高考数学一轮复习——计数原理直接法 学案(Word版含答案)

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高考数学一轮复习——计数原理直接法 学案(Word版含答案)

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高考数学一轮复习——计数原理直接法
例1.已知参加某项活动的六名成员排成一排合影留念,且甲乙两人均在丙领导人的同侧,则不同的排法共有( )
A.240种 B.360种 C.480种 D.600种
例2.有位男生,位女生和位老师站在一起照相,要求老师必须站中间,与老师相邻的不能同时为男生或女生,则这样的排法种数是( )
A. B. C. D.
例3.李雷和韩梅梅两人都计划在国庆节的7天假期中,到“东亚文化之都--泉州”“二日游”,若他们不同一天出现在泉州,则他们出游的不同方案共有
A.16种 B.18种 C.20种 D.24种
例4.年月日,某地援鄂医护人员,,,,,,人(其中是队长)圆满完成抗击新冠肺炎疫情任务返回本地,他们受到当地群众与领导的热烈欢迎.当地媒体为了宣传他们的优秀事迹,让这名医护人员和接见他们的一位领导共人站一排进行拍照,则领导和队长站在两端且相邻,而不相邻的排法种数为( )
A.种 B.种 C.种 D.种
例5.将甲、乙、丙、丁四位辅导老师分配到A、B、C、D四个班级,每个班级一位老师,且甲不能分配到A班,丁不能分配到B班,则共有分配方案的种数为( )
A.10 B.12 C.14 D.24
例6.在航天员进行的一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序只能出现在第一步或最后一步,程序和在实施时必须相邻,则在该实验中程序顺序的编排方法共有( )
A.144种 B.96种 C.48种 D.34种
例7.甲、乙、丙、丁四个人到,,三个景点旅游,每个人只去一个景点,每个景点至少有一个人去,则甲不到景点的方案有( )
A.18种 B.12种 C.36种 D.24种
例8.某城市关系要好的,,,四个家庭各有两个小孩共人,分别乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐名(乘同一辆车的名小孩不考虑位置),其中户家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的名小孩恰有名来自于同一个家庭的乘坐方式共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
例9.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,指数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在第三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
例10.2019年10月17日是我国第6个“扶贫日”,某医院开展扶贫日“送医下乡”医疗义诊活动,现有五名医生被分配到四所不同的乡镇医院中,医生甲被指定分配到医院,医生乙只能分配到医院或医院,医生丙不能分配到医生甲、乙所在的医院,其他两名医生分配到哪所医院都可以,若每所医院至少分配一名医生,则不同的分配方案共有( )
A.18种 B.20种 C.22种 D.24种
例11.用数字0,1,2,3,4,5可以组成没有重复数字的四位奇数的个数是( )
A.72 B.144 C.150 D.180
例12.甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加某种技术竞赛,决出了第一名到第五名的五个名次,甲、乙去询问成绩,组织者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军”;对乙说:“你当然不会是最差的”.从组织者的回答分析,这五个人的名次排列的不同情形种数共有( )
A. B. C. D.
例13.现安排甲、乙、丙、丁、戌5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙丁戌都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是
A.152 B.126 C.90 D.54
例14.为了支持山区教育,某中学安排6位教师到、、、四个山区支教,要求、两个山区各安排一位教师,、两个山区各安排两位教师,其中甲、乙两位教师不在一起,不同的安排方案共有( )
A.180种 B.172种 C.168种 D.156种
例15.某篮球队有名队员,其中有名队员打前锋,有名队员打后卫,甲、乙两名队员既能打前锋又能打后卫.若出场阵容为名前锋,名后卫,则不同的出场阵容共有______种.
例16.有7张卡片分别写有数字从中任取4张,可排出不同的四位数的个数是__________.
例17.从A,B,C,D,a,b,c,d中任选5个字母排成一排,要求按字母先后顺序排列(即按先后顺序,但大小写可以交换位置,如或都可以),这样的情况有__________种.(用数字作答)
例18.将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,且A,B均在C的同侧,则不同的排法共有 _________ 种(用数字作答)
例19.作家马伯庸小说《长安十二时辰》中,靖安司通过长安城内的望楼传递信息.同名改编电视剧中,望楼传递信息的方式有一种如下:如图所示,在九宫格中,每个小方格可以在白色和紫色(此处以阴影代表紫色)之间变换,从而一共可以有512种不同的颜色组合,即代表512种不同的信息.现要求每一行,每一列上至多有一个紫色小方格(如图所示即满足要求).则一共可以传递______种信息.(用数字作答)
例20.某一天上午的课程表要排入语文、数学、物理、体育共4节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有排法_________种. (用数字作答)
例21.某组委会要从五名志愿者中选派四人分别从事翻译 导游 礼仪 司机四项不同工作,若其中甲不能从事翻译工作,乙不能从事导游工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有________种.
例22.甲、乙、丙、丁、戊5个人站成一排照相,其中甲不站中间,甲、乙不相邻的排法总数是______.
例23.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数.
(1)可组成多少个不同的四位数?
(2)可组成多少个不同的四位偶数?
例24.从分别印有数字0,3,5,7,9的5张卡片中,任意抽出3张组成三位数.
(Ⅰ)求可以组成多少个大于500的三位数;
(Ⅱ)求可以组成多少个三位数;
(Ⅲ)若印有9的卡片,既可以当9用,也可以当6用,求可以组成多少个三位数.高考数学一轮复习——计数原理直接法
例1.已知参加某项活动的六名成员排成一排合影留念,且甲乙两人均在丙领导人的同侧,则不同的排法共有( )
A.240种 B.360种 C.480种 D.600种
【解析】
用分类讨论的方法解决.如图中的6个位置,
1 2 3 4 5 6
①当领导丙在位置1时,不同的排法有种;
②当领导丙在位置2时,不同的排法有种;
③当领导丙在位置3时,不同的排法有种;
④当领导丙在位置4时,不同的排法有种;
⑤当领导丙在位置5时,不同的排法有种;
⑥当领导丙在位置1时,不同的排法有种.
由分类加法计数原理可得不同的排法共有480种.
故选C.
例2.有位男生,位女生和位老师站在一起照相,要求老师必须站中间,与老师相邻的不能同时为男生或女生,则这样的排法种数是( )
A. B. C. D.
【解析】
先排与老师相邻的: ,再排剩下的: ,所以共有 种排法种数,选D.
例3.李雷和韩梅梅两人都计划在国庆节的7天假期中,到“东亚文化之都--泉州”“二日游”,若他们不同一天出现在泉州,则他们出游的不同方案共有
A.16种 B.18种 C.20种 D.24种
【解析】
任意相邻两天组合一起,一共有6种情况,如①②,②③,③④,④⑤,⑤⑥,⑥⑦,
若李雷选①②或⑥⑦,则韩梅梅有4种选择,
选若李雷选②③或③④或④⑤或⑤⑥,则韩梅梅有3种选择,
故他们不同一天出现在泉州,则他们出游的不同方案共有2×(4+6)=20,
故答案为C
例4.年月日,某地援鄂医护人员,,,,,,人(其中是队长)圆满完成抗击新冠肺炎疫情任务返回本地,他们受到当地群众与领导的热烈欢迎.当地媒体为了宣传他们的优秀事迹,让这名医护人员和接见他们的一位领导共人站一排进行拍照,则领导和队长站在两端且相邻,而不相邻的排法种数为( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【解析】
让这名医护人员和接见他们的一位领导共人站一排进行拍照,则领导和队长站在两端且相邻
分2步进行分析:
①领导和队长站在两端,有种情况,
②中间人分种情况讨论:
若相邻且与相邻,有种安排方法,
若相邻且不与相邻,有种安排方法,
则中间人有种安排方法,
则有种不同的安排方法;
故选:D.
例5.将甲、乙、丙、丁四位辅导老师分配到A、B、C、D四个班级,每个班级一位老师,且甲不能分配到A班,丁不能分配到B班,则共有分配方案的种数为( )
A.10 B.12 C.14 D.24
【解析】
将分配方案分为甲分配到班和甲不分配到班两种情况:
①甲分配到班:有种分配方案;
②甲不分配到班:有种分配方案;
由分类加法计数原理可得:共有种分配方案.
故选:.
例6.在航天员进行的一项太空实验中,要先后实施6个程序,其中程序只能出现在第一步或最后一步,程序和在实施时必须相邻,则在该实验中程序顺序的编排方法共有( )
A.144种 B.96种 C.48种 D.34种
【解析】
试题分析:首先将B,C捆绑在一起作为整体,共有两种,又∵A只能出现在第一步或者最后一步,故总的编排方法为种,故选B.
例7.甲、乙、丙、丁四个人到,,三个景点旅游,每个人只去一个景点,每个景点至少有一个人去,则甲不到景点的方案有( )
A.18种 B.12种 C.36种 D.24种
【解析】
由题意,可分为两种请况:
(1)甲单独一个人旅游,在B、C景点中任选1个,由2种选法,
再将其他3人分成两组,对应剩下的2个景点,有种情况,
所以此时共有种方案;
(2)甲和乙、丙、丁中的1人一起旅游,
先在乙、丙、丁中任选1人,与甲一起在B、C景点中任选1个,有种情况,
将剩下的2人全排列,对应剩下的2个景点,有种情况,
所以此时共有种方案,
综上,可得甲不到景点的方案有种方案.
故选:B.
例8.某城市关系要好的,,,四个家庭各有两个小孩共人,分别乘甲、乙两辆汽车出去游玩,每车限坐名(乘同一辆车的名小孩不考虑位置),其中户家庭的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的名小孩恰有名来自于同一个家庭的乘坐方式共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【解析】
若A户家庭的李生姐妹乘坐甲车,即剩下的两个小孩来自其他的2个家庭,有种方法.
若A户家庭的李生姐妹乘坐乙车,那来自同一家庭的2名小孩来自剩下的3个家庭中的一个,有.
所以共有12+12=24种方法.
本题选择B选项.
例9.中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,指数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在第三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
【解析】
由题意,“数”排在第三节,则“射”和“御”两门课程相邻时,可排在第1节和第2节或第4节和第5节或第5节和第6节,有3种,再考虑两者的顺序,有种,
剩余的3门全排列,安排在剩下的3个位置,有种,
所以“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有种不同的排法.
故选:C.
例10.2019年10月17日是我国第6个“扶贫日”,某医院开展扶贫日“送医下乡”医疗义诊活动,现有五名医生被分配到四所不同的乡镇医院中,医生甲被指定分配到医院,医生乙只能分配到医院或医院,医生丙不能分配到医生甲、乙所在的医院,其他两名医生分配到哪所医院都可以,若每所医院至少分配一名医生,则不同的分配方案共有( )
A.18种 B.20种 C.22种 D.24种
【解析】
根据医院A的情况分两类:
第一类:若医院A只分配1人,则乙必在医院B,当医院B只有1人,则共有种不同
分配方案,当医院B有2人,则共有种不同分配方案,所以当医院A只分配1人时,
共有种不同分配方案;
第二类:若医院A分配2人,当乙在医院A时,共有种不同分配方案,当乙不在A医院,
在B医院时,共有种不同分配方案,所以当医院A分配2人时,
共有种不同分配方案;
共有20种不同分配方案.
故选:B
例11.用数字0,1,2,3,4,5可以组成没有重复数字的四位奇数的个数是( )
A.72 B.144 C.150 D.180
【解析】
根据题意,符合奇数的个位数字只能从1,3,5中选取,组成没有重复数字的四位奇数分三步;
第一步,排个位,共有种方法;
第二步,排千位,共有种方法;
第三步,排百、十位,共有种方法;
所以,可组成个四位奇数,故答案选B。
例12.甲、乙、丙、丁、戊五名同学参加某种技术竞赛,决出了第一名到第五名的五个名次,甲、乙去询问成绩,组织者对甲说:“很遗憾,你和乙都未拿到冠军”;对乙说:“你当然不会是最差的”.从组织者的回答分析,这五个人的名次排列的不同情形种数共有( )
A. B. C. D.
【解析】
先排乙,有种,再排甲,有种,最后排剩余三人,有种
因此共有,选D.
例13.现安排甲、乙、丙、丁、戌5名同学参加上海世博会志愿者服务活动,每人从事翻译、导游、礼仪、司机四项工作之一,每项工作至少有一人参加.甲、乙不会开车但能从事其他三项工作,丙丁戌都能胜任四项工作,则不同安排方案的种数是
A.152 B.126 C.90 D.54
【解析】
根据题意,分情况讨论,①甲乙一起参加除了开车的三项工作之一:C31×A33=18种;
②甲乙不同时参加一项工作,进而又分为2种小情况;
1°丙、丁、戌三人中有两人承担同一份工作,有A32×C32×A22=3×2×3×2=36种;
2°甲或乙与丙、丁、戌三人中的一人承担同一份工作:A32×C31×C21×A22=72种;
由分类计数原理,可得共有18+36+72=126种,
故选B.
例14.为了支持山区教育,某中学安排6位教师到、、、四个山区支教,要求、两个山区各安排一位教师,、两个山区各安排两位教师,其中甲、乙两位教师不在一起,不同的安排方案共有( )
A.180种 B.172种 C.168种 D.156种
【解析】
由题可知,分三种情况讨论:
(1)甲,乙两位教师均没有去山区,共有种;
(2)甲,乙两位教师只有一人去或山区,共有种;
(3)甲,乙两位教师分别去或山区,共有种,
故共有:种安排方案.
故选:D.
例15.某篮球队有名队员,其中有名队员打前锋,有名队员打后卫,甲、乙两名队员既能打前锋又能打后卫.若出场阵容为名前锋,名后卫,则不同的出场阵容共有______种.
【解析】
分以下三种情况讨论:
①甲、乙都不出场,则应从名打前锋的队员中挑选人,从名打后卫的队员中挑选人,此时,出场阵容种数为;
②甲、乙只有一人出场,若出场的这名队员打前锋,则应从名打前锋的队员中挑选人,从名打后卫的队员中挑选人;若出场的这名队员打后卫,则应从名打前锋的队员中挑选人,从名打后卫的队员中挑选人.
此时,出场阵容种数为;
③甲、乙都出场,若这两名队员都打前锋,则应从名打前锋的队员中挑选人,从名打后卫的队员中挑选人;若这两名队员都打后卫,则应从名打前锋的队员中挑选人,从名打后卫的队员中不用挑选;若这两名队员一人打前锋、一人打后卫,则应从名打前锋的队员中挑选人,从名打后卫的队员中挑选人,此时,出场阵容种数为.
综上所述,由分类加法计数原理可知,共有种不同的出场阵容.
故答案为:.
例16.有7张卡片分别写有数字从中任取4张,可排出不同的四位数的个数是__________.
【解析】
根据题意,分4种情况讨论:
(1)取出的4张卡片中没有重复数字,即取出的4张卡片中的数字为1、2、3、4,此时=24种顺序,可以排出24个四位数;
(2)取出的4张卡片中有2个重复数字,则2个重复的数字为1或2,若重复的数字为1,在2、3、4中取出2个,有种取法,安排在四个位置中,有种情况,剩余位置安排数字1,可以排出3×12=36个四位数,同理,若重复的数字为2,也可以排出36个重复数字;
(3)若取出的4张卡片为2张1和2张2,在4个位置安排两个1,有种情况,剩余位置安排两个2,则可以排出6×1=6个四位数;
(4)取出的4张卡片中有3个重复数字,则重复的数字为1,在2、3、4中取出1个卡片,有 种取法,安排在四个位置中,有 种情况,剩余位置安排1,可以排出3×4=12个四位数;所以一共有24+36+36+6+12=114个四位数.
故答案为:114.
例17.从A,B,C,D,a,b,c,d中任选5个字母排成一排,要求按字母先后顺序排列(即按先后顺序,但大小写可以交换位置,如或都可以),这样的情况有__________种.(用数字作答)
【解析】
分为四类情况:
第一类:在A、B、C、D中取四个,在a、b、c、d中取一个,共有;
第二类:在A、B、C、D中取三个,在a、b、c、d中取两个,分两种情况:形如AaBbC(大小写有两个字母相同)共有,形如AaBCd(大小写只有一个字母相同)共有 ;
第三类:在A、B、C、D中取两个,在a、b、c、d中取三个,取法同第二类情况;
第四类:在A、B、C、D中取一个,在a、b、c、d中取四个,取法同第一类情况;
所以共有:2(8++)=160
例18.将A,B,C,D,E,F六个字母排成一排,且A,B均在C的同侧,则不同的排法共有 _________ 种(用数字作答)
【解析】
按C的位置分类,在左1,左2,左3,或者在右1,右2,右3,
因为左右是对称的,所以只看左的情况最后乘以2即可.
当C在左边第1个位置时,有A,
当C在左边第2个位置时AA,
当C在左边第3个位置时,有AA+AA,
共为240种,乘以2,得480.则不同的排法共有 480种.
故答案为480.
例19.作家马伯庸小说《长安十二时辰》中,靖安司通过长安城内的望楼传递信息.同名改编电视剧中,望楼传递信息的方式有一种如下:如图所示,在九宫格中,每个小方格可以在白色和紫色(此处以阴影代表紫色)之间变换,从而一共可以有512种不同的颜色组合,即代表512种不同的信息.现要求每一行,每一列上至多有一个紫色小方格(如图所示即满足要求).则一共可以传递______种信息.(用数字作答)
【解析】
显然,紫色小方格顶多有3个.分类讨论:(1)若无紫色小方格,则只有1种结果;
(2)若有且只有1个紫色小方格,则有种结果;
(3)若有且只有2个紫色小方格,从行来看,
先选出有紫色小方格的那两行,有种选法,这两行的排法有种,
此种情况下共有18种结果;
(4)若有且只有3个紫色小方格,显然,这三行的排法有种.
综上,一共有34种结果,即一共可以传递34种信息.
故答案为:34
例20.某一天上午的课程表要排入语文、数学、物理、体育共4节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有排法_________种. (用数字作答)
【解析】
当体育课在最后一节时,此时另外节课可在其余位置任意排列,故有种排法;
当体育课不在最后一节时,此时体育课只能在第节或第节,故有种排法,
所以一共有:种排法,
故答案为:.
例21.某组委会要从五名志愿者中选派四人分别从事翻译 导游 礼仪 司机四项不同工作,若其中甲不能从事翻译工作,乙不能从事导游工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有________种.
【解析】
根据题意,分种情况讨论:
①,从五名志愿者中选派的四人中的有甲但没有乙,甲有种安排方法,剩下三人全排列即可得,此时有=种选派方法;
②,从五名志愿者中选派的四人中的有乙但没有甲,乙有种安排方法,剩下三人全排列即可得,此时有=种选派方法;
③,从五名志愿者中选派的四人中既有甲又有乙,
需要在剩下人中选出人,有种选法,选出人的安排方法有种,
则此时有=种选派方法;
故一共有=种选派方法;
故答案为:
例22.甲、乙、丙、丁、戊5个人站成一排照相,其中甲不站中间,甲、乙不相邻的排法总数是______.
【解析】
当甲排第1或5位置时,排法有(种);
当甲排第2或4位置时,排法有(种),
则甲不站中间,甲、乙不相邻的排法总数是,
故答案为:60.
例23.用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数.
(1)可组成多少个不同的四位数?
(2)可组成多少个不同的四位偶数?
【解析】
(1)根据题意分步完成任务:
第一步:排千位数字,从1,2,3,4,5这5个数字中选1个来排,有种不同排法;
第二步:排百位、十位、个位数字,从排了千位数字后剩下的5个数字中选3个来排列,有种不同排法;
所以组成不同的四位数有种,
(2)根据题意分类完成任务:
第一类:个位数字为0,则从1,2,3,4,5这5个数字中选3个来排在千位、百位、十位,有种不同排法;
第二类:个位数字为2或4,则0不能排在千位,有种不同排法;
所以组成不同的四位偶数有种.
例24.从分别印有数字0,3,5,7,9的5张卡片中,任意抽出3张组成三位数.
(Ⅰ)求可以组成多少个大于500的三位数;
(Ⅱ)求可以组成多少个三位数;
(Ⅲ)若印有9的卡片,既可以当9用,也可以当6用,求可以组成多少个三位数.
【解析】
(Ⅰ)由题意大于500的三位数的个数为;
(Ⅱ)所有三位数个数为;
(Ⅲ).

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