一、知識梳理
1.兩個計數(shù)原理
2.兩個計數(shù)原理的區(qū)別
分類加法計數(shù)原理與分類有關(guān),各種方法相互獨立,用其中的任一種方法都可以完成這件事;分步乘法計數(shù)原理與分步有關(guān),各個步驟相互依存,只有各個步驟都完成了,這件事才算完成.
常用結(jié)論
三個易錯點
(1)應(yīng)用兩個計數(shù)原理首先要弄清楚先分類還是先分步.
(2)分類要做到“不重不漏”,正確把握分類標(biāo)準(zhǔn).
(3)分步要做到“步驟完整”,步步相連.
二、教材衍化
1.已知某公園有4個門,從一個門進,另一個門出,則不同的走法的種數(shù)為( )
A.16 B.13
C.12 D.10
解析:選C.將4個門編號為1,2,3,4,從1號門進入后,有3種出門的方式,共3種走法,從2,3,4號門進入,同樣各有3種走法,共有不同走法4×3=12(種).
2.如圖,從A城到B城有3條路;從B城到D城有4條路;從A城到C城有4條路,從C城到D城有5條路,則某旅客從A城到D城共有________條不同的路線.
解析:不同路線共有3×4+4×5=32(條).
答案:32
3.已知集合M={1,-2,3},N={-4,5,6,-7},從M,N這兩個集合中各選一個元素分別作為點的橫坐標(biāo),縱坐標(biāo),則這樣的坐標(biāo)在直角坐標(biāo)系中可表示第一、第二象限內(nèi)不同的點的個數(shù)是________.
解析:分兩步:第一步先確定橫坐標(biāo),有3種情況,第二步再確定縱坐標(biāo),有2種情況,因此第一、二象限內(nèi)不同點的個數(shù)是3×2=6.
答案:6
一、思考辨析
判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)在分類加法計數(shù)原理中,兩類不同方案中的方法可以相同.( )
(2)在分類加法計數(shù)原理中,每類方案中的方法都能直接完成這件事.( )
(3)在分步乘法計數(shù)原理中,每個步驟中完成這個步驟的方法是各不相同的.( )
(4)在分步乘法計數(shù)原理中,事件是分兩步完成的,其中任何一個單獨的步驟都能完成這件事.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
二、易錯糾偏
eq \a\vs4\al(常見誤區(qū))eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))分類、分步標(biāo)準(zhǔn)不清致誤
1.從0,1,2,3,4,5這六個數(shù)字中,任取兩個不同數(shù)字相加,其和為偶數(shù)的不同取法的種數(shù)有( )
A.30 B.20
C.10 D.6
解析:選D.從0,1,2,3,4,5這六個數(shù)字中,任取兩個不同數(shù)字相加和為偶數(shù)可分為兩類,①取出的兩數(shù)都是偶數(shù),共有3種方法;②取出的兩數(shù)都是奇數(shù),共有3種方法,故由分類加法計數(shù)原理得共有N=3+3=6(種).
2.某班新年聯(lián)歡會原定的6個節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了3個新節(jié)目,如果將這3個新節(jié)目插入節(jié)目單中,那么不同的插法種數(shù)為________.
解析:3個新節(jié)目一個一個插入節(jié)目單中,分別有7,8,9種方法,所以不同的插法種數(shù)為7×8×9=504.
答案:504
3.書架的第1層放有4本不同的語文書,第2層放有5本不同的數(shù)學(xué)書,第3層放有6本不同的體育書.從書架上任取1本書,不同的取法種數(shù)為________,從第1,2,3層分別各取1本書,不同的取法種數(shù)為________.
解析:由分類加法計數(shù)原理知,從書架上任取1本書,不同的取法種數(shù)為4+5+6=15.由分步乘法計數(shù)原理知,從1,2,3層分別各取1本書,不同的取法種數(shù)為4×5×6=120.
答案:15 120
考點一 分類加法計數(shù)原理(基礎(chǔ)型)
eq \a\vs4\al(復(fù)習(xí)指導(dǎo))eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))通過實例,了解分類加法計數(shù)原理及其意義.
核心素養(yǎng):數(shù)學(xué)建模
(1)橢圓eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1(m>0,n>0)的焦點在x軸上,且m∈{1,2,3,4,5},n∈{1,2,3,4,5,6,7},則這樣的橢圓的個數(shù)為( )
A.10 B.12
C.20 D.35
(2)在所有的兩位數(shù)中,個位數(shù)字大于十位數(shù)字的兩位數(shù)的個數(shù)為________.
【解析】 (1)因為焦點在x軸上,m>n,以m的值為標(biāo)準(zhǔn)分類,由分類加法計數(shù)原理,可分為四類:第一類:m=5時,使m>n,n有4種選擇;第二類:m=4時,使m>n,n有3種選擇;第三類:m=3時,使m>n,n有2種選擇;第四類:m=2時,使m>n,n有1種選擇.故符合條件的橢圓共有10個.故選A.
(2)根據(jù)題意,將十位上的數(shù)字按1,2,3,4,5,6,7,8的情況分成8類,在每一類中滿足題目條件的兩位數(shù)分別有8個,7個,6個,5個,4個,3個,2個,1個.
由分類加法計數(shù)原理知,符合條件的兩位數(shù)共有8+7+6+5+4+3+2+1=36(個).
【答案】 (1)A (2)36
【遷移探究1】 (變條件)在本例(1)中,若m∈{1,2,…,k},n∈{1,2,…,k}(k∈N*),其他條件不變,這樣的橢圓有多少個?
解:因為m>n.
當(dāng)m=k時,n=1,2,…,k-1.
當(dāng)m=k-1時,n=1,2,…,k-2.

當(dāng)m=3時,n=1,2.
當(dāng)m=2時,n=1.
所以共有1+2+…+(k-1)=eq \f(k(k-1),2)(個).
【遷移探究2】 (變條件)若本例(2)條件變?yōu)椤皞€位數(shù)字不小于十位數(shù)字”,則這樣的兩位數(shù)的個數(shù)是多少?
解:分兩類:一類:個位數(shù)字大于十位數(shù)字的兩位數(shù),由本例(2)知共有36個;另一類:個位數(shù)字與十位數(shù)字相同的有11,22,33,44,55,66,77,88,99,共9個.由分類加法計數(shù)原理知,共有36+9=45(個).
eq \a\vs4\al()
分類加法計數(shù)原理的兩個條件
(1)根據(jù)問題的特點能確定一個適合它的分類標(biāo)準(zhǔn),然后在這個標(biāo)準(zhǔn)下進行分類.
(2)完成這件事的任何一種方法必須屬于某一類,并且分別屬于不同類的兩種方法是不同的方法,只有滿足這些條件,才可以用分類加法計數(shù)原理.
1.如圖,從A到O有________種不同的走法(不重復(fù)過一點).
解析:分3類:第一類,直接由A到O,有1種走法;
第二類,中間過一個點,有A→B→O和A→C→O 2種不同的走法;
第三類,中間過兩個點,有A→B→C→O和A→C→B→O 2種不同的走法.
由分類加法計數(shù)原理可得共有1+2+2=5(種)不同的走法.
答案:5
2.如果一個三位正整數(shù)如“a1a2a3”滿足a1<a2,且a2>a3,則稱這樣的三位數(shù)為凸數(shù)(如120,343,275等),那么所有凸數(shù)的個數(shù)為________.
解析:若a2=2,則百位數(shù)字只能選1,個位數(shù)字可選1或0,“凸數(shù)”為120與121,共2個.若a2=3,則百位數(shù)字有兩種選擇,個位數(shù)字有三種選擇,則“凸數(shù)”有2×3=6(個).若a2=4,滿足條件的“凸數(shù)”有3×4=12(個),…,若a2=9,滿足條件的“凸數(shù)”有8×9=72(個).
所以所有凸數(shù)共有2+6+12+20+30+42+56+72=240(個).
答案:240
考點二 分步乘法計數(shù)原理(基礎(chǔ)型)
eq \a\vs4\al(復(fù)習(xí)指導(dǎo))eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))通過實例,了解分步乘法計數(shù)原理及其意義.
核心素養(yǎng):數(shù)學(xué)建模
(1)將4封不同的信投入3個信箱,不同的投法種數(shù)為( )
A.96 B.81
C.64 D.24
(2)如圖,小明從街道的E處出發(fā),先到F處與小紅會合,再一起到位于G處的老年公寓參加志愿者活動,則小明到老年公寓可以選擇的最短路徑條數(shù)為( )
A.24 B.18
C.12 D.9
(3)有六名同學(xué)報名參加三個智力項目,每項限報一人,且每人至多參加一項,則共有________種不同的報名方法.
【解析】 (1)每封信都有3種不同的投法,由分步乘法計數(shù)原理可得,4封信共有3×3×3×3=34=81種不同的投法.故選B.
(2)由題意可知E→F共有6種走法,F(xiàn)→G共有3種走法,由分步乘法計數(shù)原理知,共有6×3=18種走法,故選B.
(3)每項限報一人,且每人至多參加一項,因此可由項目選人,第一個項目有6種選法,第二個項目有5種選法,第三個項目有4種選法,根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,可得不同的報名方法共有6×5×4=120(種).
【答案】 (1)B (2)B (3)120
【遷移探究1】 (變條件)若本例(3)中將條件“每項限報一人,且每人至多參加一項”改為“每人恰好參加一項,每項人數(shù)不限”,則有多少種不同的報名方法?
解:每人都可以從這三個智力項目中選報一項,各有3種不同的報名方法,根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,可得不同的報名方法共有36=729(種).
【遷移探究2】 (變條件)若將本例(3)條件中的“每人至多參加一項”改為“每人參加的項目數(shù)不限”,其他不變,則有多少種不同的報名方法?
解:每人參加的項目數(shù)不限,因此每一個項目都可以從六人中任選一人,根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,可得不同的報名方法共有63=216(種).
eq \a\vs4\al()
利用分步乘法計數(shù)原理解題的策略
(1)要按事件發(fā)生的過程合理分步,即分步是有先后順序的.
(2)分步要做到“步驟完整”,只有完成了所有步驟,才完成任務(wù),根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,把完成每一步的方法數(shù)相乘,得到總方法數(shù).
[提醒] 分步必須滿足兩個條件:一是步驟互相獨立,互不干擾;二是步與步確保連續(xù),逐步完成.
1.如圖,某電子器件由3個電阻串聯(lián)而成,形成回路,其中有6個焊接點A,B,C,D,E,F(xiàn),如果焊接點脫落,整個電路就會不通.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路不通,那么焊接點脫落的可能情況共有________種.
解析:因為每個焊接點都有脫落與未脫落兩種情況,而只要有一個焊接點脫落,則電路就不通,故共有26-1=63種可能情況.
答案:63
2.從-1, 0,1,2這四個數(shù)中選三個不同的數(shù)作為函數(shù)f(x)=ax2+bx+c的系數(shù),則可組成________個不同的二次函數(shù),其中偶函數(shù)有________個(用數(shù)字作答).
解析:一個二次函數(shù)對應(yīng)著a,b,c(a≠0)的一組取值,a的取法有3種,b的取法有3種,c的取法有2種,由分步乘法計數(shù)原理知共有3×3×2=18(個)二次函數(shù).若二次函數(shù)為偶函數(shù),則b=0,同上可知共有3×2=6(個)偶函數(shù).
答案:18 6
考點三 兩個計數(shù)原理的綜合應(yīng)用(應(yīng)用型)
eq \a\vs4\al(復(fù)習(xí)指導(dǎo))eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))1.應(yīng)用兩個計數(shù)原理的難點在于明確是分類還是分步.
2.分類要做到“不重不漏”,正確把握分類標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵.
3.分步要做到“步驟完整”,步步相連才能將事件完成.
角度一 涂色、種植問題
(2020·重慶模擬)某地行政區(qū)域如圖,請你用4種不同的顏色為每個區(qū)域涂色,要求相鄰區(qū)域不同色,共有________種不同的涂色方法.(用具體數(shù)字作答)
【解析】 假設(shè)按a→b→c→d→e順序涂色.對于a有4種涂色的方法,對于b有3種涂色方法,對于c有2種涂色方法,對于e:若c與d顏色相同,則有2種涂色方法,若c與d顏色不相同,則只有1種涂色方法.故共有4×3×2×(2+1)=72種不同的涂色方法.
【答案】 72
角度二 與幾何有關(guān)的問題
(1)如果一條直線與一個平面平行,那么稱此直線與平面構(gòu)成一個“平行線面組”.在一個長方體中,由兩個頂點確定的直線與含有四個頂點的平面構(gòu)成的“平行線面組”的個數(shù)是( )
A.60 B.48
C.36 D.24
(2)如圖所示,在連接正八邊形的三個頂點而成的三角形中,與正八邊形有公共邊的三角形有________個(用數(shù)字作答).
【解析】 (1)長方體的6個表面構(gòu)成的“平行線面組”的個數(shù)為6×6=36,另含4個頂點的6個面(非表面)構(gòu)成的“平行線面組”的個數(shù)為6×2=12,故符合條件的“平行線面組”的個數(shù)是36+12=48.
(2)把與正八邊形有公共邊的三角形分為兩類:
第一類,有一條公共邊的三角形共有8×4=32(個).
第二類,有兩條公共邊的三角形共有8個.
由分類加法計數(shù)原理知,共有32+8=40(個).
【答案】 (1)B (2)40
角度三 排數(shù)與排隊問題
(1)用數(shù)字0,1,2,3,4,5組成沒有重復(fù)數(shù)字的五位數(shù),其中比40 000大的偶數(shù)共有( )
A.144個 B.120個
C.96個 D.72個
(2)生產(chǎn)過程中有4道工序,每道工序需要安排一人照看,現(xiàn)從甲、乙、丙等6名工人中安排4人分別照看一道工序,第一道工序只能從甲、乙兩工人中安排1人,第四道工序只能從甲、丙兩工人中安排1人,則不同的安排方案共有( )
A.24種 B.36種
C.48種 D.72種
【解析】 (1)①首位為5,末位為0:4×3×2=24(個);②首位為5,末位為2:4×3×2=24(個);③首位為5,末位為4:4×3×2=24(個);④首位為4,末位為0:4×3×2=24(個);⑤首位為4,末位為2:4×3×2=24(個).由分類加法計數(shù)原理,得共有24+24+24+24+24=120(個).故選B.
(2)分兩類:①第一道工序安排甲時有1×1×4×3=12(種);②第一道工序不安排甲時有1×2×4×3=24(種).所以共有12+24=36(種).故選B.
【答案】 (1)B (2)B
eq \a\vs4\al()
完成一件事的方法種數(shù)的計算步驟
第一步,審清題意,弄清要完成的事件是怎樣的;
第二步,分析完成這件事應(yīng)采用分類、分步、先分類后分步、先分步后分類這四種方法中的哪一種;
第三步,弄清在每一類或每一步中的方法種數(shù);
第四步,根據(jù)分類加法計數(shù)原理或分步乘法計數(shù)原理計算出完成這件事的方法種數(shù).
1.如圖,用6種不同的顏色分別給圖中A,B,C,D四塊區(qū)域涂色,若相鄰區(qū)域不能涂同一種顏色,則不同的涂法共有( )
A.400種 B.460種
C.480種 D.496種
解析:選C.完成此事可能使用4種顏色,也可能使用3種顏色.當(dāng)使用4種顏色時:從A開始,有6種方法,B有5種,C有4種,D有3種,完成此事共有6×5×4×3=360種方法;當(dāng)使用3種顏色時:A,D使用同一種顏色,從A,D開始,有6種方法,B有5種,C有4種,完成此事共有6×5×4=120種方法.由分類加法計數(shù)原理可知:不同的涂法有360+120=480(種).
2.如果一條直線與一個平面垂直,那么稱此直線與該平面構(gòu)成一個“正交線面對”.在一個正方體中,由兩個頂點確定的直線與含有四個頂點的平面構(gòu)成的“正交線面對”的個數(shù)是( )
A.48 B.18
C.24 D.36
解析:選D.分類討論:第1類,對于每一條棱,都可以與兩個側(cè)面構(gòu)成“正交線面對”,這樣的“正交線面對”有2×12=24(個);第2類,對于每一條面對角線,都可以與一個對角面構(gòu)成“正交線面對”,這樣的“正交線面對”有12個.所以正方體中“正交線面對”共有24+12=36(個).
[基礎(chǔ)題組練]
1.從集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取兩個互不相等的數(shù)a,b組成復(fù)數(shù)a+bi,其中虛數(shù)的個數(shù)是( )
A.30 B.42
C.36 D.35
解析:選C.因為a+bi為虛數(shù),所以b≠0,即b有6種取法,a有6種取法,由分步乘法計數(shù)原理知可以組成6×6=36個虛數(shù).
2.已知兩條異面直線a,b上分別有5個點和8個點,則這13個點可以確定不同的平面?zhèn)€數(shù)為( )
A.40 B.16
C.13 D.10
解析:選C.分兩類情況討論:第1類,直線a分別與直線b上的8個點可以確定8個不同的平面;第2類,直線b分別與直線a上的5個點可以確定5個不同的平面.根據(jù)分類加法計數(shù)原理知,共可以確定8+5=13個不同的平面.
3.已知集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P?Q.把滿足上述條件的一對有序整數(shù)對(x,y)作為一個點的坐標(biāo),則這樣的點的個數(shù)是( )
A.9 B.14
C.15 D.21
解析:選B.因為P={x,1},Q={y,1,2},且P?Q,
所以x∈{y,2}.
所以當(dāng)x=2時,y=3,4,5,6,7,8,9,共7種情況;
當(dāng)x=y(tǒng)時,x=3,4,5,6,7,8,9,共7種情況.
故共有7+7=14種情況,即這樣的點的個數(shù)為14.
4.從集合{1,2,3,…,10}中任意選出三個不同的數(shù),使這三個數(shù)成等比數(shù)列,這樣的等比數(shù)列的個數(shù)為( )
A.3 B.4
C.6 D.8
解析:選D.當(dāng)公比為2時,等比數(shù)列可為1,2,4或2,4,8;當(dāng)公比為3時,等比數(shù)列可為1,3,9;當(dāng)公比為eq \f(3,2)時,等比數(shù)列可為4,6,9.同理公比為eq \f(1,2),eq \f(1,3),eq \f(2,3)時,也有4個.故共有8個等比數(shù)列.
5.(2020·蘭州模擬)將邊長為3的正方形ABCD的每條邊三等分,使之成為3×3表格.將其中6個格染成黑色,使得每行每列都有兩個黑格的染色方法的種數(shù)為( )
A.12 B.6
C.36 D.18
解析:選B.根據(jù)題意可按照列選擇染色的元素,第一列可有3種選擇方式,第一列方格標(biāo)號為1,2,3.當(dāng)?shù)谝涣羞x定時比如選定1,2,第二列有兩種選擇,染第一行和第三行,或者染第二行和第三行,當(dāng)?shù)诙写_定時,第三列也就確定了.故共3×2=6種染色方法.故選B.
6.在如圖所示的五個區(qū)域中,現(xiàn)有四種顏色可供選擇,要求每一個區(qū)域只涂一種顏色,相鄰區(qū)域所涂顏色不同,則不同的涂色方法種數(shù)為( )
A.24種 B.48種
C.72種 D.96種
解析:選C.分兩種情況:
(1)A,C不同色,先涂A有4種,C有3種,E有2種,B,D有1種,有4×3×2=24(種).
(2)A,C同色,先涂A有4種,E有3種,C有1種,B,D各有2種,有4×3×2×2=48(種).
綜上兩種情況,不同的涂色方法共有48+24=72(種).
7.某市汽車牌照號碼可以上網(wǎng)自編,但規(guī)定從左到右第二個號碼只能從字母B,C,D中選擇,其他四個號碼可以從0~9這十個數(shù)字中選擇(數(shù)字可以重復(fù)),有車主第一個號碼(從左到右)只想在數(shù)字3,5,6,8,9中選擇,其他號碼只想在1,3,6,9中選擇,則他的車牌號碼可選的所有可能情況有( )
A.180種 B.360種
C.720種 D.960種
解析:選D.按照車主的要求,從左到右第一個號碼有5種選法,第二個號碼有3種選法,其余三個號碼各有4種選法.因此車牌號碼可選的所有可能情況有5×3×4×4×4=960(種).
8.直線l:eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1中,a∈{1,3,5,7},b∈{2,4,6,8}.若l與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積不小于10,則這樣的直線的條數(shù)為( )
A.6 B.7
C.8 D.16
解析:選B.l與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為
S=eq \f(1,2)ab≥10,即ab≥20.
當(dāng)a=1時,不滿足;當(dāng)a=3時,b=8,即1條.
當(dāng)a∈{5,7}時,b∈{4,6,8},此時a的取法有2種,b的取法有3種,則直線l的條數(shù)為2×3=6.故滿足條件的直線的條數(shù)為1+6=7.故選B.
9.一個旅游景區(qū)的游覽線路如圖所示,某人從P點處進,Q點處出,沿圖中線路游覽A,B,C三個景點及沿途風(fēng)景,則不重復(fù)(除交匯點O外)的不同游覽線路有( )
A.6種 B.8種
C.12種 D.48種
解析:選D.從P點處進入結(jié)點O以后,游覽每一個景點所走環(huán)形路線都有2個入口(或2個出口),若先游覽完A景點,再進入另外兩個景點,最后從Q點處出有(4+4)×2=16種不同的方法;同理,若先游覽B景點,有16種不同的方法;若先游覽C景點,有16種不同的方法,因而所求的不同游覽線路有3×16=48(種).
10.我們把各位數(shù)字之和為6的四位數(shù)稱為“六合數(shù)”(如2 013 是“六合數(shù)”),則首位為2的“六合數(shù)”共有( )
A.18個 B.15個
C.12個 D.9個
解析:選B.依題意,這個四位數(shù)的百位數(shù)、十位數(shù)、個位數(shù)之和為4.由4,0,0組成3個數(shù)分別為400,040,004;由3,1,0組成6個數(shù)分別為310,301,130,103,013,031;由2,2,0組成3個數(shù)分別為220,202,022;由2,1,1組成3個數(shù)分別為211,121,112.共計:3+6+3+3=15(個).
11.滿足a,b∈{-1,0,1,2},且關(guān)于x的方程ax2+2x+b=0有實數(shù)解的有序數(shù)對(a,b)的個數(shù)為( )
A.14 B.13
C.12 D.10
解析:選B.當(dāng)a=0時,關(guān)于x的方程為2x+b=0,此時有序數(shù)對(0,-1),(0,0),(0,1),(0,2)均滿足要求;當(dāng)a≠0時,Δ=4-4ab≥0,ab≤1,此時滿足要求的有序數(shù)對為(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(-1,2),(1,-1),(1,0),(1,1),(2,-1),(2,0).綜上,滿足要求的有序數(shù)對共有13個,故選B.
12.將1,2,3,…,9這9個數(shù)字填在如圖所示的空格中,要求每一行從左到右、每一列從上到下分別依次增大,當(dāng)3,4固定在圖中的位置時,填寫空格的方法有( )
A.6種 B.12種
C.18種 D.24種
解析:選A.根據(jù)數(shù)字的大小關(guān)系可知,1,2,9的位置是固定的,如圖所示,則剩余5,6,7,8這4個數(shù)字,而8只能放在A或B處,若8放在B處,則可以從5,6,7這3個數(shù)字中選一個放在C處,剩余兩個位置固定,此時共有3種方法,同理,若8放在A處,也有3種方法,所以共有6種方法.
13.從集合{1,2,3,4,…,10}中,選出5個數(shù)組成子集,使得這5個數(shù)中任意兩個數(shù)的和都不等于11,則這樣的子集有________個.
解析:將和等于11的數(shù)放在一組:1和10,2和9,3和8,4和7,5和6.從每一小組中取一個,有Ceq \\al(1,2)=2種,共有2×2×2×2×2=32個子集.
答案:32
14.從班委會5名成員中選出3名,分別擔(dān)任班級學(xué)生委員、文娛委員與體育委員,其中甲、乙二人不能擔(dān)任文娛委員,則不同的選法共有________種(用數(shù)字作答).
解析:第一步,先選出文娛委員,因為甲、乙不能擔(dān)任,所以從剩下的3人中選1人擔(dān)任文娛委員,有3種選法.
第二步,從剩下的4人中選學(xué)習(xí)委員和體育委員,又可分兩步進行:先選學(xué)習(xí)委員有4種選法,再選體育委員有3種選法.由分步乘法計數(shù)原理可得,不同的選法共有3×4×3=36(種).
答案:36
15.(一題多解)如圖所示,用4種不同的顏色涂入圖中的矩形A,B,C,D中,要求相鄰的矩形涂色不同,則不同的涂法有________種.
解析:法一:首先涂A有4種涂法,則涂B有3種涂法,C與A,B相鄰,則C有2種涂法,D只與C相鄰,則D有3種涂法,所以共有4×3×2×3=72種涂法.
法二:按要求涂色至少需要3種顏色,故分兩類:一是4種顏色都用,這時A有4種涂法,B有3種涂法,C有2種涂法,D有1種涂法,共有4×3×2×1=24種涂法;二是用3種顏色,這時A,B,C的涂法有4×3×2=24種,D只要不與C同色即可,故D有2種涂法,所以不同的涂法共有24+24×2=72(種).
答案:72
16.在某一運動會百米決賽上,8名男運動員參加100米決賽.其中甲、乙、丙三人必須在1,2,3,4,5,6,7,8八條跑道的奇數(shù)號跑道上,則安排這8名運動員比賽的方式共有________種.
解析:分兩步安排這8名運動員.
第一步:安排甲、乙、丙三人,共有1,3,5,7四條跑道可安排.故安排方式有4×3×2=24(種).
第二步:安排另外5人,可在2,4,6,8及余下的一條奇數(shù)號跑道上安排,所以安排方式有5×4×3×2×1=120(種).
故安排這8人的方式共有24×120=2 880(種).
答案:2 880
[綜合題組練]
1.用六種不同的顏色給如圖所示的六個區(qū)域涂色,要求相鄰區(qū)域不同色,則不同的涂色方法共有( )
A.4 320種 B.2 880種
C.1 440種 D.720種
解析:選A.分步進行:1區(qū)域有6種不同的涂色方法,2區(qū)域有5種不同的涂色方法,3區(qū)域有4種不同的涂色方法,4區(qū)域有3種不同的涂色方法,6區(qū)域有4種不同的涂色方法,5區(qū)域有3種不同的涂色方法.根據(jù)分步乘法計數(shù)原理可知,共有6×5×4×3×3×4=4 320種不同的涂色方法,故選A.
2.在某校舉行的羽毛球兩人決賽中,采用5局3勝制的比賽規(guī)則,先贏3局者獲勝,直到?jīng)Q出勝負(fù)為止.若甲、乙兩名同學(xué)參加比賽,則所有可能出現(xiàn)的情形(個人輸贏局次的不同視為不同情形)共有( )
A.6種 B.12種
C.18種 D.20種
解析:選D.分三種情況:恰好打3局(一人贏3局),有2種情形;恰好打4局(一人前3局中贏2局,輸1局,第4局贏),共有2×3=6種情形;恰好打5局(一人前4局中贏2局,輸2局,第5局贏),共有2×eq \f(4×3,2)=12種情形.所有可能出現(xiàn)的情形共有2+6+12=20種.故選D.
3.已知△ABC三邊a,b,c的長都是整數(shù),且a≤b≤c,如果b=25,則符合條件的三角形共有________個.
解析:根據(jù)三邊構(gòu)成三角形的條件可知,c<25+a.
第一類:當(dāng)a=1,b=25時,c可取25,共1個值;
第二類,當(dāng)a=2,b=25時,c可取25,26,共2個值;

當(dāng)a=25,b=25時,c可取25,26,…,49,共25個值;
所以三角形的個數(shù)為1+2+…+25=325.
答案:325
4.若m,n均為非負(fù)整數(shù),在做m+n的加法時各位均不進位(例如:134+3 802=3 936),則稱(m,n)為“簡單的”有序?qū)?,而m+n稱為有序?qū)?m,n)的值,那么值為1 942的“簡單的”有序?qū)Φ膫€數(shù)是________.
解析:第1步,1=1+0,1=0+1,共2種組合方式;
第2步,9=0+9,9=1+8,9=2+7,9=3+6,…,9=9+0,共10種組合方式;
第3步,4=0+4,4=1+3,4=2+2,4=3+1,4=4+0,共5種組合方式;
第4步,2=0+2,2=1+1,2=2+0,共3種組合方式.
根據(jù)分步乘法計數(shù)原理,值為1 942的“簡單的”有序?qū)Φ膫€數(shù)為2×10×5×3=300.
答案:300
5.已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},若a,b,c∈M,則:
(1)y=ax2+bx+c可以表示多少個不同的二次函數(shù)?
(2)y=ax2+bx+c可以表示多少個圖象開口向上的二次函數(shù)?
解:(1)y=ax2+bx+c表示二次函數(shù)時,a的取值有5種情況,b的取值有6種情況,c的取值有6種情況,因此y=ax2+bx+c可以表示5×6×6=180個不同的二次函數(shù).
(2)當(dāng)y=ax2+bx+c的圖象開口向上時,a的取值有2種情況,b,c的取值均有6種情況,因此y=ax2+bx+c可以表示2×6×6=72個圖象開口向上的二次函數(shù).
6.如圖所示,將一個四棱錐的每一個頂點染上一種顏色,并使同一條棱上的兩端異色,如果只有5種顏色可供使用,求不同的染色方法種數(shù).
解:法一:按所用顏色種數(shù)分類.
第一類:5種顏色全用,共有Aeq \\al(5,5)種不同的方法;
第二類:只用4種顏色,則必有某兩個頂點同色(A與C,或B與D),共有2×Aeq \\al(4,5)種不同的方法;
第三類:只用3種顏色,則A與C,B與D必定同色,共有Aeq \\al(3,5)種不同的方法.
由分類加法計數(shù)原理,得不同的染色方法種數(shù)為Aeq \\al(5,5)+2×Aeq \\al(4,5)+Aeq \\al(3,5)=420(種).
法二:以S,A,B,C,D順序分步染色.
第一步:S點染色,有5種方法;
第二步:A點染色,與S在同一條棱上,有4種方法;
第三步:B點染色,與S,A分別在同一條棱上,有3種方法;
第四步:C點染色,也有3種方法,但考慮到D點與S,A,C相鄰,需要針對A與C是否同色進行分類,當(dāng)A與C同色時,D點有3種染色方法;當(dāng)A與C不同色時,因為C與S,B也不同色,所以C點有2種染色方法,D點也有2種染色方法.由分步乘法、分類加法計數(shù)原理得不同的染色方法共有5×4×3×(1×3+2×2)=420(種).兩個計數(shù)原理
目標(biāo)
策略
過程
方法總數(shù)
分類加法
計數(shù)原理





有兩類不
同的方案
在第1類方案中有m種不同的方法,在第2類方案中有n種不同的方法
N=m+n種不同的方法
分步乘法
計數(shù)原理
需要兩
個步驟
做第1步有m種不同的方法,做第2步有n種不同的方法
N=m×n種不同的方法
3
4
1
2
D
3
4
A
C
B
9

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