
【回歸教材】
1.排列與組合的概念
2.排列數(shù)與組合數(shù)
(1)排列數(shù)的定義:從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的 的個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù),用 表示.
(2)組合數(shù)的定義:從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的 的個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù),用 表示.
3.排列數(shù)、組合數(shù)的公式及性質(zhì)
【典例講練】
題型一 排列應(yīng)用題
【例1-1】(1)若,則________; (2)不等式的解集為_(kāi)_______.
【例1-2】有7名同學(xué),其中3名男生、4名女生,求在下列不同條件下的排法種數(shù).
(1)選5人排成一排;
(2)全體站成一排,女生互不相鄰;
(3)全體站成一排,其中甲不站在最左邊,也不站在最右邊;
(4)全體站成一排,其中甲不站在最左邊,乙不站在最右邊;
(5)男生順序已定,女生順序不定;
(6)站成三排,前排2名同學(xué),中間排3名同學(xué),后排2名同學(xué),其中甲站在中間排的中間位置;
(7)7名同學(xué)站成一排,其中甲、乙相鄰,但都不與丙相鄰;
(8)7名同學(xué)坐圓桌吃飯,其中甲、乙相鄰.
歸納總結(jié):
【練習(xí)1-1】若,則n=( )
A.1B.8C.9D.10
【練習(xí)1-2】某種產(chǎn)品的加工需要經(jīng)過(guò)道工序.
(1)如果工序不能放在最后,那么有多少種加工順序?(數(shù)字作答)
(2)如果工序必須相鄰,那么有多少種加工順序?(數(shù)字作答)
(3)如果工序C,D必須不能相鄰,那么有多少種加工順序?(數(shù)字作答)
【練習(xí)1-3】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,私家車(chē)成為居民的標(biāo)配.某小區(qū)為了適應(yīng)這一變化,在小區(qū)建設(shè)過(guò)程中預(yù)留了7個(gè)排成一排的備用車(chē)位.現(xiàn)有3位私家車(chē)車(chē)主要使用這一備用車(chē)位.現(xiàn)規(guī)定3位私家車(chē)隨機(jī)停車(chē),任意兩輛車(chē)都不相鄰,則共有不同停車(chē)種數(shù)為( )
A.144B.24C.72D.60
題型二 組合應(yīng)用題
【例2-1】解不等式:.
【例2-2】某學(xué)校為增進(jìn)學(xué)生體質(zhì),擬舉辦長(zhǎng)跑比賽,該學(xué)校高一年級(jí)共有5個(gè)班級(jí),現(xiàn)將7個(gè)參賽名額分配給這5個(gè)班級(jí),每班至少1個(gè)參賽名額,則不同的分配方法為( )
A.21種B.18種C.15種D.10種
【例2-3】男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名,其中男女隊(duì)長(zhǎng)各人,選派人外出比賽,在下列情形中各有多少種選派方法.
(1)任選人
(2)男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名
(3)至少有名女運(yùn)動(dòng)員
(4)隊(duì)長(zhǎng)至少有一人參加
(5)既要有隊(duì)長(zhǎng),又要有女運(yùn)動(dòng)員
歸納總結(jié):
【練習(xí)2-1】在10件產(chǎn)品中,有8件正品,2件次品,從這10件產(chǎn)品中任意抽出3件.
(1)共有多少種不同抽法?
(2)抽出的3件中恰好有1件次品的抽法有多少種?
(3)抽出的3件中至少有1件次品的抽法有多少種?
題型三 分組、分配問(wèn)題
【例3-1】按下列要求分配6本不同的書(shū),各有多少種不同的分配方式?
(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;
(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;
(3)平均分成三份,每份2本;
(4)平均分配給甲、乙、丙三人,每人2本;
(5)分成三份,1份4本,另外兩份每份1本.
【例3-2】第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在北京舉辦,據(jù)此,北京成為世界上第一座雙奧之城,該奧運(yùn)會(huì)激發(fā)了大家對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)的熱情.現(xiàn)將5名志愿者分到3個(gè)不同的場(chǎng)所進(jìn)行志愿服務(wù),要求每個(gè)場(chǎng)所至少1人,則不同的分配方案有( )
A.150種B.90種C.300種D.360種
歸納總結(jié):
【練習(xí)3-1】現(xiàn)有張獎(jiǎng)券,其中有一、二、三等獎(jiǎng)各張,其余張無(wú)獎(jiǎng),現(xiàn)將這張獎(jiǎng)券隨機(jī)分發(fā)給名同學(xué),每人張,則恰有兩人獲獎(jiǎng)的情況數(shù)是( )
A.B.C.D.
【練習(xí)3-2】名同學(xué)簡(jiǎn)記為、、、、、到甲、乙、丙三個(gè)場(chǎng)館做志愿者
(1)一天上午有個(gè)相同的口罩全部發(fā)給這名同學(xué),每名同學(xué)至少發(fā)兩個(gè)口罩,則不同的發(fā)放方法種數(shù)?
(2)每名同學(xué)只去一個(gè)場(chǎng)館,甲場(chǎng)館安排名,乙場(chǎng)館安排名,丙場(chǎng)館安排名,則不同的安排方法種數(shù)?
【練習(xí)3-3】某班有一個(gè)5男4女組成的社會(huì)實(shí)踐調(diào)查小組,準(zhǔn)備在暑假進(jìn)行三項(xiàng)不同的社會(huì)實(shí)踐,將9人平均分成每組既有男生又有女生的三個(gè)組去進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐.
題型四 排列組合綜合題
【例4-1】現(xiàn)選派3名男醫(yī)生3名女醫(yī)生組成兩個(gè)組,去支援兩個(gè)社區(qū)的防疫工作,每組至少2人,女醫(yī)生不能全在同一組,且每組不能全為女醫(yī)生,則不同的安排方法有______種(用數(shù)字填寫(xiě)答案).
【例4-2】有5本不同的教科書(shū),其中語(yǔ)文書(shū)2本,數(shù)學(xué)書(shū)2本,物理書(shū)1本.若將其并排擺放在書(shū)架的同一層上,則同一科目書(shū)都不相鄰的放法種數(shù)是( )
A.12B.48C.72D.96
【例4-3】北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”以熊貓為原型進(jìn)行創(chuàng)作,意喻敦厚、健康、活潑、可愛(ài);北京冬殘奧會(huì)吉祥物“雪容融”以燈籠為原型進(jìn)行設(shè)計(jì),表達(dá)了世界文明交流互鑒,和諧發(fā)展理念.兩者一經(jīng)發(fā)布,深受大家喜愛(ài).某校為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)體育的熱情,委派小劉、小陳、小趙、小孫、小王、小航人將這兩個(gè)吉祥物組裝安放至操場(chǎng),每個(gè)吉祥物組裝安放至少需要兩人,每人都必須前往組裝安放,但小陳和小王不能組裝安放同一個(gè)吉祥物,則不同的方案共有( )種.
A.B.C.D.
歸納總結(jié):
【練習(xí)4-1】某學(xué)校文藝匯演準(zhǔn)備從舞蹈、小品、相聲、音樂(lè)、魔術(shù)、朗誦6個(gè)節(jié)目中選取5個(gè)進(jìn)行演出.要求舞蹈和小品必須同時(shí)參加,且他們的演出順序必須滿足舞蹈在前、小品在后.那么不同的演出順序種數(shù)有( )
A.240種B.480種C.540種D.720種
【練習(xí)4-2】英文單詞"sentence”由8個(gè)字母構(gòu)成,將這8個(gè)字母組合排列,且兩個(gè)n不相鄰一共可以得到英文單詞的個(gè)數(shù)為( )(可以認(rèn)為每個(gè)組合都是一個(gè)有意義的單詞)
A.2520B.3360C.25200D.4530
【練習(xí)4-3】《長(zhǎng)津湖》和《我和我的父輩》都是2021年國(guó)慶檔的熱門(mén)電影.某電影院的某放映廳在國(guó)慶節(jié)的白天可以放映6場(chǎng),晚上可以放映4場(chǎng)電影.這兩部影片只各放映一次,且兩部電影不能連續(xù)放映(白天最后一場(chǎng)和晚上第一場(chǎng)視為不連續(xù)),也不能都在白天放映,則放映這兩部電影不同的安排方式共有( )
A.30種B.54種C.60種D.64種
【完成課時(shí)作業(yè)(六十六)】
【課時(shí)作業(yè)(六十六)】
A組 礎(chǔ)題鞏固
1.現(xiàn)從4名男生和3名女生中,任選3名男生和2名女生,分別擔(dān)任5門(mén)不同學(xué)科的課代表,則不同安排方法的種數(shù)是( )
A.12B.120C.1440D.17280
2.學(xué)校有個(gè)優(yōu)秀學(xué)生名額,要求分配到高一、高二、高三,每個(gè)年級(jí)至少個(gè)名額,則有( )種分配方案.
A.B.C.D.
3.有甲、乙、丙、丁、戊5名同學(xué)站成一排參加文藝匯演,若甲不站在兩端,丙和丁相鄰,則不同排列方式共有( )
A.12種B.24種C.36種D.48種
4.為了配合社區(qū)核酸檢測(cè),某醫(yī)院共派出4名男志愿者和2名女志愿者參與社區(qū)志愿服務(wù).已知6名志愿者將會(huì)被分為2組派往2個(gè)不同的社區(qū),且女志愿者不單獨(dú)成組.若每組不超過(guò)4人,則不同的分配方法種數(shù)為( )
A.32B.48C.40D.56
5.某學(xué)校為了迎接市春季運(yùn)動(dòng)會(huì),從由5名男生和4名女生組成的田徑訓(xùn)練隊(duì)中選出4人參加比賽,要求男、女生都有,則男生甲與女生乙至少有1人入選的選法種數(shù)為( )
A.85B.86C.9D.90
6.中國(guó)航天工業(yè)迅速發(fā)展,取得了輝煌的成就,使我國(guó)躋身世界航天大國(guó)的行列. 中國(guó)的目標(biāo)是到2030年成為主要的太空大國(guó).它通過(guò)訪問(wèn)月球,發(fā)射火星探測(cè)器以及建造自己的空間站,擴(kuò)大了太空計(jì)劃.在航天員進(jìn)行的一項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)中,要先后實(shí)施 個(gè)程序,其中程序A只能出現(xiàn)在第一步或最后一步,程序B和C實(shí)施時(shí)必須相鄰,請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)順序的編排方法共有( )
A. 種B. 種C. 種D. 種
7.將甲、乙等5名交警分配到三個(gè)不同路口疏導(dǎo)交通,每個(gè)路口至少一人,其中一個(gè)路口3人,且甲、乙在同一路口的分配方案共有( )
A.18種B.24種C.36種D.72種
8.年07月01日是中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年,習(xí)近平總書(shū)記代表黨和人民莊嚴(yán)宣告,經(jīng)過(guò)全黨全國(guó)各族人民持續(xù)奮斗,我們實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)百年奮斗目標(biāo),在中華大地上全面建成了小康社會(huì),歷史性地解決了絕對(duì)貧困問(wèn)題.某數(shù)學(xué)興趣小組把三個(gè)0?兩個(gè)2?兩個(gè)1與一個(gè)7組成一個(gè)八位數(shù)(如20001217),若其中三個(gè)0均不相鄰,則這個(gè)八位數(shù)的個(gè)數(shù)為( )
A.200B.240C.300D.600
9.霍慶市海軍青少年航空學(xué)校招生,某服務(wù)站點(diǎn)需要連續(xù)五天有志愿者參加志愿服務(wù),每天只需要一名志愿者,現(xiàn)有5名志愿者計(jì)劃依次安排到該服務(wù)站點(diǎn)參加服務(wù),要求志愿者甲不安排第一天,志愿者乙和丙不在相鄰兩天參加服務(wù),則不同的安排方案共有( )
A.48種B.60種C.76種D.96種
10.若,則________.
11.某公司有9個(gè)連在一起的停車(chē)位,現(xiàn)有5輛不同型號(hào)的轎車(chē)需停放,若停放后恰有3個(gè)空車(chē)位連在一起,則不同的停放方法有____種.
12.北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”以熊貓為原型進(jìn)行創(chuàng)作,意喻敦厚、健康、活潑、可愛(ài);北京冬殘奧會(huì)吉祥物“雪容融”以燈籠為原型進(jìn)行設(shè)計(jì),表達(dá)了世界文明交流互鑒,和諧發(fā)展理念.兩者一經(jīng)發(fā)布,深受大家喜愛(ài).某校為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)體育的熱情,委派小劉、小陳、小趙、小孫、小王、小航人將這兩個(gè)吉祥物組裝安放至操場(chǎng),每個(gè)吉祥物組裝安放至少需要兩人,每人都必須前往組裝安放,但小陳和小王不能組裝安放同一個(gè)吉祥物,則不同的方案共有________種.
13.某醫(yī)院呼吸內(nèi)科有3名男醫(yī)生、2名女醫(yī)生,其中李亮(男)為科室主任;感染科有2名男醫(yī)生、2名女醫(yī)生,其中張雅(女)為科室主任.現(xiàn)在院方?jīng)Q定從兩科室中選4人參加培訓(xùn).
(1)若至多有1名主任參加,則有多少種派法?
(2)若呼吸內(nèi)科至少有2名醫(yī)生參加,則有多少種派法?
(3)若至少有1名主任參加,且有女醫(yī)生參加,則有多少種派法?
B組 挑戰(zhàn)自我
1.2021年是鞏固脫貧攻堅(jiān)成果的重要一年,某縣為響應(yīng)國(guó)家政策,選派了6名工作人員到A 、B、C三個(gè)村調(diào)研脫貧后的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,每個(gè)村至少去1人,不同的安排方式共有( )種.
A.540B.480C.360D.240
2.疫情之下,口罩成為家家戶戶囤貨清單中必不可少的一項(xiàng),某新聞?dòng)浾邽檎{(diào)查不同口罩的防護(hù)能力,分別在淘寶、京東、拼多多等購(gòu)物平臺(tái)購(gòu)買(mǎi)了7種口罩,安排4人進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),且每人至少統(tǒng)計(jì)1種口罩的相關(guān)數(shù)據(jù)(不重復(fù)統(tǒng)計(jì)),則不同的安排方法有( )
A.6000種B.7200種C.7800種D.8400種
3.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
4.某公司在元宵節(jié)組織了一次猜燈謎活動(dòng),主持人事先將10條不同燈謎分別裝在了如圖所示的10個(gè)燈籠中,猜燈謎的職員每次只能任選每列最下面的一個(gè)燈籠中的謎語(yǔ)來(lái)猜(無(wú)論猜中與否,選中的燈籠就拿掉),則這10條燈謎依次被選中的所有不同順序方法數(shù)為_(kāi)___________.(用數(shù)字作答)名稱
定義
排列
從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素
按照 排成一列
組合
合成一組
公式
(1)Aeq \\al(m,n)= =eq \f(n!,?n-m?!)
(2)Ceq \\al(m,n)=eq \f(A\\al(m,n),A\\al(m,m))=eq \f(n?n-1??n-2?…?n-m+1?,m!)=eq \f(n!,m!?n-m?!)
性質(zhì)
(3)0?。? ;Aeq \\al(n,n)= !
(4)Ceq \\al(m,n)=Ceq \\al(n-m,n);Ceq \\al(m,n+1)=
第 4 課時(shí) 排列與組合
編寫(xiě):廖云波
【回歸教材】
1.排列與組合的概念
2.排列數(shù)與組合數(shù)
(1)排列數(shù)的定義:從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有不同排列的個(gè)數(shù)叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的排列數(shù),用Aeq \\al(m,n)表示.
(2)組合數(shù)的定義:從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素的所有不同組合的個(gè)數(shù),叫做從n個(gè)不同元素中取出m個(gè)元素的組合數(shù),用Ceq \\al(m,n)表示.
3.排列數(shù)、組合數(shù)的公式及性質(zhì)
【典例講練】
題型一 排列應(yīng)用題
【例1-1】(1)若,則________;
(2)不等式的解集為_(kāi)_______.
【答案】 3
【分析】(1)利用排列數(shù)的計(jì)算公式化簡(jiǎn)計(jì)算,再結(jié)合的取值范圍即可得出答案.
(2)利用排列數(shù)的計(jì)算公式化簡(jiǎn)計(jì)算,再結(jié)合的取值范圍即可得出答案.
【詳解】(1)原方程可化為,
化簡(jiǎn)得,解得或或或.
由,得,且,所以.
(2)原不等式可化為,其中,,
整理得,即,所以或.
因?yàn)?,,所以,,所以原不等式的解集為?br>故答案為:3,.
【例1-2】有7名同學(xué),其中3名男生、4名女生,求在下列不同條件下的排法種數(shù).
(1)選5人排成一排;
(2)全體站成一排,女生互不相鄰;
(3)全體站成一排,其中甲不站在最左邊,也不站在最右邊;
(4)全體站成一排,其中甲不站在最左邊,乙不站在最右邊;
(5)男生順序已定,女生順序不定;
(6)站成三排,前排2名同學(xué),中間排3名同學(xué),后排2名同學(xué),其中甲站在中間排的中間位置;
(7)7名同學(xué)站成一排,其中甲、乙相鄰,但都不與丙相鄰;
(8)7名同學(xué)坐圓桌吃飯,其中甲、乙相鄰.
【答案】(1)2520
(2)144
(3)3600
(4)3720
(5)840
(6)720
(7)960
(8)240
【分析】(1)根據(jù)排列即可求解,
(2)根據(jù)不相鄰問(wèn)題運(yùn)用插空法即可求解,
(3)根據(jù)特殊元素或者特殊位置優(yōu)先安排即可求解,
(4)根據(jù)分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理即可分兩類(lèi)情況分別求解:一類(lèi)甲在最后最右端,另一類(lèi)甲在出來(lái)左右兩端之外的中間5個(gè)位置中選一個(gè),
(5)根據(jù)定序問(wèn)題利用除法即可求解,
(6)先安排好甲,剩余人員全排列即可,
(7)甲乙相鄰問(wèn)題,然后甲乙整體與丙屬于不相鄰問(wèn)題,分別利用捆綁法和插空法即可分步求解,
(8)根據(jù)圓桌問(wèn)題,利用定序問(wèn)題的除法公式即可求解.
(1)從7人中選5人排列,排法有(種).
(2)先排男生,有種排法,再在男生之間及兩端的4個(gè)空位中排女生,有種排法.故排法共有(種).
(3)方法一(特殊元素優(yōu)先法) 先排甲,有5種排法,其余6人有種排法,故排法共有(種).方法二(特殊位置優(yōu)先法) 左右兩邊位置可安排除甲外其余6人中的2人,有種排法,其他位置有種排法,故排法共有(種).
(4)方法一 分兩類(lèi):第一類(lèi),甲在最右邊,有種排法;第二類(lèi),甲不在最右邊,甲可從除去兩端后剩下的5個(gè)位置中任選一個(gè),有5種排法,而乙可從除去最右邊的位置及甲的位置后剩下的5個(gè)位置中任選一個(gè),有5種排法,其余人全排列,有種排法.故排法共有(種).方法二 7名學(xué)生全排列,有種排法,其中甲在最左邊時(shí),有種排法,乙在最右邊時(shí),有種排法,甲在最左邊、乙在最右邊都包含了甲在最左邊且乙在最右邊的情形,有種排法,故排法共有(種).
(5)7名學(xué)生站成一排,有種排法,其中3名男生的排法有種,由于男生順序已定,女生順序不定,故排法共有(種).
(6)把甲放在中間排的中間位置,則問(wèn)題可以看成剩余6人的全排列,故排法共有(種).
(7)先把除甲、乙、丙3人外的4人排好,有種排法,由于甲、乙相鄰,故再把甲、乙排好,有種排法,最后把排好的甲、乙這個(gè)整體與丙分別插入原先排好的4人之間及兩端的5個(gè)空隙中,有種排法.故排法共有(種).
(8)將甲、乙看成一個(gè)整體,相當(dāng)于6名同學(xué)坐圓桌吃飯,有種排法,甲、乙兩人可交換位置,故排法共有(種).
歸納總結(jié):
【練習(xí)1-1】若,則n=( )
A.1B.8C.9D.10
【答案】B
【分析】根據(jù)排列數(shù)的運(yùn)算求解即可.
【詳解】由得,,
又,
所以,解得,
所以正整數(shù)n為8.
故選:B.
【練習(xí)1-2】某種產(chǎn)品的加工需要經(jīng)過(guò)道工序.
(1)如果工序不能放在最后,那么有多少種加工順序?(數(shù)字作答)
(2)如果工序必須相鄰,那么有多少種加工順序?(數(shù)字作答)
(3)如果工序C,D必須不能相鄰,那么有多少種加工順序?(數(shù)字作答)
【答案】(1)96
(2)48
(3)72
【分析】(1)先從另外4道工序中任選1道工序放在最后,再將剩余的4道工序全排列即可;
(2)先排A,B這2道工序,再將它們看做一個(gè)整體,與剩余的工序全排列;
(3)先排其余的3道工序,出現(xiàn)4個(gè)空位,再將這2道工序插空.
(1)
先從另外4道工序中任選1道工序放在最后,有種不同的排法,再將剩余的4道工序全排列,有種不同的排法,故由分步乘法原理可得,共有種加工順序;
(2)
先排A,B這2道工序,有種不同的排法,再將它們看做一個(gè)整體,與剩余的工序全排列,有種不同的排法,故由分步乘法原理可得,共有種加工順序;
(3)
先排其余的3道工序,有種不同的排法,出現(xiàn)4個(gè)空位,再將C,D這2道工序插空,有種不同的排法,所以由分步乘法原理可得,共有種加工順序.
【練習(xí)1-3】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,私家車(chē)成為居民的標(biāo)配.某小區(qū)為了適應(yīng)這一變化,在小區(qū)建設(shè)過(guò)程中預(yù)留了7個(gè)排成一排的備用車(chē)位.現(xiàn)有3位私家車(chē)車(chē)主要使用這一備用車(chē)位.現(xiàn)規(guī)定3位私家車(chē)隨機(jī)停車(chē),任意兩輛車(chē)都不相鄰,則共有不同停車(chē)種數(shù)為( )
A.144B.24C.72D.60
【答案】D
【分析】由題可知7個(gè)車(chē)位停三輛車(chē),則會(huì)產(chǎn)生4個(gè)空位,故可先擺4個(gè)空位留下5個(gè)空隙供3輛車(chē)選擇即可.
【詳解】由題可知7個(gè)車(chē)位停三輛車(chē),則會(huì)產(chǎn)生4個(gè)空位,故可先擺好4個(gè)空車(chē)位,4個(gè)空車(chē)位之間共有5個(gè)空隙可供3輛車(chē)選擇停車(chē).
因此,任何兩輛車(chē)都不相鄰的停車(chē)種數(shù)共有.
故選:D.
題型二 組合應(yīng)用題
【例2-1】解不等式:.
【答案】
【分析】根據(jù)組合數(shù)的計(jì)算公式可得解集.
【詳解】解:由題意,得,.
原不等式可化簡(jiǎn)為
,
即,解得.
又,,所以.
【例2-2】某學(xué)校為增進(jìn)學(xué)生體質(zhì),擬舉辦長(zhǎng)跑比賽,該學(xué)校高一年級(jí)共有5個(gè)班級(jí),現(xiàn)將7個(gè)參賽名額分配給這5個(gè)班級(jí),每班至少1個(gè)參賽名額,則不同的分配方法為( )
A.21種B.18種C.15種D.10種
【答案】C
【分析】根據(jù)給定條件,利用隔板法直接求解作答.
【詳解】7個(gè)參賽名額分配給5個(gè)班級(jí),每班至少1個(gè)參賽名額,名額無(wú)區(qū)別,
可將7個(gè)參賽名額視為7個(gè)球,排成一列形成6個(gè)空隙,插入4塊隔板分成5份,每一份至少一個(gè)球,即至少一個(gè)名額,
所以不同分配方法為.
故選:C
【例2-3】男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名,其中男女隊(duì)長(zhǎng)各人,選派人外出比賽,在下列情形中各有多少種選派方法.
(1)任選人
(2)男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名
(3)至少有名女運(yùn)動(dòng)員
(4)隊(duì)長(zhǎng)至少有一人參加
(5)既要有隊(duì)長(zhǎng),又要有女運(yùn)動(dòng)員
【答案】(1)252(2)120(3)246(4)196(5)191
【分析】(1)男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名,共名,任選5人的選法為:,即可求得任選5人的選法;
(2)本題是一個(gè)分步計(jì)數(shù)問(wèn)題,首先選名男運(yùn)動(dòng)員,有種選法.再選名女運(yùn)動(dòng)員,有種選法.利用乘法原理,即可求得答案;
(3)至少名女運(yùn)動(dòng)員包括以下幾種情況:女男,女男,女男,女男.分別寫(xiě)出這幾種結(jié)果,利用分類(lèi)加法原理,即可求得答案;
(4)只有男隊(duì)長(zhǎng)為種選法,只有女隊(duì)長(zhǎng)為種選法,男、女隊(duì)長(zhǎng)都入選為種選法,把所有的結(jié)果數(shù)相加,即可求得答案;
(5)當(dāng)有女隊(duì)長(zhǎng),其他人選法任意,共有種選法.不選女隊(duì)長(zhǎng)時(shí),必選男隊(duì)長(zhǎng),共有 種選法.其中選男隊(duì)長(zhǎng),不含女運(yùn)動(dòng)員種選法,即可求得答案.
【詳解】(1) 男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名,共名
任選人的選法為:
任選人,共有種選法.
(2) 選派男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名.
首先選名男運(yùn)動(dòng)員,有種選法,再選名女運(yùn)動(dòng)員,有種選法
根據(jù)分步計(jì)數(shù)乘法原理
選派男運(yùn)動(dòng)員名,女運(yùn)動(dòng)員名,共有種選法.
(3) 至少名女運(yùn)動(dòng)員包括以下幾種情況:女男,女男,女男,女男.
由分類(lèi)加法計(jì)數(shù)原理可得有:.
至少有名女運(yùn)動(dòng)員有種選法.
(4) 只有男隊(duì)長(zhǎng)的選法為選法,只有女隊(duì)長(zhǎng)的選法為選法
又 男、女隊(duì)長(zhǎng)都入選的選法為選法.
共有種選法.
隊(duì)長(zhǎng)至少有一人參加有:種選法.
(5) 當(dāng)有女隊(duì)長(zhǎng),其他人選法任意,共有種選法,
不選女隊(duì)長(zhǎng)時(shí),必選男隊(duì)長(zhǎng),共有種選法,
選男隊(duì)長(zhǎng)且不含女運(yùn)動(dòng)員有種選法.
不選女隊(duì)長(zhǎng)時(shí)共有種選法.
既有隊(duì)長(zhǎng)又有女運(yùn)動(dòng)員共有:種選法.
歸納總結(jié):
【練習(xí)2-1】在10件產(chǎn)品中,有8件正品,2件次品,從這10件產(chǎn)品中任意抽出3件.
(1)共有多少種不同抽法?
(2)抽出的3件中恰好有1件次品的抽法有多少種?
(3)抽出的3件中至少有1件次品的抽法有多少種?
【答案】(1)120
(2)56
(3)64
【分析】(1)根據(jù)組合定義可得答案;
(2)根據(jù)組合定義可得答案;
(3)根據(jù)組合定義和間接法可得答案.
(1)
從這10件產(chǎn)品中任意抽出3件有種.
(2)
抽出的3件中恰好有1件次品的抽法有種.
(3)
抽出的3件中至少有1件次品的抽法有種.
題型三 分組、分配問(wèn)題
【例3-1】按下列要求分配6本不同的書(shū),各有多少種不同的分配方式?
(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;
(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;
(3)平均分成三份,每份2本;
(4)平均分配給甲、乙、丙三人,每人2本;
(5)分成三份,1份4本,另外兩份每份1本.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本,是無(wú)序不均勻分組問(wèn)題,直接利用組合數(shù)公式求解即可.
(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本,甲、乙、丙三人有序不均勻分組問(wèn)題.直接求出即可.
(3)平均分成三份,每份2本.這是平均分組問(wèn)題,求出組合總數(shù)除以即可.
(4)分給甲、乙、丙三人,每個(gè)人2本,甲、乙、丙三人有序均勻分組問(wèn)題.直接求出即可,
(5)分成三份,1份4本,另外兩份每份1本.這是部分平均分組問(wèn)題,求出組合總數(shù)除以即可,
(1)
解:依題意,先選1本有種選法;
再?gòu)挠嘞碌?本中選2本有種選法;
最后余下3本全選有種方法,故共有種.
(2)
解:由于甲、乙、丙是不同的三人,在第(1)題基礎(chǔ)上,還應(yīng)考慮再分配,共有種.
(3)
解:先分三步,則應(yīng)是種方法,但是這里出現(xiàn)了重復(fù).
不妨記6本書(shū)為、、、、、,
若第一步取了,第二步取了,第三步取了,記該種分法為,,,
則種分法中還有,,、,,、,,、,,、,,,共種情況,
而這種情況僅是、、的順序不同,因此只能作為一種分法,
故分配方式有種.
(4)
解:在(3)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)考慮再分配,共有種.
(5)
解:無(wú)序均勻分組問(wèn)題,種,
【例3-2】第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在北京舉辦,據(jù)此,北京成為世界上第一座雙奧之城,該奧運(yùn)會(huì)激發(fā)了大家對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)的熱情.現(xiàn)將5名志愿者分到3個(gè)不同的場(chǎng)所進(jìn)行志愿服務(wù),要求每個(gè)場(chǎng)所至少1人,則不同的分配方案有( )
A.150種B.90種C.300種D.360種
【答案】A
【分析】根據(jù)題意,5名志愿者去3個(gè)地方,有兩種可能,根據(jù)部分分組的原理求解.
【詳解】依題意,5名志愿者去3個(gè)場(chǎng)所,每個(gè)場(chǎng)所至少1人,有以下兩種可能,3個(gè)場(chǎng)所可能分別有或名志愿者,根據(jù)部分均分的分組公式,分組的可能有:種,在把這些分組分到三個(gè)不同的場(chǎng)所,有種.
故選:A.
歸納總結(jié):
【練習(xí)3-1】現(xiàn)有張獎(jiǎng)券,其中有一、二、三等獎(jiǎng)各張,其余張無(wú)獎(jiǎng),現(xiàn)將這張獎(jiǎng)券隨機(jī)分發(fā)給名同學(xué),每人張,則恰有兩人獲獎(jiǎng)的情況數(shù)是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】只需考慮將一、二、三等獎(jiǎng)的獎(jiǎng)券分配給其中的兩人,結(jié)合分組分配的原理可得結(jié)果.
【詳解】只需考慮將一、二、三等獎(jiǎng)的獎(jiǎng)券分配給其中的兩人,
則兩人中有一人分了兩張獎(jiǎng)券,故恰有兩人獲獎(jiǎng)的情況數(shù)是.
故選:B.
【練習(xí)3-2】名同學(xué)簡(jiǎn)記為、、、、、到甲、乙、丙三個(gè)場(chǎng)館做志愿者
(1)一天上午有個(gè)相同的口罩全部發(fā)給這名同學(xué),每名同學(xué)至少發(fā)兩個(gè)口罩,則不同的發(fā)放方法種數(shù)?
(2)每名同學(xué)只去一個(gè)場(chǎng)館,甲場(chǎng)館安排名,乙場(chǎng)館安排名,丙場(chǎng)館安排名,則不同的安排方法種數(shù)?
【答案】(1)126種;
(2)60種;
【分析】(1)先讓每位同學(xué)拿一個(gè)口罩,余下10個(gè)用隔板法求解作答.
(2)利用分步計(jì)數(shù)乘法原理從6人中依次取1人,2人,3人去甲、乙、丙三個(gè)場(chǎng)館列式計(jì)算作答.
(1)
個(gè)相同的口罩,每位同學(xué)先拿一個(gè),剩下的個(gè)口罩排成一排有個(gè)間隙,插入塊板子分成6份,每一種分法所得6份給到6個(gè)人即可,
所以不同的發(fā)放方法種.
(2)
求不同的安排方法分三步:人中選一人去甲場(chǎng)館,剩下的人中選人去乙場(chǎng)館,最后剩下人去丙場(chǎng)館,
所以不同的安排方法有 種.
【練習(xí)3-3】某班有一個(gè)5男4女組成的社會(huì)實(shí)踐調(diào)查小組,準(zhǔn)備在暑假進(jìn)行三項(xiàng)不同的社會(huì)實(shí)踐,將9人平均分成每組既有男生又有女生的三個(gè)組去進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐.
【答案】.
【分析】將4個(gè)女生按分組,再取男生到分成的三組,確保各組都為3人,然后將三組分配到三個(gè)項(xiàng)目中去,列式計(jì)算作答.
把4個(gè)女生按分組,有種分法,再?gòu)?個(gè)男生中任取1個(gè)到兩個(gè)女生的一組,
從余下4個(gè)男生中任取2人到1個(gè)女生的一組,最后2個(gè)男生到最后的1個(gè)女生組,分法種數(shù)為,
將分得的三個(gè)小組分配到三個(gè)項(xiàng)目中去有方法,
由分步乘法計(jì)數(shù)原理得:,
所以不同的調(diào)查方式有.
題型四 排列組合綜合題
【例4-1】現(xiàn)選派3名男醫(yī)生3名女醫(yī)生組成兩個(gè)組,去支援兩個(gè)社區(qū)的防疫工作,每組至少2人,女醫(yī)生不能全在同一組,且每組不能全為女醫(yī)生,則不同的安排方法有______種(用數(shù)字填寫(xiě)答案).
【答案】36
【分析】分類(lèi)根據(jù)加法原理和分步乘法原理進(jìn)行計(jì)算.
【詳解】設(shè)兩個(gè)社區(qū)為A,,
若A社區(qū)派遣2名醫(yī)生,則共有種不同的派遣方法,
若A社區(qū)派遣3名醫(yī)生,則共有種不同的派遣方法,
若A社區(qū)派遣4名醫(yī)生,等同社派遣2名醫(yī)生,則共有種不同的派遣方法,
綜合①②③得:則不同的派遣方法有,
故選:C.
【例4-2】有5本不同的教科書(shū),其中語(yǔ)文書(shū)2本,數(shù)學(xué)書(shū)2本,物理書(shū)1本.若將其并排擺放在書(shū)架的同一層上,則同一科目書(shū)都不相鄰的放法種數(shù)是( )
A.12B.48C.72D.96
【答案】B
【分析】此題分為物理在第一或第五個(gè)位置、物理在第二或第四個(gè)位置和物理在第三個(gè)位置,分別求出它們的總數(shù)即可求出答案.
【詳解】物理在第一或第五個(gè)位置,共有:種;
物理在第二或第四個(gè)位置,共有:種;
物理在第三個(gè)位置,共有:種;
所以同一科目書(shū)都不相鄰的放法種數(shù)是:.
故選:B.
【例4-3】北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”以熊貓為原型進(jìn)行創(chuàng)作,意喻敦厚、健康、活潑、可愛(ài);北京冬殘奧會(huì)吉祥物“雪容融”以燈籠為原型進(jìn)行設(shè)計(jì),表達(dá)了世界文明交流互鑒,和諧發(fā)展理念.兩者一經(jīng)發(fā)布,深受大家喜愛(ài).某校為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)體育的熱情,委派小劉、小陳、小趙、小孫、小王、小航人將這兩個(gè)吉祥物組裝安放至操場(chǎng),每個(gè)吉祥物組裝安放至少需要兩人,每人都必須前往組裝安放,但小陳和小王不能組裝安放同一個(gè)吉祥物,則不同的方案共有( )種.
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先分類(lèi)成兩種情況:四人一組和兩人一組以及三人一組和三人一組,然后根據(jù)計(jì)數(shù)原理求解即可.
【詳解】由題意可以分為兩種情況:
第一種:四人一組和兩人一組,共有;
第二種:三人一組和三人一組,共有;
所以不同的方案一共有:.
故選:B.
歸納總結(jié):
【練習(xí)4-1】某學(xué)校文藝匯演準(zhǔn)備從舞蹈、小品、相聲、音樂(lè)、魔術(shù)、朗誦6個(gè)節(jié)目中選取5個(gè)進(jìn)行演出.要求舞蹈和小品必須同時(shí)參加,且他們的演出順序必須滿足舞蹈在前、小品在后.那么不同的演出順序種數(shù)有( )
A.240種B.480種C.540種D.720種
【答案】A
【分析】先從4個(gè)節(jié)目中選3個(gè),再按照定序排列即可求解.
【詳解】先從相聲、音樂(lè)、魔術(shù)、朗誦4個(gè)節(jié)目中選3個(gè),有種,再把5個(gè)節(jié)目排列且滿足舞蹈在前、小品在后,
有,總共有種.
故選:A.
【練習(xí)4-2】英文單詞"sentence”由8個(gè)字母構(gòu)成,將這8個(gè)字母組合排列,且兩個(gè)n不相鄰一共可以得到英文單詞的個(gè)數(shù)為( )(可以認(rèn)為每個(gè)組合都是一個(gè)有意義的單詞)
A.2520B.3360C.25200D.4530
【答案】A
【分析】排列定序問(wèn)題與不相鄰問(wèn)題綜合,先去掉排列其他個(gè)字母,再插入字母.
【詳解】英文單詞“sentence”中字母e有3個(gè),字母n有2個(gè),字母s、t、c各有一個(gè),優(yōu)先考慮無(wú)限制的字母,注意重復(fù)字母需除去順序,共有種,再插入個(gè)字母,共有種,所以一共有種,
故選:A.
【練習(xí)4-3】《長(zhǎng)津湖》和《我和我的父輩》都是2021年國(guó)慶檔的熱門(mén)電影.某電影院的某放映廳在國(guó)慶節(jié)的白天可以放映6場(chǎng),晚上可以放映4場(chǎng)電影.這兩部影片只各放映一次,且兩部電影不能連續(xù)放映(白天最后一場(chǎng)和晚上第一場(chǎng)視為不連續(xù)),也不能都在白天放映,則放映這兩部電影不同的安排方式共有( )
A.30種B.54種C.60種D.64種
【答案】B
【分析】分兩種情況考慮,均在晚上播放,或者白天一場(chǎng),晚上一場(chǎng),求得結(jié)果.
【詳解】若均在晚上播放,則不同的安排方式有種,若白天一場(chǎng),晚上一場(chǎng),則有種,故放映這兩部電影不同的安排方式共有48+6=54種.
故選:B
【完成課時(shí)作業(yè)(六十六)】
【課時(shí)作業(yè)(六十六)】
A組 礎(chǔ)題鞏固
1.現(xiàn)從4名男生和3名女生中,任選3名男生和2名女生,分別擔(dān)任5門(mén)不同學(xué)科的課代表,則不同安排方法的種數(shù)是( )
A.12B.120C.1440D.17280
【答案】C
【分析】首先選3名男生和2名女生,再全排列,共有種不同安排方法.
【詳解】首先從4名男生和3名女生中,任選3名男生和2名女生,共有種情況,
再分別擔(dān)任5門(mén)不同學(xué)科的課代表,共有種情況.
所以共有種不同安排方法.
故選:C
2.學(xué)校有個(gè)優(yōu)秀學(xué)生名額,要求分配到高一、高二、高三,每個(gè)年級(jí)至少個(gè)名額,則有( )種分配方案.
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】問(wèn)題等價(jià)于將個(gè)完全相同的小球,放入個(gè)不同的盒子,每個(gè)盒子至少個(gè)球,結(jié)合隔板法可得結(jié)果.
【詳解】問(wèn)題等價(jià)于將個(gè)完全相同的小球,放入個(gè)不同的盒子,每個(gè)盒子至少個(gè)球,
由隔板法可知,不同的分配方案種數(shù)為.
故選:C.
3.有甲、乙、丙、丁、戊5名同學(xué)站成一排參加文藝匯演,若甲不站在兩端,丙和丁相鄰,則不同排列方式共有( )
A.12種B.24種C.36種D.48種
【答案】B
【分析】利用捆綁法處理丙丁,用插空法安排甲,利用排列組合與計(jì)數(shù)原理即可得解
【詳解】因?yàn)楸∫谝黄?,先把丙丁捆綁,看做一個(gè)元素,連同乙,戊看成三個(gè)元素排列,有種排列方式;為使甲不在兩端,必須且只需甲在此三個(gè)元素的中間兩個(gè)位置任選一個(gè)位置插入,有2種插空方式;注意到丙丁兩人的順序可交換,有2種排列方式,故安排這5名同學(xué)共有:種不同的排列方式,
故選:B
4.為了配合社區(qū)核酸檢測(cè),某醫(yī)院共派出4名男志愿者和2名女志愿者參與社區(qū)志愿服務(wù).已知6名志愿者將會(huì)被分為2組派往2個(gè)不同的社區(qū),且女志愿者不單獨(dú)成組.若每組不超過(guò)4人,則不同的分配方法種數(shù)為( )
A.32B.48C.40D.56
【答案】B
【分析】分為(3,3)兩組、(2,4)兩組兩種情況討論,分別計(jì)算每一組分配方法求和可得答案.
【詳解】分兩種情況討論:
分為3,3的兩組時(shí),2名女志愿者不單獨(dú)成組,有種分組方法,再對(duì)應(yīng)到兩個(gè)社區(qū)參加志愿工作,有種情況,此時(shí)共有種分配方法;
分為2,4的兩組時(shí),有種分組方法,其中有1種兩名女志愿者單獨(dú)成組的情況,則有14種符合條件的分組方法,再對(duì)應(yīng)到兩個(gè)社區(qū)參加志愿工作,有種情況,此時(shí)共有種分配方法,
故共有種分配方法.
故選:B.
5.某學(xué)校為了迎接市春季運(yùn)動(dòng)會(huì),從由5名男生和4名女生組成的田徑訓(xùn)練隊(duì)中選出4人參加比賽,要求男、女生都有,則男生甲與女生乙至少有1人入選的選法種數(shù)為( )
A.85B.86C.9D.90
【答案】B
【分析】由加法原理分類(lèi)計(jì)算:第一類(lèi),男生甲入選,女生乙不入選;第二類(lèi),男生甲不入選,女生乙入選;第三類(lèi),男生甲、女生乙均入選,由此計(jì)算可得,其中第一類(lèi)和第二類(lèi)里計(jì)算時(shí)還需要再按男女生人數(shù)分類(lèi).
【詳解】由題意,可分三類(lèi)考慮:
第一類(lèi),男生甲入選,女生乙不入選,選法種數(shù)為;
第二類(lèi),男生甲不入選,女生乙入選,選法種數(shù)為;
第三類(lèi),男生甲、女生乙均入選,選法種數(shù)為.
所以男生甲與女生乙至少有1人入選的選法種數(shù)為.
故選:B.
6.中國(guó)航天工業(yè)迅速發(fā)展,取得了輝煌的成就,使我國(guó)躋身世界航天大國(guó)的行列. 中國(guó)的目標(biāo)是到2030年成為主要的太空大國(guó).它通過(guò)訪問(wèn)月球,發(fā)射火星探測(cè)器以及建造自己的空間站,擴(kuò)大了太空計(jì)劃.在航天員進(jìn)行的一項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)中,要先后實(shí)施 個(gè)程序,其中程序A只能出現(xiàn)在第一步或最后一步,程序B和C實(shí)施時(shí)必須相鄰,請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)順序的編排方法共有( )
A. 種B. 種C. 種D. 種
【答案】C
【分析】在排列時(shí),相鄰元素用捆綁法,特殊元素特殊安排,利用分步計(jì)數(shù)原理即可求解.
【詳解】首先將程序B和C捆綁在一起,再和除程序A之外的3個(gè)程序進(jìn)行全排列,最后將程序A排在第一步或最后一步,根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理可得種.
故選:C
7.將甲、乙等5名交警分配到三個(gè)不同路口疏導(dǎo)交通,每個(gè)路口至少一人,其中一個(gè)路口3人,且甲、乙在同一路口的分配方案共有( )
A.18種B.24種C.36種D.72種
【答案】A
【分析】由于甲乙在同一路口執(zhí)勤且有一路口需3人,所以甲乙在三人組,第一步給甲乙組選一人,剩余兩人為兩組,第二步把三組人安排到3個(gè)路口即可.
【詳解】5名交警分配到三個(gè)不同路口疏導(dǎo)交通,每個(gè)路口至少一人,其中一個(gè)路口3人,所以不同路口的執(zhí)勤人數(shù)為,
又甲、乙在同一路口,先選一個(gè)人和甲乙組成一組有種選法,剩余兩人為兩組,
然后安排到3個(gè)路口共有種不同的安排方法,
故選:A
8.年07月01日是中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年,習(xí)近平總書(shū)記代表黨和人民莊嚴(yán)宣告,經(jīng)過(guò)全黨全國(guó)各族人民持續(xù)奮斗,我們實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)百年奮斗目標(biāo),在中華大地上全面建成了小康社會(huì),歷史性地解決了絕對(duì)貧困問(wèn)題.某數(shù)學(xué)興趣小組把三個(gè)0?兩個(gè)2?兩個(gè)1與一個(gè)7組成一個(gè)八位數(shù)(如20001217),若其中三個(gè)0均不相鄰,則這個(gè)八位數(shù)的個(gè)數(shù)為( )
A.200B.240C.300D.600
【答案】C
【分析】由于三個(gè)0均不相鄰,所以采用插空法,第一步排列兩個(gè)2,兩個(gè)1,一個(gè)7,第二步再把0插入其中五個(gè)空,即可得答案.
【詳解】利用插空法,第一步排列兩個(gè)2,兩個(gè)1,一個(gè)7,共有種排法,
第二步再把0插入其中五個(gè)空,所以有種排法,
所以共有個(gè)八位數(shù).
故選:C.
9.霍慶市海軍青少年航空學(xué)校招生,某服務(wù)站點(diǎn)需要連續(xù)五天有志愿者參加志愿服務(wù),每天只需要一名志愿者,現(xiàn)有5名志愿者計(jì)劃依次安排到該服務(wù)站點(diǎn)參加服務(wù),要求志愿者甲不安排第一天,志愿者乙和丙不在相鄰兩天參加服務(wù),則不同的安排方案共有( )
A.48種B.60種C.76種D.96種
【答案】B
【分析】考慮兩種情況,即乙丙之間恰好安排的是甲,與乙丙之間安排的不恰好是甲兩種情況,采用插空法以及捆綁法,即可求得答案.
【詳解】當(dāng)乙丙兩人之間恰好安排的是甲時(shí),先排甲乙丙之外的兩人有種排法,
將乙甲丙三人看作一個(gè)人,但乙丙可以交換位置,插到其余兩人的空位中,
此時(shí)共有種安排方案,
當(dāng)乙丙之間安排的不恰好是甲時(shí),先排甲乙丙之外的兩人有種排法,再將乙丙插入到先排的兩人之間的空位中,有種排法,由于甲不安排第一天,故將甲插入到排完的四人形成的后面四個(gè)空位中,
此時(shí)共有 種安排方案,
故不同的安排方案共有種安排方案,
故選:B
10.若,則________.
【答案】5
【分析】利用排列數(shù)和組合數(shù)公式直接計(jì)算可得.
【詳解】因?yàn)?,所以,解?
故答案為:5.
11.某公司有9個(gè)連在一起的停車(chē)位,現(xiàn)有5輛不同型號(hào)的轎車(chē)需停放,若停放后恰有3個(gè)空車(chē)位連在一起,則不同的停放方法有____種.
【答案】3600
【解析】先將5輛不同型號(hào)的轎車(chē)停放好,再用插空法將空車(chē)插入5輛不同型號(hào)的轎車(chē)產(chǎn)生的空位中即可.
【詳解】分兩步:第一步,先將5輛不同型號(hào)的轎車(chē)停放好有種不同停法,第二步,再將3個(gè)空
車(chē)位打包和剩下的1個(gè)空車(chē)位插入5輛車(chē)產(chǎn)生的6個(gè)空位中有種不同的插法,根據(jù)分步
乘法原理得不同的停放方法種.
故答案為:3600.
【點(diǎn)睛】本題考查計(jì)數(shù)原理中的排列問(wèn)題,求解排列問(wèn)題主要有以下方法:1.直接法,2.優(yōu)先法,3.捆綁法,4.插空法,5.先整體后局部,6.定序問(wèn)題除法處理,7.間接法等,做題時(shí)要靈活處理和運(yùn)用,是一道中檔題.
12.北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”以熊貓為原型進(jìn)行創(chuàng)作,意喻敦厚、健康、活潑、可愛(ài);北京冬殘奧會(huì)吉祥物“雪容融”以燈籠為原型進(jìn)行設(shè)計(jì),表達(dá)了世界文明交流互鑒,和諧發(fā)展理念.兩者一經(jīng)發(fā)布,深受大家喜愛(ài).某校為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)體育的熱情,委派小劉、小陳、小趙、小孫、小王、小航人將這兩個(gè)吉祥物組裝安放至操場(chǎng),每個(gè)吉祥物組裝安放至少需要兩人,每人都必須前往組裝安放,但小陳和小王不能組裝安放同一個(gè)吉祥物,則不同的方案共有________種.
【答案】28
【分析】先分類(lèi)成兩種情況:四人一組和兩人一組以及三人一組和三人一組,然后根據(jù)計(jì)數(shù)原理求解即可.
【詳解】由題意可以分為兩種情況:第一種:四人一組和兩人一組,共有;
第二種:三人一組和三人一組,共有;
所以不同的方案一共有:.
故答案為:28
13.某醫(yī)院呼吸內(nèi)科有3名男醫(yī)生、2名女醫(yī)生,其中李亮(男)為科室主任;感染科有2名男醫(yī)生、2名女醫(yī)生,其中張雅(女)為科室主任.現(xiàn)在院方?jīng)Q定從兩科室中選4人參加培訓(xùn).
(1)若至多有1名主任參加,則有多少種派法?
(2)若呼吸內(nèi)科至少有2名醫(yī)生參加,則有多少種派法?
(3)若至少有1名主任參加,且有女醫(yī)生參加,則有多少種派法?
【答案】(1)105;
(2)105;
(3)87.
【分析】(1)分無(wú)主任參加和只有1名主任參加兩種情況,再根據(jù)組合的方法求得答案;
(2)分2名醫(yī)生、3名醫(yī)生和4名醫(yī)生參加三種情況,再根據(jù)組合的方法即可求得答案;
(3)考慮張雅參加和不參加兩種情況,如果張雅不參加則李亮必須參加,進(jìn)而根據(jù)組合的方法即可求得答案.
(1)
若無(wú)主任參加,則有種派法,若只有1名主任參加,則有種派法,故不同的派法共有(種).
(2)
由題意,可分為三類(lèi)考慮:
第一類(lèi),呼吸內(nèi)科有2名醫(yī)生參加,則共有種派法;
第二類(lèi),呼吸內(nèi)科有3名醫(yī)生參加,則共有種派法;
第三類(lèi),呼吸內(nèi)科有4名醫(yī)生參加,則共有種派法.
所以呼吸內(nèi)科至少有2名醫(yī)生參加的派法共有(種).
(3)
張雅既是主任,也是女醫(yī)生,屬于特殊元素,優(yōu)先考慮,所以以張雅是否參加來(lái)分類(lèi).
第一類(lèi),張雅參加,則有種派法,
第二類(lèi),張雅不參加,則李亮必須參加,則有種派法.
所以至少有1名主任參加,且有女醫(yī)生參加的派法共有(種).
B組 挑戰(zhàn)自我
1.2021年是鞏固脫貧攻堅(jiān)成果的重要一年,某縣為響應(yīng)國(guó)家政策,選派了6名工作人員到A 、B、C三個(gè)村調(diào)研脫貧后的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,每個(gè)村至少去1人,不同的安排方式共有( )種.
A.540B.480C.360D.240
【答案】A
【分析】把6名工作人員分別分為,1,,,2,,,2,三種情況討論,然后分別計(jì)算即可求解.
【詳解】解:把6名工作人員分為1,1,4三組,則不同的安排方式共有:種,
把6名工作人員分為2,2,2三組,不同的安排方式共有:種,
把6名工作人員分為1,2,3三組,不同的安排方式共有:種,
綜上,不同的安排方式共有種,
故選:A.
2.疫情之下,口罩成為家家戶戶囤貨清單中必不可少的一項(xiàng),某新聞?dòng)浾邽檎{(diào)查不同口罩的防護(hù)能力,分別在淘寶、京東、拼多多等購(gòu)物平臺(tái)購(gòu)買(mǎi)了7種口罩,安排4人進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),且每人至少統(tǒng)計(jì)1種口罩的相關(guān)數(shù)據(jù)(不重復(fù)統(tǒng)計(jì)),則不同的安排方法有( )
A.6000種B.7200種C.7800種D.8400種
【答案】D
【分析】由題意可知安排方法分三類(lèi),第一類(lèi),3個(gè)人統(tǒng)計(jì)1種,1個(gè)人統(tǒng)計(jì)4種,第二類(lèi),2個(gè)人統(tǒng)計(jì)1種,1個(gè)人統(tǒng)計(jì)2種,1個(gè)人統(tǒng)計(jì)3種,第三類(lèi),1個(gè)人統(tǒng)計(jì)1種,3個(gè)人統(tǒng)計(jì)2種,然后利用先分組后排列計(jì)算即得.
【詳解】由題意可知安排方法分三類(lèi):
第一類(lèi),3個(gè)人統(tǒng)計(jì)1種,1個(gè)人統(tǒng)計(jì)4種,有(種);
第二類(lèi),2個(gè)人統(tǒng)計(jì)1種,1個(gè)人統(tǒng)計(jì)2種,1個(gè)人統(tǒng)計(jì)3種,有(種);
第三類(lèi),1個(gè)人統(tǒng)計(jì)1種,3個(gè)人統(tǒng)計(jì)2種,有(種);
故總的安排方法有(種).
故選:D.
3.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)椋詀、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
4.某公司在元宵節(jié)組織了一次猜燈謎活動(dòng),主持人事先將10條不同燈謎分別裝在了如圖所示的10個(gè)燈籠中,猜燈謎的職員每次只能任選每列最下面的一個(gè)燈籠中的謎語(yǔ)來(lái)猜(無(wú)論猜中與否,選中的燈籠就拿掉),則這10條燈謎依次被選中的所有不同順序方法數(shù)為_(kāi)___________.(用數(shù)字作答)
【答案】
【分析】由題意可知,猜燈謎的職員每次只能任選每列最下面的一個(gè)燈籠中的謎語(yǔ)來(lái)猜,所以本題是定序問(wèn)題,故結(jié)合倍縮法即可求出結(jié)果.
【詳解】一共有10條燈謎,共有種方法,由題意可知而其中按2,3,3,2組成的4列相對(duì)位置不變,所以結(jié)合倍縮法可知共有種,也即是這10條燈謎依次被選中的所有不同順序方法有種
故答案為:.
名稱
定義
排列
從n個(gè)不同元素中取出m(m≤n)個(gè)元素
按照一定的順序排成一列
組合
合成一組
公式
(1)Aeq \\al(m,n)=n(n-1)(n-2)…(n-m+1) =eq \f(n!,?n-m?!)
(2)Ceq \\al(m,n)=eq \f(A\\al(m,n),A\\al(m,m))=eq \f(n?n-1??n-2?…?n-m+1?,m!)=eq \f(n!,m!?n-m?!)
性質(zhì)
(3)0?。?;Aeq \\al(n,n)=n!
(4)Ceq \\al(m,n)=Ceq \\al(n-m,n);Ceq \\al(m,n+1)=Ceq \\al(m,n)+Ceq \\al(m-1,n)
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