空著,利用捆綁法,
所以有種方法,不同的停車(chē)方法共有:種,
綜上,共有12種方法,
所以B選項(xiàng)是正確的.
【變式1-1】(22·23下·河北·)一條長(zhǎng)椅上有6個(gè)座位,3個(gè)人坐.要求3個(gè)空位中恰有2個(gè)空位相鄰,則坐法的種數(shù)為( )
A.36B.48C.72D.96
【答案】C
【分析】分兩個(gè)相鄰空位包括最左端或最右端時(shí)和不含最左端或最右端時(shí),兩種情況求出坐法后相加即可.
【詳解】先考慮相鄰的2個(gè)空位,
當(dāng)兩個(gè)相鄰空位包括最左端或最右端時(shí),有2種情況,與空位相鄰的座位需要安排一個(gè)人,有3種選擇,剩余的3個(gè)座位,安排2個(gè)人,有種選擇,
則有種選擇,
當(dāng)兩個(gè)相鄰空位不含最左端或最右端時(shí),此時(shí)有3種情況,與空位相鄰的左右座位需要安排兩個(gè)人,有種選擇,最后一個(gè)人有2種選擇,
則有種選擇,
綜上:坐法的種數(shù)共有個(gè).
故選:C
【變式1-2】(·成都·階段練習(xí))有6個(gè)座位連成一排,三人就座,恰有兩個(gè)空位相鄰的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】把三個(gè)空位分成兩組,2個(gè)相鄰,1個(gè)單獨(dú)放置,利用插空法結(jié)合分步計(jì)數(shù)乘法原理求得符合條件的排法數(shù),再求總排法數(shù),根據(jù)古典概型可得結(jié)果.
【詳解】第一步,把三個(gè)空位分成兩組,2個(gè)相鄰,1個(gè)單獨(dú)放置,3個(gè)人共有種排法,
第二步,把兩組不同的空位插入3個(gè)人產(chǎn)生的4個(gè)空檔里,共有種排法,
共有排法種,而所有排法為,
所以所求概率為
故答案為,故答案為:.
【變式1-3】(19·20·浙江·模擬預(yù)測(cè))現(xiàn)有一排10個(gè)位置的空停車(chē)場(chǎng),甲、乙、丙三輛不同的車(chē)去停放,要求每輛車(chē)左右兩邊都有空車(chē)位且甲車(chē)在乙、丙兩車(chē)之間的停放方式共有 種.
【答案】40
【分析】根據(jù)題意,先將甲、乙、丙三輛不同的車(chē)排列,使得甲車(chē)在乙、丙兩車(chē)之間,有2種排法,再將剩余的7個(gè)空車(chē)位分為4組,分別排在甲、乙、丙三輛車(chē)形成的四個(gè)空上,然后,求出不同的分組方法,最后利用分步乘法計(jì)數(shù)原理即可求解
【詳解】先將甲、乙、丙三輛不同的車(chē)排列,使得甲車(chē)在乙、丙兩車(chē)之間,有2種排法,再將剩余的7個(gè)空車(chē)位分為4組,分別排在甲、乙、丙三輛車(chē)形成的四個(gè)空上,有1,1,1,4;1,1,2,3;1,2,2,2三種分組方法,則不同的分組方法共有種,由分步乘法計(jì)數(shù)原理得不同的停放方式共有種.
題型06基礎(chǔ)模型:多重受限條件型
【解題攻略】
【典例1-1】現(xiàn)有2名學(xué)生代表2名教師代表和3名家長(zhǎng)代表合影,則同類(lèi)代表互不相鄰的排法共有___________種.
【答案】
【分析】設(shè)表示兩名學(xué)生位置,表示兩名教師位置,表示三名家長(zhǎng)位置.第一步先排學(xué)生;第二步再排兩名教師,有①與,②與,③與三種情況,分類(lèi)討論①②③種情況時(shí)教師和家長(zhǎng)的排法,最后由分步乘法計(jì)數(shù)原理和分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理即可求解.
【詳解】由題意,設(shè)表示兩名學(xué)生位置,表示兩名教師位置,表示三名家長(zhǎng)位置,
第一步:先排學(xué)生有種方法;
第二步:再排兩名教師,有①與,②與,③與三種情況,
對(duì)于①,教師有種排法,然后再將三名家長(zhǎng)排入五個(gè)空中,共有種方法;
對(duì)于②,教師有種排法,然后家長(zhǎng)先在A(yíng)與A之間和與之間各選一個(gè)家長(zhǎng)排入,剩余一個(gè)家長(zhǎng)插入剩余三個(gè)空中的一個(gè)空中,有種;
對(duì)于③,教師有種排法,然后選一個(gè)家長(zhǎng)排在最中間一個(gè)空中,再將剩余兩個(gè)家長(zhǎng)排在剩余的四個(gè)空中,有種排法,
綜上,共有.
故答案為:912.
【典例1-2】現(xiàn)安排甲、乙、丙、丁、戊5名學(xué)生分別擔(dān)任語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、物理、化學(xué)學(xué)科的科代表,要求甲不當(dāng)語(yǔ)文科代表,乙不當(dāng)數(shù)學(xué)科代表,若丙當(dāng)物理科代表則丁必須當(dāng)化學(xué)科代表,則不同的選法共有_____種
【答案】67
【分析】根據(jù)特殊元素特殊處理的原則,以丙進(jìn)行分類(lèi),排完丙后,由甲不當(dāng)語(yǔ)文科代表,乙不當(dāng)數(shù)學(xué)科代表,還要進(jìn)行分類(lèi),根據(jù)分類(lèi)計(jì)數(shù)原理可得.
【詳解】因?yàn)楸?dāng)物理課代表則丁必須當(dāng)化學(xué)課代表,以丙進(jìn)行分類(lèi):
第一類(lèi),當(dāng)丙當(dāng)物理課代表時(shí),丁必須當(dāng)化學(xué)課代表,再根據(jù)甲當(dāng)數(shù)學(xué)課代表,乙戊可以當(dāng)英語(yǔ)和語(yǔ)文中的任一課,有種,當(dāng)甲不當(dāng)數(shù)學(xué)課代表,甲只能當(dāng)英語(yǔ)課代表,乙只能當(dāng)語(yǔ)文課代表,戊當(dāng)數(shù)學(xué)課代表,有種,
共計(jì)種;
第二類(lèi),當(dāng)丙不當(dāng)物理課代表時(shí),分四類(lèi):
①丙為語(yǔ)文課代表時(shí),乙只能從英語(yǔ)、物理和化學(xué)中選擇一課,剩下的甲丁戊任意排給剩下的三課,有種種,
②丙為數(shù)學(xué)課代表時(shí),甲只能從英語(yǔ)、物理和化學(xué)中選擇一課,剩下的乙丁戊任意排給剩下的三課,有種,
③丙為英語(yǔ)課代表時(shí),繼續(xù)分類(lèi),甲當(dāng)數(shù)學(xué)課代表時(shí),其他三位同學(xué)任意當(dāng)有種,當(dāng)甲不當(dāng)數(shù)學(xué)課代表,甲只能從物理和化學(xué)課中選一課,乙只能從語(yǔ)文和甲選完后的剰下的一課中選一課,丁和戊做剰下的兩課,有種,共計(jì)種,
④丙為化學(xué)課代表時(shí),同③的選法一樣有種,
根據(jù)分類(lèi)計(jì)數(shù)原理得,不同的選法共有種.
故答案為:67.
【變式1-1】現(xiàn)有7位同學(xué)(分別編號(hào)為)排成一排拍照,若其中三人互不相鄰,兩人也不相鄰,而兩人必須相鄰,則不同的排法總數(shù)為_(kāi)_______.(用數(shù)字作答)
【答案】240
【分析】把排列,產(chǎn)生4個(gè)空位,然后將看作一個(gè)整體與插入到中可求解.
【詳解】解:因兩人必須相鄰,所以把看作一個(gè)整體有種排法.
又三人互不相鄰,兩人也不相鄰,所以把排列,有種排法,產(chǎn)生了4個(gè)空位,再用插空法.
(1)當(dāng)分別插入到中間的兩個(gè)空位時(shí),有種排法,再把整體插入到此時(shí)產(chǎn)生的6個(gè)空位中,有6種排法.
(2)當(dāng)分別插入到中間的兩個(gè)空位其中一個(gè)和兩端空位其中一個(gè)時(shí),有種排法,此時(shí)必須排在中間的兩個(gè)空位的另一個(gè)空位,有1種排法.
所以共有.
【變式1-2】某班班會(huì)準(zhǔn)備從含甲、乙、丙的7名學(xué)生中選取4人發(fā)言,要求甲、乙兩人至少有一個(gè)發(fā)言,且甲、乙都發(fā)言時(shí)丙不能發(fā)言,則甲、乙兩人都發(fā)言且發(fā)言順序不相鄰的概率為
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】根據(jù)題意,分種情況討論,若甲乙其中一人參加,有 種情況,若甲乙兩人都參加,則丙不能參加,有 種情況,其中甲乙相鄰的有 種情況,則甲、乙兩人都發(fā)言順序不相鄰的概率為 ,故選C.
【變式1-3】,亞非領(lǐng)導(dǎo)人會(huì)議在印尼雅加達(dá)舉行,某五國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人、、、,除與、與不單獨(dú)會(huì)晤外,其他領(lǐng)導(dǎo)人兩兩之間都要單獨(dú)會(huì)晤.現(xiàn)安排他們?cè)趦商斓纳衔?、下午單?dú)會(huì)晤(每人每個(gè)半天最多進(jìn)行一次會(huì)晤),那么安排他們單獨(dú)會(huì)晤的不同方法共有
A.48種B.36種C.24種D.8種
【答案】A
【分析】由題設(shè)可得他們的會(huì)晤方法有兩類(lèi):第一類(lèi)是含,其會(huì)晤方法有是偶數(shù),可分兩類(lèi):一是取出的三個(gè)數(shù)都是偶數(shù),只能從中選取,共有種;第二類(lèi)取出的三個(gè)數(shù)是兩奇一偶,偶數(shù)從中選取,共有4種,兩個(gè)奇數(shù)從中選取,有,然后再全排,共有種;由分類(lèi)計(jì)數(shù)原理可得函數(shù)的個(gè)數(shù)為,應(yīng)選答案A
題型07地圖染色型
【解題攻略】
【典例1-1】如圖,這是第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)標(biāo)的大致圖案,它是以我國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的.現(xiàn)給這5個(gè)區(qū)域涂色,要求相鄰的區(qū)域不能涂同一種顏色,且每個(gè)區(qū)域只涂一種顏色.若有5種顏色可供選擇,則恰用4種顏色的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先求用5種顏色任意涂色的方法總數(shù),再求恰好用完4種顏色涂色的方法總數(shù),最后按照古典概型求概率即可.
【詳解】若按要求用5種顏色任意涂色:
先涂中間塊,有5種選擇,再涂上塊,有4種選擇.
再涂下塊,若下塊與上塊涂相同顏色,則左塊和右塊均有3種選擇;
若下塊與上塊涂不同顏色,則下塊有3種選擇,左塊和右塊均有2種選擇.
則共有種方法.
若恰只用其中4種顏色涂色:
先在5種顏色中任選4種顏色,有種選擇.
先涂中間塊,有4種選擇,再涂上塊,有3種選擇.
再涂下塊,若下塊與上塊涂相同顏色,則左塊有2種選擇,
為恰好用盡4種顏色,則右塊只有1種選擇;
若下塊與上塊涂不同顏色,則下塊有2種選擇,左塊和右塊均只有1種選擇.
則共有種方法,
故恰用4種顏色的概率是.
故選:C.
【典例1-2】網(wǎng)課期間,小王同學(xué)趁課余時(shí)間研究起了七巧板,有一次他將七巧板拼成如下圖形狀,現(xiàn)需要給下圖七巧板右下方的五個(gè)塊涂色(圖中的1,2,3,4,5),有4種不同顏色可供選擇,要求有公共邊的兩塊區(qū)域不能同色,有______種不同的涂色方案.
【答案】252
【分析】先給2涂色,再涂5,再涂3、4,這一步要分3與5同色和3和5不同色兩種情況,最后涂1,按分步計(jì)數(shù)乘法原理計(jì)算.
【詳解】第一步:涂2,有4種顏色;
第二步:涂5,有3種顏色
第三步:涂3、4,當(dāng)3與5同色時(shí),4有3種顏色;當(dāng)3和5不同色時(shí),3有2種顏色,4有2種顏色,第三步共7種.
第四步:涂1,有3種顏色.
共計(jì)種.
故答案為:252
【變式1-1】如圖,要給①、②、③、④四塊區(qū)域分別涂上五種顏色中的某一種,允許同一種顏色使用多次,但相鄰區(qū)域必須涂不同顏色,則不同的涂色方案種數(shù)為( ).
A.180B.160C.96D.60
【答案】A
【分析】按照①②③④的順序,結(jié)合乘法計(jì)數(shù)原理即可得到結(jié)果.
【詳解】首先對(duì)①進(jìn)行涂色,有5種方法,
然后對(duì)②進(jìn)行涂色,有4種方法,
然后對(duì)③進(jìn)行涂色,有3種方法,
然后對(duì)④進(jìn)行涂色,有3種方法,
由乘法計(jì)數(shù)原理可得涂色方法種數(shù)為
種
故選:A
【變式1-2】.對(duì)如下編號(hào)為1,2,3,4的格子涂色,有紅,黑,白,灰四種顏色可供選擇,要求相鄰格子不同色,則在1號(hào)格子涂灰色的條件下,4號(hào)格子也涂灰色的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理可計(jì)算出1號(hào)格子涂灰色的方案總數(shù),再計(jì)算1號(hào)格子和4號(hào)格子同時(shí)涂灰色的方案數(shù),即可算出其概率.
【詳解】由題意可知,整個(gè)事件需要分四步,按照格子標(biāo)號(hào)依次涂色即可;
若在1號(hào)格子涂灰色,則2號(hào)格子還有3種選色方案,同時(shí)3號(hào)格子也有3種選色方案,4號(hào)格子還剩2種選色方案,
即1號(hào)格子涂灰色的方案總數(shù)為種;
若1號(hào)格子和4號(hào)格子同時(shí)涂灰色,則2號(hào)格子還有3種選色方案,3號(hào)格子還有2種選色方案,
即1號(hào)和4號(hào)格子同時(shí)涂灰色的方案總數(shù)為種;
所以,在1號(hào)格子涂灰色的條件下,4號(hào)格子也涂灰色的概率是.
故選:A.
【變式1-3】如圖,提供4種不同的顏色給圖中,,,四塊區(qū)域涂色,若相鄰的區(qū)域不能涂同一種顏色,則不同的涂法共有( )種.
A.12B.36C.48D.72
【答案】C
【分析】根據(jù)使用顏色的數(shù)量進(jìn)行分類(lèi)計(jì)算即可.
【詳解】如果只用了3種顏色,則ABD三塊區(qū)域顏色必兩兩不同,C區(qū)域必與A相同,
則涂法有種;
如果用了全部4種顏色,則涂法有種;
所以總共有種涂法.
故選:C..
題型08立體幾何型
【解題攻略】
【典例1-1】已知三棱錐的6條棱代表6種不同的化工產(chǎn)品,有公共頂點(diǎn)的兩條棱代表的化工產(chǎn)品放在同一倉(cāng)庫(kù)是安全的,沒(méi)有公共頂點(diǎn)的兩條棱代表的化工產(chǎn)品放在同一倉(cāng)庫(kù)是危險(xiǎn)的現(xiàn)用編號(hào)為1,2,3的三個(gè)倉(cāng)庫(kù)存放這6種化工產(chǎn)品,每個(gè)倉(cāng)庫(kù)放2種,那么安全存放的不同方法種數(shù)為
A.12B.24C.36D.48
【答案】D
【分析】先將種產(chǎn)品分成三組,然后存放在三個(gè)倉(cāng)庫(kù),由分步乘法計(jì)數(shù)原理求得安全存放的方法種數(shù).
【詳解】設(shè)種產(chǎn)品分別為,畫(huà)出圖像如下圖所示,根據(jù)題意,安全的分組方法有,,,,共種,每一種分組方法安排到個(gè)倉(cāng)庫(kù),有種方法,故總的方法種數(shù)有種,故選D.
【典例1-2】用4種顏色給正四棱錐的五個(gè)頂點(diǎn)涂色,同一條棱的兩個(gè)頂點(diǎn)涂不同的顏色,則符合條件的所有涂法共有
A.24種B.48種C.64種D.72種
【答案】D
【詳解】解法一:假設(shè)四種顏色為紅、黑、白、黃,先考慮三點(diǎn)的涂色方法,有種,若與不同色,則、點(diǎn)只有種涂色的方法,有種涂法;若與同色,則點(diǎn)有種涂色的方法,共種涂法,所以不同的涂法共有種.
解法二:用種顏色涂色時(shí),即與,與都同色,共有種涂色的方法,用種顏色時(shí),有與,與中一組同色,有種情況,共有種,故共有種,故選D.
【變式1-1】從正方體的頂點(diǎn)及其中心共9個(gè)點(diǎn)中任選4個(gè)點(diǎn),則這4個(gè)點(diǎn)在同一個(gè)平面的概率為_(kāi)_____.
【答案】
【分析】由正方體性質(zhì),結(jié)合組合數(shù)求出所有共面的4個(gè)點(diǎn)的選法,而所有可能情況有種,應(yīng)用古典概型的概率求法求概率.
【詳解】如下圖,選正方體6個(gè)側(cè)面上的頂點(diǎn),共有6種共面的情況;
過(guò)中心的平面共有6個(gè)平面,每個(gè)平面含9個(gè)點(diǎn)中的5個(gè),則共有種;
所有可能情況有種,
所以這4個(gè)點(diǎn)在同一個(gè)平面的概率為.
故答案為:
【變式1-2】給正方體的八個(gè)頂點(diǎn)涂色,要求同一條棱的兩個(gè)端點(diǎn)不同色,現(xiàn)有三種顏色可供選擇,不同的涂色方法有________種.
【答案】114
【分析】先考慮兩種顏色的情況,易得有6種方法;再考慮三種顏色的情況,分同色、同色不同色,同色不同色,及不同色四種情況,對(duì)每個(gè)點(diǎn)的著色情況進(jìn)行考慮,最終可得答案.
【詳解】如下圖所示的正方體,
①用兩種顏色,和同色,則有種;
②用三種顏色,
若同色,則各有兩種選色方法,故共有種;
若同色,與之不同色,注意又與不同色,故只有一種涂色,同理也只有一種涂色,而各有兩種涂色方法,故共有種;
若同色,與之不同色,同理,共有種;
注意到顏色互不相同是不可能事件,否則無(wú)色可涂,故同色的情況討論完畢.
若不同色,則各只有一種涂色方法,另外要么與同色,要么與同色,否則無(wú)色可涂,
若與同色,則有兩種涂色,一種是與同色,則有兩種涂色方法,只有一種涂色方法,共有種,一種是與不同色,則必與同色,否則無(wú)色可涂,此時(shí),都只有一種涂色方法,共有種;
若與同色,與上述討論的情況等價(jià),同理可得共有種;
至此,所有情況討論完畢,故共有種.
故答案為:114.
.
【變式1-3】.以平行六面體的任意三個(gè)頂點(diǎn)為頂點(diǎn)作三角形,從中隨機(jī)取出兩個(gè)三角形,則這兩個(gè)三角形不共面的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先計(jì)算能構(gòu)成多少個(gè)三角形,再將共面的情況剔除,即通過(guò)對(duì)立事件就可以計(jì)算不共面的概率.
【詳解】解:平行六面體有個(gè)頂點(diǎn),
任意取構(gòu)成的三角形個(gè)數(shù)為,
即從56個(gè)三角形中任取兩個(gè)三角形,
現(xiàn)共面的情況為表面?zhèn)€面與個(gè)對(duì)角面,每個(gè)面構(gòu)成個(gè)三角形,
設(shè)任取兩個(gè)三角形不共面為事件“”,
,故選:A.
.
題型09 醫(yī)生、護(hù)士等平均分配型
【解題攻略】
【典例1-1】(2022下·四川成都·高三成都七中校考開(kāi)學(xué)考試)某醫(yī)院分配3名醫(yī)生6名護(hù)士緊急前往三個(gè)小區(qū)協(xié)助社區(qū)做核酸檢測(cè).要求每個(gè)小區(qū)至少一名醫(yī)生和至少一名護(hù)士.問(wèn)共有多少種分配方案?( )
A.3180B.3240C.3600D.3660
【答案】B
【分析】分三種情況進(jìn)行分類(lèi)討論,依據(jù)先分組再分配原則解決“至少”問(wèn)題.
【詳解】每個(gè)小區(qū)至少一名護(hù)士,則把護(hù)士分為3組,共有3種情況:1,1,4;1,2,3;2,2,2
把護(hù)士分為3組,3組人數(shù)分別為1,1,4,共有種分法,再分配給3個(gè)小區(qū),有
種分法.每個(gè)小區(qū)1名醫(yī)生有種分法,則分配方案數(shù)為;
把護(hù)士分為3組,3組人數(shù)分別為1,2,3,共有種分法,再分配給3個(gè)小區(qū),有
種分法.每個(gè)小區(qū)1名醫(yī)生有種分法,則分配方案數(shù)為;
把護(hù)士分為3組,3組人數(shù)分別為2,2,2,共有種分法,再分配給3個(gè)小區(qū),有
種分法.每個(gè)小區(qū)1名醫(yī)生有種分法,則分配方案數(shù)為
綜上,分配方案總數(shù)為
故選:B
【典例1-2】(2021·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中??寄M預(yù)測(cè))已知有5個(gè)不同的小球,現(xiàn)將這5個(gè)球全部放入到標(biāo)有編號(hào)1、2、3、4、5的五個(gè)盒子中,若裝有小球的盒子的編號(hào)之和恰為11,則不同的放球方法種數(shù)為( )
A.150B.240C.390D.1440
【答案】C
【分析】分析可得可以將5個(gè)球放到編號(hào)2、4、5的三個(gè)盒子中或者放到編號(hào)1、2、3、5的四個(gè)盒子中,分別計(jì)算每種放球方法種數(shù),再利用分類(lèi)相加計(jì)數(shù)原理可求得結(jié)果.
【詳解】因?yàn)榛?br>所以5個(gè)球放到編號(hào)2、4、5的三個(gè)盒子中或者放到編號(hào)1、2、3、5的四個(gè)盒子中
(1)5個(gè)球放到編號(hào)2、4、5的三個(gè)盒子中,因?yàn)槊總€(gè)盒子中至少放一個(gè)小球,所以在三個(gè)盒子中有兩種方法:
各放1個(gè),2個(gè),2個(gè)的方法有種.
各放3個(gè),1個(gè),1個(gè)的方法有種.
(2)5個(gè)球放到編號(hào)1、2、3、5的四個(gè)盒子中,則各放2個(gè),1個(gè),1個(gè),1個(gè)的方法有
種.
綜上,總的放球方法數(shù)為種.
故選:C
【變式1-1】(2022下·山西晉中·高三??迹┠掣咝4笠恍律械?名同學(xué)打算參加學(xué)校組織的“雅荷文學(xué)社”、“青春風(fēng)街舞社”、“羽乒協(xié)會(huì)”、“演講團(tuán)”、“吉他協(xié)會(huì)”五個(gè)社團(tuán),若每名同學(xué)必須參加且只能參加1個(gè)社團(tuán)且每個(gè)社團(tuán)至多兩人參加,則這6個(gè)人中至多有1人參加“演講團(tuán)”的不同參加方法數(shù)為
A.4680B.4770C.5040D.5200
【答案】C
【詳解】若有人參加“演講團(tuán)”,則從 人選人參加該社團(tuán),其余 人去剩下 個(gè)社團(tuán),人數(shù)安排有 種情況: 和 ,故人參加“演講團(tuán)”的不同參加方法數(shù)為 ,若無(wú)人參加“演講團(tuán)”,則 人參加剩下 個(gè)社團(tuán),人數(shù)安排安排有 種情況: 和 ,故無(wú)人參加“演講團(tuán)”的不同參加方法數(shù)為 ,故滿(mǎn)足條件的方法數(shù)為 ,故選C.
【變式1-2】(2024·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))將3個(gè)相同的紅球和3個(gè)相同的黑球裝入三個(gè)不同的袋中,每袋均裝2個(gè)球,則不同的裝法種數(shù)為( )
A.7B.8C.9D.10
【答案】A
【分析】先將紅球從數(shù)量分成,兩種類(lèi)型的分組,在分兩類(lèi)研究以上不同形式下紅球放入三個(gè)不同的袋中的方法數(shù),最后袋中不重上黑球,使每個(gè)袋子中球的總個(gè)數(shù)為個(gè),將兩類(lèi)情況的方法總數(shù)相加即可.
【詳解】將個(gè)紅球分成組,每組球的數(shù)量最多個(gè)最少個(gè),則有,兩種組合形式,
當(dāng)紅球分組形式為時(shí),將紅球放入三個(gè)不同的袋中有放法,
此時(shí)三個(gè)不同的袋中依次補(bǔ)充上黑球,使每個(gè)袋子中球的總個(gè)數(shù)為個(gè)即可.
當(dāng)紅球分組形式為時(shí),將紅球放入三個(gè)不同的袋中有種放法,
此時(shí)三個(gè)不同的袋中依次補(bǔ)充上黑球,使每個(gè)袋子中球的總個(gè)數(shù)為個(gè)即可.
綜上所述:將3個(gè)相同的紅球和3個(gè)相同的黑球裝入三個(gè)不同的袋中,每袋均裝2個(gè)球,
不同的裝法種數(shù)為種.
故選:A .
【變式1-3】(2024全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))《數(shù)術(shù)記遺》是東漢時(shí)期徐岳編撰的一部數(shù)學(xué)專(zhuān)著,該書(shū)記述了我國(guó)古代14種算法,分別是:積算(即算籌)?太乙算?兩儀算?三才算?五行算?八卦算?九宮算?運(yùn)籌算?了之算?成數(shù)算?把頭算?龜算?珠算?和計(jì)數(shù).某學(xué)習(xí)小組有甲?乙?丙3人,該小組要收集九宮算?運(yùn)籌算?了之算?成數(shù)算?把頭算?珠算6種算法相關(guān)資料,要求每種算法只能一人收集,每人至少收集其中一種,則不同的分配方案種數(shù)為( )
A.240B.300C.420D.540
【答案】D
【分析】根據(jù)題意,結(jié)合分組分配問(wèn)題,結(jié)合排列組合,即可求解.
【詳解】根據(jù)題意,將6種算法分成3組,有1,1,4一組,有1,2,3一組,以及2,2,2一組,
然后將這3組分配給甲乙丙三個(gè)人,
所以不同的分配方案有.
故選:D
題型10走樓梯模型
【解題攻略】
【典例1-1】(2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))某教學(xué)樓從二樓到三樓的樓梯共10級(jí),上樓可以一步上一級(jí),也可以一步上兩級(jí),某同學(xué)從二樓到三樓準(zhǔn)備用7步走完,則第二步走兩級(jí)臺(tái)階的概率為( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用古典概型概率公式結(jié)合組合數(shù)計(jì)算可得.
【詳解】10級(jí)臺(tái)階要用7步走完,則4步是上一級(jí),三步是上兩級(jí),
共種走法,
若第二步走兩級(jí)臺(tái)階,則其余6步中有兩步是上兩級(jí),
共,所以第二步走兩級(jí)臺(tái)階的概率為.故選:C
【典例1-2】(2023下·貴州·高三校聯(lián)考階段練習(xí))一個(gè)樓梯共有11級(jí)臺(tái)階,甲同學(xué)正好站在第11級(jí)臺(tái)階上,現(xiàn)在他每步可邁1級(jí)、2級(jí)或3級(jí)臺(tái)階,甲從第11級(jí)臺(tái)階走到第6級(jí)臺(tái)階(只能向前走),一共有多少種不同的走法?( )
A.11種B.12種C.13種D.14種
【答案】C
【分析】根據(jù)邁步的級(jí)數(shù)進(jìn)行分類(lèi)求解,然后利用分類(lèi)計(jì)數(shù)原理的計(jì)算公式即可求解.
【詳解】從10級(jí)臺(tái)階至6級(jí)臺(tái)階分別用至表示,表示甲走到第級(jí)臺(tái)階時(shí),所有可能不同的走法,則①?gòu)牡?1級(jí)臺(tái)階邁步到第10級(jí)臺(tái)階需要1步,即當(dāng)時(shí),;②從第11級(jí)臺(tái)階邁步到第9級(jí)臺(tái)階可以一步一級(jí)跨,也可以一步跨2級(jí)臺(tái)階,即當(dāng)時(shí),;③從第11級(jí)臺(tái)階邁步到第8級(jí)臺(tái)階可以一步一級(jí)跨,也可以一步跨3級(jí)臺(tái)階,還可以第一步跨1級(jí)臺(tái)階,第二步跨2級(jí)或第一步跨2級(jí),第二步跨1級(jí),即當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),分三種情況討論,如果第一步跨一級(jí)臺(tái)階,那么還剩下三級(jí)臺(tái)階,由③可知有(種)跨法.如果第一步跨二級(jí)臺(tái)階,那么還剩下二級(jí)臺(tái)階,由②可知有(種)跨法.如果第一步跨三級(jí)臺(tái)階,那么還剩下一級(jí)臺(tái)階,由①可知有(種)跨法.根據(jù)加法原理,有,類(lèi)推,當(dāng)時(shí),甲只能從2,3,4跨到5,則,
故選:C.
【變式1-1】(2021·高三單元測(cè)試)某人在上樓梯時(shí),一步上一個(gè)臺(tái)階或兩個(gè)臺(tái)階,設(shè)他從平地上到第一級(jí)臺(tái)階時(shí)有f(1)種走法,從平地上到第二級(jí)臺(tái)階時(shí)有f(2)種走法……則他從平地上到第n級(jí)(n≥3)臺(tái)階時(shí)的走法f(n)等于( )
A.f(n-1)+1B.f(n-2)+2
C.f(n-2)+1D.f(n-1)+f(n-2)
【答案】D
【分析】確定他如何到達(dá)第級(jí)臺(tái)階即可:有兩種走法,在第級(jí)臺(tái)階跨兩步到達(dá),或者在第級(jí)臺(tái)階跨一步到達(dá),由此可得所求關(guān)系式.
【詳解】解:要到達(dá)第n級(jí)臺(tái)階有兩種走法:(1)在第n-2級(jí)的基礎(chǔ)上到達(dá);(2)在第n-1級(jí)的基礎(chǔ)上到達(dá).
因此有.
故選:D
【變式1-2】有一道樓梯共10階,小王同學(xué)要登上這道樓梯,登樓梯時(shí)每步隨機(jī)選擇一步一階或一步兩階,小王同學(xué)7步登完樓梯的概率為_(kāi)__________.
【答案】
【分析】由題意可分為步、步、步、步、步、步共6種情況,分別求出每種的基本事件數(shù),再利用古典概型的概率公式計(jì)算可得;
【詳解】解:由題意可分為步、步、步、步、步、步共6種情況,
①步:即步兩階,有種;
②步:即步兩階與步一階,有種;
③步:即步兩階與步一階,有種;
④步:即步兩階與步一階,有種;
⑤步:即步兩階與步一階,有種;
⑥步:即步一階,有種;
綜上可得一共有種情況,滿(mǎn)足7步登完樓梯的有種;
故7步登完樓梯的概率為故答案為:
【變式1-3】某幢樓從二樓到三樓的樓梯共10級(jí),上樓可以一步上一級(jí),也可以一步上兩級(jí),若規(guī)定從二樓到三樓用8步走完,則方法有( )
A.45種B.36種C.28種D.25種
【答案】C
【解析】由題意可知,10 級(jí)樓梯要8 步走完,這8步中有6步是一步上一級(jí),2步是一步上兩級(jí),所以此問(wèn)題轉(zhuǎn)化為從8步中選2步即為答案.
【詳解】由題意,這8步中有6步是一步上一級(jí),2步是一步上兩級(jí),只需確定這8步中,哪2步是一步上兩級(jí)即得答案為,
故選:C.
題型11擋板法模型
【解題攻略】
【典例1-1】(2024上·遼寧沈陽(yáng)·高三校聯(lián)考)將20個(gè)無(wú)任何區(qū)別的小球放入編號(hào)為1,2,3的三個(gè)盒子中,要求每個(gè)盒子內(nèi)的小球個(gè)數(shù)不小于它的編號(hào)數(shù),則不同的放法有( )
A.90種B.120種C.160種D.190種
【答案】B
【分析】應(yīng)用“隔板法”求解即可.
【詳解】先在編號(hào)為2,3的盒子內(nèi)分別放入1個(gè),2個(gè)球,還剩17個(gè)小球,
則三個(gè)盒子內(nèi)每個(gè)至少再放入1個(gè)球,
將17個(gè)球排成一排,有16個(gè)空隙,插入2塊擋板分為三堆放入三個(gè)盒子中,
不同的放法共有(種).
故選:B.
【典例1-2(2023上·浙江·高三浙江省春暉中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))某市抽調(diào)5位老師分赴3所山區(qū)學(xué)校支教,要求每位老師只能去一所學(xué)校,每所學(xué)校至少安排一位老師.由于工作需要,甲、乙兩位老師必須安排在不同的學(xué)校,則不同的分派方法的種數(shù)是( )
A.124B.246C.114D.108
【答案】C
【分析】利用分布乘法計(jì)數(shù)原理,根據(jù)排列及間接法計(jì)算.
【詳解】設(shè)學(xué)校為,先把甲乙兩人安排到不同學(xué)校,有種,
不妨設(shè)甲在A(yíng),乙在B,只需剩余3人至少有1人去C即可,
利用間接法計(jì)算,有種不同安排方法,
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理可知,共有種不同安排方法.
故選:C
【變式1-1】(2023下·安徽合肥·高三合肥市第五中學(xué)??迹?個(gè)相同的球放入4個(gè)不同的盒子中,則每個(gè)盒子都有球的放法種數(shù)為( )
A.840B.35C.20D.15
【答案】C
【分析】利用“隔板法”即可得解.
【詳解】將7個(gè)相同的球放入4個(gè)不同的盒子中,即把7個(gè)相同的球分成4組,
因?yàn)槊總€(gè)盒子都有球,所以每個(gè)盒子至少有一個(gè)球,
不妨將7個(gè)球擺成一排,中間形成6個(gè)空,只需在這6個(gè)空插入3個(gè)隔板將它們隔開(kāi),即分成4組,不同插入方法共有種,
所以每個(gè)盒子都有球的放法種數(shù)為20.
故選:C.
【變式1-2】(2022上·高三課時(shí)練習(xí))現(xiàn)有15個(gè)數(shù)學(xué)競(jìng)賽參賽名額分給五個(gè)班,其中一、二班每班至少3個(gè)名額,三、四、五班每班至少2個(gè)名額,則名額分配方式共有( )
A.15種B.35種C.70種D.125種
【答案】B
【分析】利用隔板法求解.
【詳解】根據(jù)題意,先將15個(gè)名額分配給一班、二班每班2個(gè),三、四、五班每班1個(gè),還剩下8個(gè)名額,將剩下的8個(gè)名額進(jìn)行分組,每組至少一人,
利用“隔板法”求解,8個(gè)有7個(gè)間隔,要分成組,7個(gè)間隔選4個(gè)即可,則有種分配方法.
故選:.
【變式1-3】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))把1995個(gè)不加區(qū)別的小球分別放在10個(gè)不同的盒子里,使得第個(gè)盒子中至少有個(gè)球(),則不同放法的總數(shù)是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】先在第個(gè)盒里放入個(gè)球,,即第1個(gè)盒里放1個(gè)球,第2個(gè)盒里放2個(gè)球,…,這時(shí)共放了個(gè)球,還余下個(gè)球.故轉(zhuǎn)化為把1940個(gè)球任意放入10個(gè)盒子里(允許有的盒子里不放球).把這1940個(gè)球用9塊隔板隔開(kāi),每一種隔法就是一種球的放法,1940個(gè)球連同9塊隔板共占有1949個(gè)位置,相當(dāng)于從1949個(gè)位置中選9個(gè)位置放隔板,有種放法.選D.
題型12 相同元素型
【典例1-1】學(xué)校決定把12個(gè)參觀(guān)航天航空博物館的名額給二(1)、二(2)、二(3)、二(4)四個(gè)班級(jí). 要求每個(gè)班分得的名額不比班級(jí)序號(hào)少;即二(1)班至少1個(gè)名額, 二(2)班至少2個(gè)名額,…… ,則分配方案有( )
A.10種B.6種C.165種D.495種
【答案】A
【詳解】根據(jù)題意,先在編號(hào)為2、3、4的3個(gè)班級(jí)中分別分配1、2、3個(gè)名額,編號(hào)為1的班級(jí)里不分配;再將剩下的6個(gè)名額分配4個(gè)班級(jí)里,每個(gè)班級(jí)里至少一個(gè),
分析可得,共 種放法,即可得符合題目要求的放法共10種,
故答案為A
【典例1-2】記為一個(gè)位正整數(shù),其中都是正整數(shù),.若對(duì)任意的正整數(shù),至少存在另一個(gè)正整數(shù),使得,則稱(chēng)這個(gè)數(shù)為“位重復(fù)數(shù)”.根據(jù)上述定義,“四位重復(fù)數(shù)”的個(gè)數(shù)為
A.個(gè)B.個(gè)C.個(gè)D.個(gè)
【答案】B
【分析】由題意,對(duì)于“位重復(fù)數(shù)”,任意數(shù)位上的數(shù)字都必然至少有另外一個(gè)數(shù)位上也是相同的數(shù)字.“四位重復(fù)數(shù)”分兩種情況分別計(jì)數(shù)即可,即“四個(gè)數(shù)位上的數(shù)字相同”“兩個(gè)數(shù)位上的數(shù)字相同,另兩個(gè)數(shù)位上同為另外一個(gè)數(shù)字”.
【詳解】由題意,對(duì)于“位重復(fù)數(shù)”,任意數(shù)位上的數(shù)字都必然至少有另外一個(gè)數(shù)位上也是相同的數(shù)字.
所以“四位重復(fù)數(shù)”包含兩種情況.
(1)四個(gè)數(shù)位上的數(shù)字相同,有共個(gè).
(2)兩個(gè)數(shù)位上的數(shù)字相同,另兩個(gè)數(shù)位上同為另外一個(gè)數(shù)字.
若千位、百位相同(不能為),十位、個(gè)位相同,故有個(gè).
同理,若千位、十位相同(不能為),百位、個(gè)位相同,也有個(gè).
若千位、個(gè)位相同(不能為),百位、十位相同,也有個(gè).
綜上,“四位重復(fù)數(shù)”的個(gè)數(shù)為.
故選B.
【變式1-1】.已知一袋中有標(biāo)有號(hào)碼1、2、3、4的卡片各一張,每次從中取出一張,記下號(hào)碼后放回,當(dāng)四種號(hào)碼的卡片全部取出時(shí)即停止,則恰好取6次卡片時(shí)停止的概率為_(kāi)_____.
【答案】
【分析】恰好取6次卡片時(shí)停止,說(shuō)明前5次出現(xiàn)了3種號(hào)碼且第6次出現(xiàn)第4種號(hào)碼.分兩類(lèi),三種號(hào)碼出現(xiàn)的次數(shù)分別為3, 1, 1或者2, 2, 1.每類(lèi)中可以分步完成,先確定三種號(hào)碼卡片出現(xiàn)順序有種,再分別確定這三種號(hào)碼卡片出現(xiàn)的位置(注意平均分組問(wèn)題),最后讓第四種顏色出現(xiàn)有一種方法,相乘可得,最后根據(jù)古典概型求概率即可.
【詳解】由分步乘法計(jì)數(shù)原理知,每次從中取出一張,記下號(hào)碼后放回,進(jìn)行6次一共有種不同的取法.
恰好取6次卡片時(shí)停止,說(shuō)明前5次出現(xiàn)了3種號(hào)碼且第6次出現(xiàn)第4種號(hào)碼,三種號(hào)碼出現(xiàn)的次數(shù)分別為3, 1, 1或者2, 2, 1,
三種號(hào)碼分別出現(xiàn)3,1,1且6次時(shí)停止的取法有 種,
三種號(hào)碼分別出現(xiàn)2,2,1 且6次時(shí)停止的取法有 種,
由分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理知恰好取6次卡片時(shí)停止,共有種取法,
所以恰好取6次卡片時(shí)停止的概率為: ,
故答案為:
【變式1-2】甲?乙?丙三人相約去看電影,他們的座位恰好是同一排10個(gè)位置中的3個(gè),因疫情防控的需要(這一排沒(méi)有其他人就座),則每人左右兩邊都有空位的坐法( )
A.120種B.80種C.64種D.20種
【答案】A
【分析】根據(jù)題意,先排7個(gè)空座位,由于空座位是相同的,則只有1種情況,其中有6個(gè)空檔,將3人連同座一起安排在空檔上,計(jì)算可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,一并排座位有10個(gè),3人就坐,有7個(gè)空座位,將7個(gè)空座位排成一排,中間有6個(gè)空檔,將3人連同座位一起安排空檔上,有種安排方法,
故答案為:A.
【變式1-3】電影院一排10個(gè)位置,甲、乙、丙三人去看電影,要求他們坐在同一排,且每人左右兩邊都有空位的坐法種數(shù)為( )
A.120B.80C.64D.20
【答案】A
【分析】根據(jù)題意,先排好7個(gè)空座位,注意空座位是相同的,其中6個(gè)空位符合條件,將3人插入6個(gè)空位中,再對(duì)甲、乙、丙三個(gè)人進(jìn)行排列,最后用分步計(jì)數(shù)原理進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:除甲、乙、丙三人的座位外,還有7個(gè)座位,它們之間共可形成六個(gè)空,
三人從6個(gè)空中選三位置坐上去有種坐法,
而甲、乙、丙三個(gè)人進(jìn)行排列,有種坐法,
所以每人左右兩邊都有空位的坐法種數(shù)為:.
故選:A.
題型13不定方程模型
【典例1-1】(2023上·北京大興·高三北京市大興區(qū)第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知,且,記為,,中的最大值,( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)隔板法得到的解有組,然后列舉得到有6組解,最后求概率即可.
【詳解】根據(jù)隔板法,將10看做10和完全相同的小球排成一排,中間形成9個(gè)空,放入兩個(gè)隔板,可求得的解有組,
時(shí),或或或或或,
所以.
故選:A.
【典例1-2】(2023下·江蘇常州·高三校聯(lián)考)在空間直角坐標(biāo)系中,,則三棱錐內(nèi)部整點(diǎn)(所有坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn),不包括邊界上的點(diǎn))的個(gè)數(shù)為( )
A.35B.36C.84D.21
【答案】A
【分析】首先求平面的一個(gè)法向量,并根據(jù)法向量確定三棱錐內(nèi)部的點(diǎn)滿(mǎn)足的條件,
并結(jié)合隔板法,求方法種數(shù).
【詳解】由條件可知,,,
設(shè)平面的一個(gè)法向量,則
,令,則,故,
設(shè)是平面上的點(diǎn),則,
故,則,
不妨設(shè)三棱錐內(nèi)部整數(shù)點(diǎn)為,則,且,,,則
若時(shí),則在平面上,
若,則在三棱錐的外部,
所以,
當(dāng),且時(shí),
將寫(xiě)成個(gè)1排成一列,利用隔板法將其隔成三部分,則結(jié)果的個(gè)數(shù)為的取值的方法個(gè)數(shù),顯然有個(gè)方法,
所有整數(shù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為.
故選:A
【變式1-1】(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在空間直角坐標(biāo)系中,,則三棱錐內(nèi)部整點(diǎn)(所有坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn),不包括邊界上的點(diǎn))的個(gè)數(shù)為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先利用空間向量法求得面的一個(gè)法向量為,從而求得面上的點(diǎn)滿(mǎn)足,進(jìn)而得到棱錐內(nèi)部整點(diǎn)為滿(mǎn)足,再利用隔板法與組合數(shù)的性質(zhì)即可得解.
【詳解】根據(jù)題意,作出圖形如下,
因?yàn)?,所以?br>設(shè)面的一個(gè)法向量為,則,
令,則,故,
設(shè)是面上的點(diǎn),則,
故,則,
不妨設(shè)三棱錐內(nèi)部整點(diǎn)為,則,故,則,
易知若,則在面上,若,則在三棱錐外部,
所以,
當(dāng)且時(shí),
將寫(xiě)成個(gè)排成一列,利用隔板法將其隔成三部分,則結(jié)果的個(gè)數(shù)為的取值的方法個(gè)數(shù),顯然有個(gè)方法,
所有整點(diǎn)的個(gè)數(shù)為,
因?yàn)椋?br>所以.
故選:B.
【變式1-2】(2018·北京·高三強(qiáng)基計(jì)劃)滿(mǎn)足不等式的有序整數(shù)組的數(shù)目為( )
A.228B.229C.230D.231
【答案】D
【分析】根據(jù)隔板法可求方程不同的整數(shù)解的個(gè)數(shù).
【詳解】先考慮的有序整數(shù)解的個(gè)數(shù),
由引理可得該個(gè)數(shù)為.
若有一個(gè)為零,則有序整數(shù)解的個(gè)數(shù)為,
若有兩個(gè)為零,則有序整數(shù)解的個(gè)數(shù)為,
若全為零,則有序整數(shù)解的個(gè)數(shù)為個(gè),
故共有不同組數(shù)231.
故選:D.
【變式1-3】(2022·江蘇鹽城·鹽城中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))設(shè)集合,其中為自然數(shù)且,則符合條件的集合A的個(gè)數(shù)為( )
A.833B.884C.5050D.5151
【答案】A
【分析】利用隔板法,然后排除有兩個(gè)數(shù)相同的結(jié)果,再結(jié)合集合元素的無(wú)序性可得.
【詳解】將100個(gè)小球排成一列,在101個(gè)空位(包括兩段的空位)中插入第一個(gè)擋板,再在產(chǎn)生的102個(gè)空位中插入第二個(gè)擋板,將小球分成三段,分別記每段中的小球個(gè)數(shù)為a、b、c,共有種結(jié)果,
因?yàn)?,所以a、b、c中含有兩個(gè)0,1,2,…,50各有3種結(jié)果,
所以a、b、c三個(gè)數(shù)各不相等的結(jié)果共有個(gè)
因?yàn)槿齻€(gè)元素的每種取值有6種不同順序,
所以,由集合元素的無(wú)序性可知符合條件的集合A的個(gè)數(shù)為個(gè).
故選:A
題型14球放盒子型:公交車(chē)模型
【典例1-1】某奧運(yùn)村有,,三個(gè)運(yùn)動(dòng)員生活區(qū),其中區(qū)住有人,區(qū)住有人,區(qū)住有人已知三個(gè)區(qū)在一條直線(xiàn)上,位置如圖所示奧運(yùn)村公交車(chē)擬在此間設(shè)一個(gè)??奎c(diǎn),為使所有運(yùn)動(dòng)員步行到??奎c(diǎn)路程總和最小,那么停靠點(diǎn)位置應(yīng)在( )
A.區(qū)B.區(qū)C.區(qū)D.,兩區(qū)之間
【答案】A
【分析】分類(lèi)討論,分別研究??奎c(diǎn)為區(qū)、區(qū)、區(qū)和,兩區(qū)之間時(shí)的總路程,即可得出答案.
【詳解】若停靠點(diǎn)為區(qū)時(shí),所有運(yùn)動(dòng)員步行到??奎c(diǎn)的路程和為:米;
若停靠點(diǎn)為區(qū)時(shí),所有運(yùn)動(dòng)員步行到停靠點(diǎn)的路程和為:米;
若??奎c(diǎn)為區(qū)時(shí),所有運(yùn)動(dòng)員步行到??奎c(diǎn)的路程和為:米;
若??奎c(diǎn)為區(qū)和區(qū)之間時(shí),設(shè)距離區(qū)為米,所有運(yùn)動(dòng)員步行到停靠點(diǎn)的路程和為:
,
當(dāng)取最小值,故??奎c(diǎn)為區(qū).
故選:A
【典例1-2】通蘇嘉甬高速鐵路起自南通西站, 經(jīng)蘇州市、嘉興市后跨越杭州灣進(jìn)入寧波市, 全線(xiàn)正線(xiàn)運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度, 其中新建線(xiàn)路長(zhǎng)度, 是《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中 “八縱八橫”高速鐵路主通道之一的沿海通道的重要組成部分, 是長(zhǎng)江三角洲城市群的重要城際通道, 沿途共設(shè)南通西、張家港、常熟西、 蘇州北、汾湖、嘉興北、嘉興南、海鹽西、慈溪、莊橋等 10 座車(chē)站.假設(shè)甲、乙兩人從首發(fā)站(南通西) 同時(shí)上車(chē), 在沿途剩余9站中隨機(jī)下車(chē), 兩人互不影響, 則甲、乙兩人在同一站下車(chē)的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】甲、乙兩人下車(chē)包含的基本事件個(gè)數(shù)為,甲、乙兩人在同一車(chē)站下車(chē)包含的基本事件個(gè)數(shù),由此算出甲、乙兩人在同一站下車(chē)的概率.
【詳解】解:甲、乙兩人從首發(fā)站(南通西) 同時(shí)上車(chē),沿途經(jīng)過(guò)剩余9個(gè)車(chē)站,甲、乙兩人隨機(jī)下車(chē),互不影響,故甲、乙兩人下車(chē)包含的基本事件個(gè)數(shù)為:
設(shè)“甲、乙兩人在同一車(chē)站下車(chē)為事件M”,則事件M包含的基本事件個(gè)數(shù)為:
.故選:D.
【變式1-1】車(chē)上有6名乘客,沿途有3個(gè)車(chē)站,每名乘客可任選1個(gè)車(chē)站下車(chē),則乘客不同的下車(chē)方法數(shù)為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用每名乘客都有3種下車(chē)方式,總共有6名乘客,相乘直接計(jì)算得到答案
【詳解】根據(jù)題意,汽車(chē)上有6名乘客,沿途有3個(gè)車(chē)站,每名乘客可以在任意一個(gè)車(chē)站下車(chē),即每名乘客都有3種下車(chē)方式,則6名乘客有種可能的下車(chē)方式.
故選:B
【變式1-2】長(zhǎng)春54路有軌電車(chē)建成于上個(gè)世紀(jì)30年代,大概是現(xiàn)存最美的電車(chē)路線(xiàn)了,見(jiàn)證著這座城市的歷史與發(fā)展.學(xué)生甲和學(xué)生乙同時(shí)在長(zhǎng)影站上了開(kāi)往西安大路方向的電車(chē),甲將在創(chuàng)業(yè)大街站之前任何一站下車(chē),乙將在景陽(yáng)大路站之前任何一站下車(chē),他們都至少坐一站再下車(chē),則甲比乙后下車(chē)的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先求出甲、乙下車(chē)的情況共有種可能,再求出甲比乙后下車(chē)共有15種可能,最后利用幾何概型公式求解即可.
【詳解】甲將在長(zhǎng)影站上車(chē),將在創(chuàng)業(yè)大街站之前任何一站下車(chē),可能在6個(gè)站下車(chē),
乙在長(zhǎng)影站上車(chē),將在景陽(yáng)大路站之前任何一站下車(chē),可能在9個(gè)站下車(chē),則甲、乙下車(chē)的情況共有種可能;
他們都至少坐一站再下車(chē),若乙在湖西路先下車(chē),甲后下車(chē)的情況有5種可能,若乙在長(zhǎng)久路先下車(chē),甲后下車(chē)的情況有4種可能,若乙在寬平大路先下車(chē),甲后下車(chē)的情況有3種可能,若乙在寬平大橋先下車(chē),甲后下車(chē)的情況有2種可能,若乙在迎春路先下車(chē),甲后下車(chē)的情況有1種可能,則甲比乙后下車(chē)共有15種可能,
故他們都至少坐一站再下車(chē),則甲比乙后下車(chē)的概率為.
故選:.
【變式1-3】某公交車(chē)上有6位乘客,沿途4個(gè)車(chē)站,乘客下車(chē)的可能方式有( )
A.64種B.46種C.24種D.360種
【答案】B
【分析】對(duì)于每一位乘客都有4種下車(chē)可能,即可求6位乘客的可能下車(chē)情況數(shù).
【詳解】由題意,每一位乘客都有4種選擇,故乘客下車(chē)的可能方式有4×4×4×4×4×4=46種,
故選:B.
題型15球放盒子型:電梯模型
【典例1-1】(2024·浙江紹興·高三統(tǒng)考)有一座6層大樓,3人從大樓第一層進(jìn)入電梯,假設(shè)每個(gè)人自第二層開(kāi)始在每一層離開(kāi)電梯是等可能的,則這3人離開(kāi)電梯的層數(shù)之和為10的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用古典概型,根據(jù)這人離開(kāi)電梯的層數(shù)之和為的情況進(jìn)行分類(lèi)求解.
【詳解】假設(shè)每個(gè)人自第二層開(kāi)始在每一層離開(kāi)電梯是等可能的,
則基本事件的總數(shù),
這人離開(kāi)電梯的層數(shù)之和為有4種情況:
①三個(gè)人下電梯的層數(shù)分別為,有種情況,
②三個(gè)人下電梯的層數(shù)分別為,有種情況,
③三個(gè)人下電梯的層數(shù)分別為,有種情況,
④三個(gè)人下電梯的層數(shù)分別為,有種情況,
所以這3人離開(kāi)電梯的層數(shù)之和為10的概率是.
故選:B.
【典例1-2】(2020上·黑龍江大慶·高三大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考開(kāi)學(xué)考試)電梯有位乘客,在層樓房的每一層停留,如果有兩位乘客從同一層出去,另兩位在同一層出去,最后兩人各從不同的樓層出去,則不同的下樓方法的種類(lèi)數(shù)是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】先把6人按分面四組,然后選擇4個(gè)樓層讓這四組的人分別下去即可得.
【詳解】由題意所有種類(lèi)數(shù)為.
故選:C.
【變式1-1】(2023下·湖北武漢·高三華中師大一附中??迹┯?個(gè)人在一座8層大樓的底層進(jìn)入電梯,假設(shè)每一個(gè)人從第二層開(kāi)始在每一層離開(kāi)電梯是等可能的,則這兩人在不同層離開(kāi)電梯的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由古典概型的概率公式與對(duì)立事件的概率公式求解即可.
【詳解】由題意得,由于每一個(gè)人自第二層開(kāi)始在每一層電梯是等可能的,
故兩人離開(kāi)電梯的所有可能情況有種,
而兩人在同一層電梯的可能情況有,
所以?xún)扇嗽谕粚与x開(kāi)電梯的概率為,
所以?xún)扇嗽诓煌瑢与x開(kāi)電梯的概率為,
故選:B.
【變式1-2】(2020·四川達(dá)州·統(tǒng)考三模)有3人同時(shí)從底樓進(jìn)入同一電梯,他們各自隨機(jī)在第2至第7樓的任一樓走出電梯.如果電梯正常運(yùn)行,那么恰有兩人在第4樓走出電梯的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由題意結(jié)合分步乘法、排列組合的知識(shí)可得所有基本情況數(shù)及滿(mǎn)足要求的情況數(shù),再由古典概型概率公式即可得解.
【詳解】3人同時(shí)從底樓進(jìn)入同一電梯,他們各自隨機(jī)在第2至第7樓的任一樓走出電梯,共有種不同情況;
恰有兩人在第4樓走出電梯,共有種不同情況;
故所求概率.
故選:C.
【變式1-3】(2020·廣東珠?!そy(tǒng)考三模)甲、乙、丙人從樓乘電梯去商場(chǎng)的到樓,每層樓最多下人,則下電梯的方法有
A.種B.種C.種D.種
【答案】D
【解析】分兩種情況討論:①每個(gè)樓層下人;②人中有人從一個(gè)樓層下,另人從其它樓層選一個(gè)樓層下,利用排列組合思想結(jié)合分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理可得出結(jié)果.
【詳解】分兩種情況討論:
①每個(gè)樓層下人,則人下電梯的方法種數(shù)為;
②人中有人從一個(gè)樓層下,另人從其它樓層選一個(gè)樓層下,此時(shí),人下電梯的方法種數(shù)為.
由分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理可知,人下電梯的方法種數(shù)為種.
故選:D.
題型16球放盒子型:
【解題攻略】
【典例1-1】已知有5個(gè)不同的小球,現(xiàn)將這5個(gè)球全部放入到標(biāo)有編號(hào)1、2、3、4、5的五個(gè)盒子中,若裝有小球的盒子的編號(hào)之和恰為11,則不同的放球方法種數(shù)為( )
A.150B.240C.390D.1440
【答案】C
【分析】
分析可得可以將5個(gè)球放到編號(hào)2、4、5的三個(gè)盒子中或者放到編號(hào)1、2、3、5的四個(gè)盒子中,分別計(jì)算每種放球方法種數(shù),再利用分類(lèi)相加計(jì)數(shù)原理可求得結(jié)果.
【詳解】
因?yàn)榛?br>所以5個(gè)球放到編號(hào)2、4、5的三個(gè)盒子中或者放到編號(hào)1、2、3、5的四個(gè)盒子中
(1)5個(gè)球放到編號(hào)2、4、5的三個(gè)盒子中,因?yàn)槊總€(gè)盒子中至少放一個(gè)小球,所以在三個(gè)盒子中有兩種方法:
各放1個(gè),2個(gè),2個(gè)的方法有種.
各放3個(gè),1個(gè),1個(gè)的方法有種.
(2)5個(gè)球放到編號(hào)1、2、3、5的四個(gè)盒子中,則各放2個(gè),1個(gè),1個(gè),1個(gè)的方法有
種.
綜上,總的放球方法數(shù)為種.
故選:C
【典例1-2】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))將編號(hào)為1,2,3,4的四個(gè)小球放入A,B,C三個(gè)盒子中,若每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,且1號(hào)球和2號(hào)球不能放在同一個(gè)盒子,則不同的放法種數(shù)為( )
A.30B.24C.48D.72
【答案】A
【詳解】分析:由題意知4個(gè)小球有2個(gè)放在一個(gè)盒子里的種數(shù)是C42,把這兩個(gè)作為一個(gè)元素同另外兩個(gè)元素在三個(gè)位置排列,有A33種結(jié)果,而①②好小球放在同一個(gè)盒子里有A33種結(jié)果,用所有的排列數(shù)減去不合題意的,得到結(jié)果.
詳由題意知4個(gè)小球有2個(gè)放在一個(gè)盒子里的種數(shù)是C42,
把這兩個(gè)作為一個(gè)元素同另外兩個(gè)元素在三個(gè)位置排列,有A33種結(jié)果,
而①②好小球放在同一個(gè)盒子里有A33=6種結(jié)果,
∴編號(hào)為①②的小球不放到同一個(gè)盒子里的種數(shù)是C42A33-6=30,
故選A.
【變式1-1】(2018下·福建廈門(mén)·高三廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??迹⒕幪?hào)為1,2,3,4的四個(gè)小球放入A,B,C三個(gè)盒子中,若每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,且1號(hào)球和2號(hào)球不能放在同一個(gè)盒子,則不同的放法種數(shù)為( )
A.30B.24C.48D.72
【答案】A
【分析】由題意知4個(gè)小球有2個(gè)放在一個(gè)盒子里,把這兩個(gè)作為一個(gè)元素同另外兩個(gè)元素在三個(gè)位置排列,求所有的排列數(shù),再減去1、2號(hào)小球放在同一個(gè)盒子里有種,得到結(jié)果.
【詳解】由題意知:4個(gè)小球選出2個(gè)放在一個(gè)盒子里,種數(shù)是,
把這兩個(gè)作為一個(gè)元素同另外兩個(gè)元素在三個(gè)位置排列,有種結(jié)果,
而1、2號(hào)小球放在同一個(gè)盒子里有種結(jié)果,
∴編號(hào)為1,2的小球不放到同一個(gè)盒子里的種數(shù)是.
故選:A
【變式1-2】(2022·廣西南寧·統(tǒng)考一模)將紅、黑、藍(lán)、黃個(gè)不同的小球放入個(gè)不同的盒子,每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,且紅球和藍(lán)球不能放在同一個(gè)盒子,則不同的放法的種數(shù)為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】將4個(gè)小球分成三組,一組2個(gè)球,另外兩組分別為1個(gè)球,然后將三組球分配到個(gè)不同的盒子,有種放法,而紅球和藍(lán)球恰好放在同一個(gè)盒子里有種放法,利用間接法即可求解.
【詳解】解:由題意,將4個(gè)小球分成三組,一組2個(gè)球,另外兩組分別為1個(gè)球,有種分組方法,再將三組球分配到個(gè)不同的盒子,有種分法,所以將紅、黑、藍(lán)、黃個(gè)不同的小球放入個(gè)不同的盒子,每個(gè)盒子至少放一個(gè)球,有種放法,而紅球和藍(lán)球恰好放在同一個(gè)盒子里有種放法,
所以紅球和藍(lán)球不能放到同一個(gè)盒子里的不同放法種數(shù)為,
故選:C.
【變式1-3】(2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí))將編號(hào)的小球放入編號(hào)為盒子中,要求不允許有空盒子,且球與盒子的編號(hào)不能相同,則不同的放球方法有( )
A.種B.種C.種D.種
【答案】C
【詳解】由題意可知,這四個(gè)小球有兩個(gè)小球放在一個(gè)盒子中,當(dāng)四個(gè)小球分組為如下情況時(shí),放球方法有:當(dāng)與號(hào)球放在同一盒子中時(shí),有種不同的放法;當(dāng)與號(hào)球放在同一盒子中時(shí),有種不同的放法;當(dāng)與號(hào)球放在同一盒子中時(shí),有種不同的放法;當(dāng)與號(hào)球放在同一盒子中時(shí),有種不同的放法;當(dāng)與號(hào)球放在同一盒子中時(shí),有種不同的放法;當(dāng)與號(hào)球放在同一盒子中時(shí),有種不同的放法;因此,不同的放球方法有種,故選C
題型17 配對(duì)模型
【典例1-1】(2022上·浙江杭州·高三統(tǒng)考)柜子里有3雙不同的鞋子,如果從中隨機(jī)地取出2只,那么取出的鞋子是一只左腳一只右腳的,但不是一雙的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】用列舉法列出所有可能情況,再找出符合題意的基本事件數(shù),最后利用古典概型的概率公式計(jì)算可得.
【詳解】解:分別用,,,,,表示6只鞋,則可能發(fā)生的情況有種,
如下所示:,,,,,,,,
,,,,,,
取出的鞋子是一只左腳一只右腳的,但不是一雙的事件有6種,即,,,,,,
故選:C
【典例1-2】(2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))從5對(duì)夫妻中任選4人,這4人恰好是2對(duì)夫妻的概率為( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先求出所有的基本事件,再求出恰好是2對(duì)夫妻的基本事件,可得概率.
【詳解】從5對(duì)夫妻中任選4人,則不同的選法有種,這4人恰好是2對(duì)夫妻的選法有種,
故所求概率為.
故選:C.
【變式1-1】.新冠疫情期間,網(wǎng)上購(gòu)物成為主流.因保管不善,五個(gè)快遞ABCDE上送貨地址模糊不清,但快遞小哥記得這五個(gè)快遞應(yīng)分別送去甲乙丙丁戊五個(gè)地方,全部送錯(cuò)的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】5個(gè)快遞送到5個(gè)地方有種方法,
全送錯(cuò)的方法:第一步A送錯(cuò)有4種可能,然后第二步是關(guān)鍵,考慮A送錯(cuò)的地方對(duì)應(yīng)的快遞,如送到丙地,第二步考慮快遞,而送錯(cuò)位置分兩類(lèi),一類(lèi)是送到甲,一類(lèi)是送其他三個(gè)地方,再對(duì)剩下的3個(gè)快遞分別考慮即可完成.
【詳解】5個(gè)快遞送到5個(gè)地方有種方法,
全送錯(cuò)的方法數(shù):
先分步:第一步快遞送錯(cuò)有4種方法,第二步考慮所送位置對(duì)應(yīng)的快遞,假設(shè)送到丙地,第二步考慮快遞,對(duì)分類(lèi),第一類(lèi)送到甲地,則剩下要均送錯(cuò)有2種可能(丁戊乙,戊乙?。?,第二類(lèi)送到乙丁戊中的一個(gè)地方,有3種可能,如送到丁地,剩下的只有甲乙戊三地可送,全送錯(cuò)有3種可能(甲戊乙,戊甲乙,戊乙甲),∴總的方法數(shù)為,所求概率為.
故選:C.
【變式1-2】(2021下·浙江金華·高三校聯(lián)考)現(xiàn)有3雙不同的鞋子,從中隨機(jī)取出2只,則取出的鞋都是左腳的概率是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】基本事件總數(shù),取出的鞋都是左腳包含的基本事件個(gè)數(shù),由此能求出取出的鞋都是左腳的概率.
【詳解】解:現(xiàn)有3雙不同的鞋子,從中隨機(jī)取出2只,
基本事件總數(shù),
取出的鞋都是左腳包含的基本事件個(gè)數(shù),
則取出的鞋都是左腳的概率是.
故選:.
【變式1-3】(2021上·河南·高三校聯(lián)考)從4雙不同尺碼的鞋子中隨機(jī)抽取3只,則這3只鞋子中任意兩只都不成雙的概率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】任意兩只都不成雙,說(shuō)明3只鞋子是從3雙鞋子中各取1只得到的,這樣計(jì)數(shù)后可計(jì)算出概率.
【詳解】從4雙不同尺碼的鞋子中隨機(jī)抽取3只的方法為,這3只鞋子中任意兩只都不成雙,選取的方法為,
所以所求概率為.故選:C
題型18 機(jī)器人跳棋模型
【典例1-1】(2024上·河南漯河·高三統(tǒng)考)一只小蜜蜂位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飛行一個(gè)單位或者兩個(gè)單位距離的能力,且每次飛行至少一個(gè)單位.若小蜜蜂經(jīng)過(guò)4次飛行后,停在位于數(shù)軸上實(shí)數(shù)3的點(diǎn)處,則小蜜蜂不同的飛行方式有( )
A.22B.24C.26D.28
【答案】B
【分析】設(shè)出事件,分兩種情況,結(jié)合排列知識(shí)進(jìn)行求解,相加得到答案.
【詳解】經(jīng)過(guò)4次飛行,停在位于數(shù)軸上實(shí)數(shù)3的點(diǎn)處,
設(shè)向右飛行1個(gè)單位為事件,向右飛行2個(gè)單位為事件,
情況一,滿(mǎn)足要求,此時(shí)只需安排好,故不同的飛行方式為種,
情況二,滿(mǎn)足要求,此時(shí)只需安排好,故不同的飛行方式為種,
綜上,小蜜蜂不同的飛行方式有種.
故選:B
【典例1-2】(2020上·北京大興·高三統(tǒng)考)動(dòng)點(diǎn)M位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,M每一次可以沿?cái)?shù)軸向左或者向右跳動(dòng),每次可跳動(dòng)1個(gè)單位或者2個(gè)單位的距離,且每次至少跳動(dòng)1個(gè)單位的距離.經(jīng)過(guò)3次跳動(dòng)后,M在數(shù)軸上可能位置的個(gè)數(shù)為( )
A.7B.9C.11D.13
【答案】D
【分析】根據(jù)題意,分為動(dòng)點(diǎn)M①向左跳三次,②向右跳三次,③向左跳2次,向右跳1次,④向左跳1次,向右跳2次,四種情況進(jìn)行討論,得到相應(yīng)的位置,從而得到答案.
【詳解】根據(jù)題意,分4種情況討論:
①,動(dòng)點(diǎn)M向左跳三次,3次均為1個(gè)單位,3次均為2個(gè)單位,2次一個(gè)單位,2次2個(gè)單位,故有﹣6,﹣5,﹣4,﹣3,
②,動(dòng)點(diǎn)M向右跳三次,3次均為1個(gè)單位,3次均為2個(gè)單位,2次一個(gè)單位,2次2個(gè)單位,故有6,5,4,3,
③,動(dòng)點(diǎn)M向左跳2次,向右跳1次,故有﹣3,﹣2,﹣1,0,
④,動(dòng)點(diǎn)M向左跳1次,向右跳2次,故有0,1,2,3,
故M在數(shù)軸上可能位置的個(gè)數(shù)為﹣6,﹣5,﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4,5,6共有13個(gè),
故選:D.
【變式1-1】(2023·福建龍巖·高三校聯(lián)考)一只小青蛙位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,小青蛙每一次具有只向左或只向右跳動(dòng)一個(gè)單位或者兩個(gè)單位距離的能力,且每次跳動(dòng)至少一個(gè)單位.若小青蛙經(jīng)過(guò)5次跳動(dòng)后,停在數(shù)軸上實(shí)數(shù)2位于的點(diǎn)處,則小青蛙不同的跳動(dòng)方式共有種.
A.105B.95C.85D.75
【答案】A
【詳解】分析:根據(jù)題意,分4種情況討論:①,小青蛙向左跳一次2個(gè)單位,向右跳4次,每次1個(gè)單位,②,小青蛙向左跳2次,每次2個(gè)單位,向右跳3次,每次2個(gè)單位,③,小青蛙向左跳2次,一次2個(gè)單位,一次1個(gè)單位,向右跳3次,2次2個(gè)單位,1次1個(gè)單位,④,小青蛙向左跳2次,每次1個(gè)單位,向右跳3次,1次2個(gè)單位,2次1個(gè)單位,由加法原理計(jì)算可得答案.
詳解:根據(jù)題意,分4種情況討論:
①,小青蛙向左跳一次2個(gè)單位,向右跳4次,每次1個(gè)單位,有C51=5種情況,
②,小青蛙向左跳2次,每次2個(gè)單位,向右跳3次,每次2個(gè)單位,有C52=10種情況,
③,小青蛙向左跳2次,一次2個(gè)單位,一次1個(gè)單位,向右跳3次,2次2個(gè)單位,1次1個(gè)單位,
有C52A33=60種情況,
④,小青蛙向左跳2次,每次1個(gè)單位,向右跳3次,1次2個(gè)單位,2次1個(gè)單位,有C52C32=30種情況,
則一共有5+10+60+30=105種情況,即有105種不同的跳動(dòng)方式.
故選A.
【變式1-2】.如圖,由個(gè)邊長(zhǎng)為1個(gè)單位的小正方形組成一個(gè)大正方形.某機(jī)器人從C點(diǎn)出發(fā),沿若小正方形的邊走到D點(diǎn),每次可以向右走一個(gè)單位或者向上走一個(gè)單位.如果要求機(jī)器人不能接觸到線(xiàn)段,那么不同的走法共有______種.
【答案】28
【分析】根據(jù)題意畫(huà)出機(jī)器人能走的方格區(qū)域,然后分類(lèi)討論路線(xiàn)的可能性,即可得答案.
【詳解】由題意可知,機(jī)器人所成走動(dòng)的路線(xiàn)如圖所示的方格:
圖中小寫(xiě)字母表示機(jī)器人所能走的那一步路線(xiàn),
那么第一步是固定的只有一種走法,
從第二步開(kāi)始如果走a,第三步走c,第四步如果走h(yuǎn),那么這時(shí)共有3種走法,
第四步如果走f,那么后面四步走的一個(gè)長(zhǎng)方形的邊,這時(shí)共有 種走法;
第二步如果走b,第三步如果走d,第四步走e,第五步只能走h(yuǎn),此時(shí)共有3種走法,
第四步如果走f,此時(shí)共有種走法,
第三步若果走g,后面五步是沿著一個(gè)長(zhǎng)方形的邊走,此時(shí)共有 種走法,
故共有的走法為 種,
故答案為:28
【變式1-3】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)出發(fā),每秒末必須向右,或向左,或向上,或向下跳一個(gè)單位長(zhǎng)度,則此質(zhì)點(diǎn)在第秒末到達(dá)點(diǎn)的跳法共有______種.
【答案】
要使質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)出發(fā)末到達(dá)點(diǎn),則可能是向上跳次,向右跳次,向左跳次,或者向上跳次,向下跳次,向右跳次,然后利用組合數(shù)進(jìn)行計(jì)算.
【詳解】
分兩類(lèi)情況討論:
第一類(lèi),向上跳次,向右跳次,向左跳次,有種;
第二類(lèi),向上跳次,向下跳次,向右跳次,有種,
根據(jù)分類(lèi)計(jì)數(shù)原理得,共有種方法.
故答案為:.
.
高考練場(chǎng)
1.(2023上·廣東廣州·高三執(zhí)信中學(xué)??茧A段練習(xí))將A,B,C,D,E這5名同學(xué)從左至右排成一排,則A與B相鄰且A與C之間恰好有1名同學(xué)的排法有 種.
【答案】20
【分析】由A與B相鄰且A與C之間恰好有1名同學(xué),分類(lèi)討論B在A(yíng)與C之間,B在A(yíng)的一側(cè),A與C之間為D、E中任一人兩種情形,分類(lèi)計(jì)數(shù)后相加即可.
【詳解】根據(jù)題意,分2種情況討論:
1、若A與C之間為B,即B在A(yíng)、C中間且三人相鄰,
考慮A、C的順序,有種情況,將三人看成一個(gè)整體,
與D、E2人全排列,有種情況,
則此時(shí)有種排法,
2、若A與C之間不是B,
先D、E中選取1人,安排A、C之間,有種選法,
此時(shí)B在A(yíng)的另一側(cè),將4人看成一共整體,考慮之間的順序,有種情況,
將這個(gè)整體與剩余的1人全排列,有種情況,
則此時(shí)有種排法,
則一共有種符合題意的排法.
故答案為:20.
2遂寧主城區(qū)突發(fā)“920疫情”,23日凌晨2時(shí),射洪組織五支“最美逆行醫(yī)療隊(duì)”去支援遂寧主城區(qū),將分派到遂寧船山區(qū)、遂寧經(jīng)開(kāi)區(qū)、遂寧高新區(qū)進(jìn)行核酸采樣服務(wù),每支醫(yī)療隊(duì)只能去一個(gè)區(qū),每區(qū)至少有一支醫(yī)療隊(duì),若恰有兩支醫(yī)療隊(duì)者被分派到高新區(qū),則不同的安排方法共有( )
A.30種B.40種C.50種D.60種
【答案】D
【分析】先從5支醫(yī)療隊(duì)中選取2支醫(yī)療隊(duì)去高新區(qū),再將剩下的3支醫(yī)療隊(duì)分配到船山區(qū)與經(jīng)開(kāi)區(qū),最后根據(jù)分步乘法原理求解即可.
【詳解】解:先從5支醫(yī)療隊(duì)中選取2支醫(yī)療隊(duì)去高新區(qū),有種不同的選派方案,
再將剩下的3對(duì)醫(yī)療隊(duì)分配到船山區(qū)與經(jīng)開(kāi)區(qū),有種不同的選派方案,
所以,根據(jù)分步乘法原理,不同的安排方案有種.
故選:D
3.某同學(xué)計(jì)劃用他姓名的首字母,身份證的后4位數(shù)字(4位數(shù)字都不同)以及3個(gè)符號(hào)設(shè)置一個(gè)六位的密碼.若必選,且符號(hào)不能超過(guò)兩個(gè),數(shù)字不能放在首位和末位,字母和數(shù)字的相對(duì)順序不變,則他可設(shè)置的密碼的種數(shù)為( )
A.864B.1009C.1225D.1441
【答案】D
【分析】先按照符號(hào)的個(gè)數(shù)分類(lèi),利用分步乘法計(jì)數(shù)原理分別計(jì)算每類(lèi)的情況種數(shù),再利用分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理求解即可.
【詳解】①當(dāng)符號(hào)的個(gè)數(shù)為0時(shí),六位密碼由字母及身份證的后4位數(shù)字組成,此時(shí)只有1種情況;
②當(dāng)符號(hào)的個(gè)數(shù)為1時(shí),六位密碼由母,3個(gè)數(shù)字及1個(gè)符號(hào)組成.
若末位是符號(hào),則首位是字母,可能的種數(shù)為;
若末位是字母,則可能的種數(shù)為;
③當(dāng)符號(hào)的個(gè)數(shù)為2時(shí),六位密碼由字母,2個(gè)數(shù)字及2個(gè)符號(hào)組成.
若首位和末位均為符號(hào),則可能的種數(shù)為;
若首位和末位均為字母,則可能的種數(shù)為;
若首位和末位一個(gè)是字母、一個(gè)是符號(hào),則可能的種數(shù)為.
故他可設(shè)置的密碼的種數(shù)為.
故選:D.
4.如圖所示,甲?乙兩人同時(shí)出發(fā),甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到,且每人每次都只能向上或向右走一格.則甲?乙的行走路線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)的概率為( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】
先求出甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到總的路徑的對(duì)數(shù),再計(jì)算甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到的相交路徑的對(duì)數(shù),其等于甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到相交路徑的對(duì)數(shù),進(jìn)而可得甲?乙的行走路線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)的路徑的對(duì)數(shù),再由古典概率公式即可求解.
【詳解】
首先考慮甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到總的路徑的對(duì)數(shù),
甲從點(diǎn)到,需要向上走步,向右走步,共步,所以甲從點(diǎn)到有種方法;
乙從點(diǎn)到,需要向上走步,向右走步,共步,所以乙從點(diǎn)到有種方法;
由分步乘法計(jì)數(shù)原理可知:甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到,有種方法;
下面計(jì)算甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到的相交路徑的對(duì)數(shù),
證明:甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到相交路徑的對(duì)數(shù)等于甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到相交路徑的對(duì)數(shù),
事實(shí)上,對(duì)于甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到的每一組相交路徑,他們至少有一個(gè)交點(diǎn),如圖,設(shè)從左到右,從下到上的第一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn),如圖,實(shí)線(xiàn)路徑表示甲從到的路徑,虛線(xiàn)路徑表示乙從點(diǎn)到的路徑,將點(diǎn)以后的實(shí)線(xiàn)路徑改為虛線(xiàn),虛線(xiàn)路徑改為實(shí)線(xiàn),就得到一組甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到相關(guān)路徑,如圖,
反之,對(duì)于甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到的任意一組相交路徑,也都可以用同樣的方法將之變換成甲從到,乙從點(diǎn)到的一組相交路徑,即這兩者之間的相交路徑是一一對(duì)應(yīng)的,又因?yàn)榧讖狞c(diǎn)到,乙從點(diǎn)到的任意一組路徑都是相交路徑,所以甲從點(diǎn)到,乙從點(diǎn)到共有種方法;
所以甲?乙的行走路線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)的有種方法;
甲?乙的行走路線(xiàn)沒(méi)有公共點(diǎn)的概率為,
故選:C
5.(20·21·全國(guó)·課時(shí)練習(xí))地面上有并排的七個(gè)汽車(chē)位,現(xiàn)有紅、白、黃、黑四輛不同的汽車(chē)同時(shí)倒車(chē)入庫(kù).當(dāng)停車(chē)完畢后,恰有兩個(gè)連續(xù)的空車(chē)位,且紅、白兩車(chē)互不相鄰的情況有 種.
【答案】336
【解析】根據(jù)題意從反面考慮,恰有兩個(gè)連續(xù)空車(chē)位的排法,再算出恰有兩個(gè)連續(xù)空車(chē)位,且紅、白兩車(chē)相鄰時(shí)的排法,兩數(shù)作差即可求解.
【詳解】從反面考慮,恰有兩個(gè)連續(xù)空車(chē)位時(shí)有(種)情況;
恰有兩個(gè)連續(xù)空車(chē)位,且紅、白兩車(chē)相鄰時(shí)有(種)情況,
故所求情況有(種)
故答案為:336
6.如圖,矩形的對(duì)角線(xiàn)把矩形分成A、B、C、D四部分,現(xiàn)用五種不同色彩給四部分涂色,每部分涂1種顏色,要求共邊的兩部分顏色互異,共有( )種不同的涂色方法?
A.260B.180C.240D.120
【答案】A
【分析】由題意知給四部分涂色,至少要用兩種顏色,最多四種顏色,分類(lèi)討論,最后相加.
【詳解】由題意知給四部分涂色,至少要用兩種顏色,故可分成三類(lèi)涂色:
第一類(lèi),用4種顏色涂色,有種方法.
第二類(lèi),用3種顏色涂色,選3種顏色的方法有種.
在涂的過(guò)程中,選對(duì)頂?shù)膬刹糠郑ˋ、C或B、D)涂同色,另兩部分涂異色有種選法;3種顏色涂上去有種涂法,
根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理求得共種涂法.
第三類(lèi),用兩種顏色涂色.選顏色有種選法,A、C用一種顏色,B、D涂一種顏色,有種涂法,故共種涂法.
∴共有涂色方法120+120+20=260種,
故選:A.
7.以一個(gè)正三棱柱的頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的四面體共有( )
A.6個(gè)B.12個(gè)C.18個(gè)D.30個(gè)
【答案】B
【分析】從正三棱柱的六個(gè)頂點(diǎn)中任取四個(gè)組成四面體,減去在同一個(gè)面上的情況,即可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,先從六個(gè)頂點(diǎn)中任選四個(gè),共種選法,
而其中包含了所取4點(diǎn)在同一個(gè)側(cè)面上的情況,這種情況有3種,
即符合條件的有 ;
故選∶B.
8.(2023·安徽·高三校聯(lián)考階段練習(xí))有甲、乙等五人到三家企業(yè)去應(yīng)聘,若每人至多被一家企業(yè)錄用,每家企業(yè)至少錄用其中一人且甲、乙兩人不能被同一家企業(yè)錄用,則不同的錄用情況種數(shù)是( )
A.60B.114C.278D.336
【答案】D
【分析】分三類(lèi),第一類(lèi),只有3人被錄用,第二類(lèi),只有4人被錄用,第三類(lèi),5人全部錄用,根據(jù)分類(lèi)計(jì)數(shù)原理即可得到答案.
【詳解】分三類(lèi)情況,第一類(lèi)情況,只錄用3人,有種情況;第二類(lèi)情況,只錄用4人,有種情況;
第三類(lèi)情況,錄用5人有兩種情況:或,有種情況.
所以根據(jù)分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理共有種.
故選:D.
9.共有10級(jí)臺(tái)階,某人一步可跨一級(jí)臺(tái)階,也可跨兩級(jí)臺(tái)階或三級(jí)臺(tái)階,則他恰好6步上完臺(tái)階的方法種數(shù)是( )
A.30B.90C.75D.60
【答案】B
【分析】根據(jù)分類(lèi)和分步計(jì)數(shù)原理及組合即可求解.
【詳解】由題意可知,完成這件事情分三類(lèi);
第一類(lèi),按照的走法有種;
第二類(lèi),按照的走法有種;
第三類(lèi),按照的走法有種;
所以他恰好6步上完臺(tái)階的方法種數(shù)是.
故選:B.
10.(2023上·江蘇南京·高三)20個(gè)不加區(qū)別的小球放入編號(hào)為1、2、3的三個(gè)盒子中,要求每個(gè)盒內(nèi)的球數(shù)不小于它的編號(hào)數(shù),則不同的放法種數(shù)共有( )
A.120種B.240種C.360種D.720種
【答案】A
【分析】應(yīng)用“隔板法”即可求解.
【詳解】先在編2號(hào),3號(hào)的盒內(nèi)分別放入1個(gè)球和2個(gè)球,還剩17個(gè)小球,
三個(gè)盒內(nèi)每個(gè)至少再放入1個(gè),將17個(gè)球排成一排,有16個(gè)空隙,
插入2塊隔板分為三堆放入三個(gè)盒中即可,共有(種)方法.
故選:A.
11.某幢樓房從2樓到3樓共10個(gè)臺(tái)階,上樓可以一步上1個(gè)臺(tái)階,也可以一步上2個(gè)臺(tái)階.若規(guī)定從2樓到3樓用8步走完,則上樓的方法有( ).
A.14種B.16種C.21種D.28種
【答案】D
【分析】轉(zhuǎn)化成組合問(wèn)題去解決即可.
【詳解】由于10÷8的余數(shù)為2,所以可以判定一步1個(gè)臺(tái)階共6次,一步2個(gè)臺(tái)階共2次.
選定在這8步中一步1個(gè)臺(tái)階的位置即可,則上樓的方法有種
故選:D
12.(2022·湖北·高三華中師大一附中校考)若方程,其中,則方程的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)為( )
A.10B.15C.20D.30
【答案】A
【分析】將方程正整數(shù)解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為排列組合問(wèn)題,采用擋板法求出結(jié)果.
【詳解】因?yàn)榉匠?,其中?br>則,將其轉(zhuǎn)化為有6個(gè)完全相同的小球,排成一列,
利用擋板法將其分成3組,第一組小球數(shù)目為;第二組小球數(shù)目為;第三組小球數(shù)目為,
共有種方法,故方程的正整數(shù)解的個(gè)數(shù)為10,
故選:A.
13.由于疫情防控需要,電影院觀(guān)影實(shí)行隔空位就座.甲、乙、丙、丁四個(gè)人結(jié)伴前往觀(guān)影,已知目前只剩同一排的8個(gè)空位,甲、乙必須在丁的同側(cè),則不同的坐法種數(shù)是( )
A.16B.40C.80D.120
【答案】C
【分析】利用排列、組合以及插空法即可求解.
【詳解】甲、乙兩人有,丁在甲、乙的左側(cè)或右側(cè),丙在三人中的個(gè)空隙中任選一個(gè)位置,
所以甲乙必須在丁的同側(cè),故種數(shù)為,
又必須隔空而坐,故采用插空法,,
故最終總數(shù)為.
故選:C.
14.廈門(mén)地鐵1號(hào)線(xiàn)從鎮(zhèn)海路站到文灶站有4個(gè)站點(diǎn).甲、乙同時(shí)從鎮(zhèn)海路站上車(chē),假設(shè)每一個(gè)人自第二站開(kāi)始在每個(gè)站點(diǎn)下車(chē)是等可能的,則甲乙在不同站點(diǎn)下車(chē)的概率為( )
A.B.C.D.
河南省鄭州市2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期數(shù)學(xué)試題
【答案】C
【分析】先求出甲乙在相同站點(diǎn)下車(chē)的概率,再求甲乙在不同站點(diǎn)下車(chē)的概率.
【詳解】令事件為甲乙在相同站點(diǎn)下車(chē),則
則甲乙在不同站點(diǎn)下車(chē)的概率為
故選:C
15.電梯有位乘客,在層樓房的每一層停留,如果有兩位乘客從同一層出去,另兩位在同一層出去,最后兩人各從不同的樓層出去,則不同的下樓方法的種類(lèi)數(shù)是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】先把6人按分面四組,然后選擇4個(gè)樓層讓這四組的人分別下去即可得.
【詳解】由題意所有種類(lèi)數(shù)為.
故選:C.
16.(2005·吉林·高三競(jìng)賽)從6雙不同鞋子中任取4只,使其中至少有2只鞋配成一雙的概率是( ).
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】從6雙不同鞋子中任取4只.沒(méi)有2只鞋子配成一雙的概率為.所以,其中至少有2只鞋子配成一雙的概率為.
故答案為B
17.(2023·江蘇·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))把分別標(biāo)有號(hào)、號(hào)、號(hào)、號(hào)的個(gè)不同的小球放入分別標(biāo)有號(hào)、號(hào)、號(hào)的個(gè)盒子中,沒(méi)有空盒子且任意一個(gè)小球都不能放入標(biāo)有相同標(biāo)號(hào)的盒子中,則不同的放球方法種數(shù)為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理和分步乘法計(jì)數(shù)原理進(jìn)行計(jì)算即可.
【詳解】個(gè)小球放入個(gè)盒子,沒(méi)有空盒子,則有兩個(gè)小球放入同一個(gè)盒子,因此分為兩類(lèi):
第一類(lèi):號(hào)小球單獨(dú)放入一個(gè)盒子,分步:
第步,從號(hào)、號(hào)、號(hào)個(gè)小球中,選出個(gè)小球,放入與未被選中小球標(biāo)號(hào)相同的盒子中,有種方法;
第步,將未被選中的小球和號(hào)小球,分別放入另外個(gè)盒子中,有種方法.
∴號(hào)小球單獨(dú)放入一個(gè)盒子,有種方法.
例如:第步,選出號(hào)、號(hào)小球放入號(hào)盒;第步,號(hào)小球放入號(hào)盒,號(hào)小球放入號(hào)盒.
第二類(lèi):號(hào)小球與另一小球共同放入一個(gè)盒子,分步:
第步,從號(hào)、號(hào)、號(hào)個(gè)小球中,選出個(gè)小球,有種方法;
第步,將號(hào)小球與第步選出的小球放入與選出小球標(biāo)號(hào)不同的盒子中,有種方法;
第步,剩余的個(gè)小球,其中個(gè),與剩余的兩個(gè)空盒其中的個(gè)標(biāo)號(hào)相同,只有方法放置.
∴號(hào)小球與另一小球共同放入一個(gè)盒子,有種方法.
例如:第步,選出號(hào)球;第步,將號(hào)、號(hào)小球放入號(hào)盒;第步,號(hào)小球放入號(hào)盒,號(hào)小球放入號(hào)盒.
∴沒(méi)有空盒子且任意一個(gè)小球都不能放入標(biāo)有相同標(biāo)號(hào)的盒子中,則不同的放球方法種數(shù)為種.
故選:B.
18.一只小蜜蜂位于數(shù)軸上的原點(diǎn)處,小蜜蜂每一次具有只向左或只向右飛行一個(gè)單位或者兩個(gè)單位距離的能力,且每次飛行至少一個(gè)單位.若小蜜蜂經(jīng)過(guò)5次飛行后,停在數(shù)軸上實(shí)數(shù)3位于的點(diǎn)處,則小蜜蜂不同的飛行方式有多少種?
A.5B.25C.55D.75
【答案】D
【詳解】由題意知:小蜜蜂經(jīng)過(guò)5次飛行后,停在數(shù)軸上實(shí)數(shù)3位于的點(diǎn)處,共有以下四種情形:
一、小蜜蜂在5次飛行中,有4次向正方向飛行,1次向負(fù)方向飛行,且每次飛行一個(gè)單位,共有種情況;
二、小蜜蜂在5次飛行中,有3次向正方向飛行每次飛行一個(gè)單位,1次向正方向飛行,且每次飛行兩個(gè)單位,1次向負(fù)方向飛行,且每次飛行兩個(gè)單位,共有種情況;
三、小蜜蜂在5次飛行中,有1次向正方向飛行每次飛行一個(gè)單位,2次向正方向飛行,且每次飛行兩個(gè)單位,2次向負(fù)方向飛行,且每次飛行一個(gè)單位,共有種情況;
四、小蜜蜂在5次飛行中,有3次向正方向飛行每次飛行兩個(gè)單位,有1次向負(fù)方向飛行且飛行兩個(gè)單位,有1次向負(fù)方向飛行且飛行一個(gè)單位,共有種情況;
故而共有種情況,
故選:D.
模型:人坐座位
特征:
一人一位;
2有順序;
座位可能空;
人是否都來(lái);
要時(shí),座位拆遷,剩余座位隨人排列
難題特征:
相鄰:捆綁法------捆綁的新的“大人”內(nèi)部有排列(小排列)
不相鄰:插空法
限制條件較多。特多的限制條件,稱(chēng)為“多重限制型題”,屬于超難題
先分組后排列模型:又稱(chēng)“球放盒子”
基礎(chǔ)型:冪指數(shù)型
如四個(gè)不同的球放三個(gè)不同的盒子,有多少種方法?
特征:
1.先分組再排列(盡量遵循這個(gè),否則容易出現(xiàn)重復(fù))
2.分組時(shí)候要注意是否存在“平均分配”的情況
基礎(chǔ)模型:保序型,又稱(chēng)為“書(shū)架插書(shū)”模型
書(shū)架插書(shū)法:
、書(shū)架上原有書(shū)的順序不變;
(2)、新書(shū)要一本一本插;
(3)、也可以把有順序的“書(shū)”最后放,先放沒(méi)順序得,但是得從“總座位”中選(百分比法)
數(shù)字化法:
標(biāo)記元素為數(shù)字或字母,重新組合。
特別適用于“相同元素”
空座位型,
1.單獨(dú)空座位,可以看成相同元素?zé)o排列,字母化法處理。
2.如果2個(gè)或者3個(gè)或者更多空座位相連型,與單獨(dú)空座位則屬于不同元素
3.空座位,屬于相同元素,則符合“直選不排”原理
相鄰不相鄰
1.相鄰元素捆綁法,要注意捆綁在一起的元素,是否還需要排列
2.不相鄰元素排列,一般是插空法, 不相鄰者最后插孔排
染色問(wèn)題,要從“顏色用了幾種”,“地圖有沒(méi)有公用區(qū)域”方向考慮:
1.用了幾種顏色。如果顏色沒(méi)有全部用完,就要有選色的步驟
2.盡量先從公共相鄰區(qū)域開(kāi)始。所以要觀(guān)察“地圖”是否可以“拓?fù)洹鞭D(zhuǎn)化
染色的地圖,還要從“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”來(lái)轉(zhuǎn)化
以下這倆圖,就是“拓?fù)洹币恢碌慕Y(jié)構(gòu)
立體型結(jié)構(gòu),可以“拍扁了”,“拓?fù)洹睘槠矫嫘腿旧?,這是幾何體染色的一個(gè)小技巧
所以注意這類(lèi)圖形之間的互相轉(zhuǎn)化
平均分成幾組,就除以幾組數(shù)的階乘,如果既有平均分組又有不平均分組的,也要除以相同組的組數(shù)的階乘
走樓梯模型,可以轉(zhuǎn)化為“數(shù)字化”模型:
一步一階設(shè)為數(shù)字1,一步兩階設(shè)為數(shù)字2,一步n階,記為數(shù)字n,則把嗎、
階臺(tái)階,變?yōu)閿?shù)字“和”形式。
要注意數(shù)字的奇偶時(shí)是否能取到
擋板法,適用于“相同元素”分配。如三好學(xué)生指標(biāo),相同小球,各種指標(biāo)名額等等
球放盒子,要考慮以下情況是否存在:
類(lèi)型一:球不同,盒子不同(主要的)
類(lèi)型二:球相同,盒子不同
方法技巧:不受限制,則指數(shù)冪形式,受限制,則“先分組再排列”
這是一份2024年新高考數(shù)學(xué)題型全歸納講義第二十六講分布列綜合歸類(lèi)(原卷版+解析),共77頁(yè)。
這是一份2024年新高考數(shù)學(xué)題型全歸納講義第二十四講圓錐曲線(xiàn)五個(gè)方程型大題歸類(lèi)(原卷版+解析),共73頁(yè)。
這是一份2024年新高考數(shù)學(xué)題型全歸納講義第二十講立體幾何大題綜合歸類(lèi)(原卷版+解析),共77頁(yè)。
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