5.1基本计数原理(预习衔接.夯实基础.含解析)2025-2026学年高二上学期数学选择性必修第一册北师大版(2019)

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5.1基本计数原理(预习衔接.夯实基础.含解析)2025-2026学年高二上学期数学选择性必修第一册北师大版(2019)

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预习衔接.夯实基础 基本计数原理
一.选择题(共4小题)
1.(2024春 淄川区校级期中)如图,用四种不同颜色给矩形A、B、C、D涂色,要求相邻的矩形涂不同的颜色,则不同的涂色方法共有(  )
A.12种 B.24种 C.48种 D.72种
2.(2024秋 龙岩期中)从含有3件次品的8件新产品中,任意抽取4件进行检验,抽出的4件产品中恰好有2件次品的抽法种数为(  )
A. B.
C. D.
3.(2024春 钟山区校级期末)从由1,2,3,4,5组成的没有重复数字的两位数中任取一个,则这个两位数大于40的个数是(  )
A.6 B.8 C.10 D.12
4.(2024春 济南期末)大明湖是济南三大名胜之一,素有“泉城明珠”之美誉,自2017年1月1日起全面向社会免费开放.景区有东南西北4个大门,每个大门进去都有不同景致,小明从一个门进,另一个门出,则不同进出方式的种数为(  )
A.7 B.8 C.12 D.16
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024春 武汉期末)将四个编号为1,2,3,4的小球放入四个分别标有1,2,3,4号的盒子中,则下列结论正确的有(  )
A.共有256种放法
B.恰有一个盒子不放球,共有72种放法
C.恰有两个盒子不放球,共有84种放法
D.没有一个空盒但小球的编号和盒子的编号都不相同的放法共有9种
(多选)6.(2024春 宿迁期中)(多选)下列说法中正确的有(  )
A.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有43种报名方法
B.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有34种报名方法
C.4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军(每项冠军只允许一人获得),共有43种可能结果
D.4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军(每项冠军只允许一人获得),共有34种可能结果
(多选)7.(2024春 齐齐哈尔期中)若一个三位数中十位上的数字比百位上的数字和个位上的数字都小,则称这个数为“凹数”,如213、435等都是“凹数”,用1,2,3,4,5这五个数字组成无重复数字的三位数,则(  )
A.组成的三位数的个数为60
B.在组成的三位数中,各位数字之和为9的个数为6
C.在组成的三位数中,比300大的个数为36
D.在组成的三位数中,“凹数”的个数为24
三.填空题(共4小题)
8.(2024春 武汉期中)在(x﹣1)(x﹣2)(x﹣3)(x+4)(x+5)(x+6)的展开式中,x5的系数是    .
9.(2023秋 海淀区校级期末)从数字1,2,3,4中选出3个不同的数字构成四位数,且相邻数位上的数字不相同,则这样的四位数共有    个.
10.(2024春 泉山区校级期中)用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中满足a>b>c<d<e的五位数有n个,则在1+(1+x)1+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n的展开式中,x2的系数是    .(用数字作答)
11.(2024春 闵行区校级期中)已知有5个男生和x个女生,若从中选择2个男生和1个女生在狂欢节中表演一个小品节目,共有30种不同的选法,则x=   .
四.解答题(共4小题)
12.(2024春 长治期中)用0,1,2,3,4,5这六个数组成没有重复数字的四位数.
(1)其中偶数共有多少个?
(2)比2024大的数有多少个?
13.(2024春 宿迁期中)0~9共10个数字.
(1)可组成多少个无重复数字的四位数;
(2)可组成多少个无重复数字的五位偶数;
(3)可组成多少个无重复数字的大于或等于30000的五位数;
(4)在无重复数字的五位数中,50124从大到小排第几.
14.(2024春 城中区校级期中)有0,1,2,3,4五个数字,问:
(1)可以组成多少个无重复数字的四位密码?
(2)可以组成多少个无重复数字的四位数?
15.(2024春 合肥期中)如图,从左到右有5个空格.
(1)若向这5个格子填入0,1,2,3,4五个数,要求每个数都要用到,且第三个格子不能填0,则一共有多少不同的填法?(用数字作答)
(2)若给这5个空格涂上颜色,要求相邻格子不同色,现有红黄蓝3颜色可供使用,问一共有多少不同的涂法?(用数字作答)
(3)若把这5个格子看成5个企业,现安排3名校长与5个企业洽谈,若每名校长与2家企业领导洽谈,每家企业至少接待1名校长,则不同的安排方法共有多少种(用数字作答).
预习衔接.夯实基础 基本计数原理
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2024春 淄川区校级期中)如图,用四种不同颜色给矩形A、B、C、D涂色,要求相邻的矩形涂不同的颜色,则不同的涂色方法共有(  )
A.12种 B.24种 C.48种 D.72种
【考点】分步乘法计数原理.
【专题】转化思想;转化法;排列组合;运算求解.
【答案】C
【分析】先A区域,再涂B,涂C,涂D,根据分步乘法计数原理可得解.
【解答】解:先A区域,再涂B,涂C,涂D,根据分步乘法计数原理共有4×3×2×2=48种涂法.
故选:C.
【点评】本题主要考查分步乘法计数原理,属于基础题.
2.(2024秋 龙岩期中)从含有3件次品的8件新产品中,任意抽取4件进行检验,抽出的4件产品中恰好有2件次品的抽法种数为(  )
A. B.
C. D.
【考点】分步乘法计数原理.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】C
【分析】根据分步乘法计算原理可解.
【解答】解:根据题意8件产品中,3件次品,5件正品,
任意抽取4件进行检验,抽出的4件产品中恰好有2件次品,
则有种抽法.
故选:C.
【点评】本题考查分步计算原理,属于基础题.
3.(2024春 钟山区校级期末)从由1,2,3,4,5组成的没有重复数字的两位数中任取一个,则这个两位数大于40的个数是(  )
A.6 B.8 C.10 D.12
【考点】数字问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】B
【分析】数字排列问题,根据符合题意的要求选取十位数为4或5,个位数不重复则在剩余的4个数字里选择1个,即可计算结果.
【解答】解:因为这个两位数大于40,
所以选取十位数为4或5,个位数不重复则在剩余的4个数字里选择1个,
这个两位数大于40的个数为2×4=8.
故选:B.
【点评】本题主要考查排列组合知识,属于基础题.
4.(2024春 济南期末)大明湖是济南三大名胜之一,素有“泉城明珠”之美誉,自2017年1月1日起全面向社会免费开放.景区有东南西北4个大门,每个大门进去都有不同景致,小明从一个门进,另一个门出,则不同进出方式的种数为(  )
A.7 B.8 C.12 D.16
【考点】分步乘法计数原理.
【专题】计算题;转化思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意,分别分析进门和出门的走法,由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:根据题意,某体育场有4个门,从一个门进,有4种走法,
另一个门出,有3种走法,
则有4×3=12种不同的走法.
故选:C.
【点评】本题考查分步计数原理的应用,注意分步、分类计数原理的区别,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024春 武汉期末)将四个编号为1,2,3,4的小球放入四个分别标有1,2,3,4号的盒子中,则下列结论正确的有(  )
A.共有256种放法
B.恰有一个盒子不放球,共有72种放法
C.恰有两个盒子不放球,共有84种放法
D.没有一个空盒但小球的编号和盒子的编号都不相同的放法共有9种
【考点】分步乘法计数原理;简单组合问题.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】ACD
【分析】按照分步乘法计数原理判断A,B,先分组、再分配,即可判断C,先确定编号为1的球的放法,再确定与1号球所放盒子的编号相同的球的放法,按照分步乘法计数原理判断D.
【解答】解:若4个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,共有44=256种放法,故A正确;
恰有一个盒子不放球,先选一个盒子,再选一个盒子放两个球,则种放法,故B错误;
恰有两个盒子不放球,首先选出两个空盒子,再将四个球分为3,1或2,2两种情况,
故共种放法,故C正确;
编号为1的球有3种放法,编号为1的球所放盒子的编号相同的球放入1号或其他两个盒子,
共有,即3×3=9种放法,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查排列组合的应用,属于中档题.
(多选)6.(2024春 宿迁期中)(多选)下列说法中正确的有(  )
A.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有43种报名方法
B.4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,共有34种报名方法
C.4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军(每项冠军只允许一人获得),共有43种可能结果
D.4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军(每项冠军只允许一人获得),共有34种可能结果
【考点】计数原理的应用.
【专题】计算题;转化思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】BC
【分析】利用计算原理,转化求解判断选项的正误即可.
【解答】解:对于A、B,4名同学选报跑步、跳高、跳远三个项目,每人报一项,每人都有3种选择,共有34种报名方法,所以A错误;B正确;
对于C、D,4名同学争夺跑步、跳高、跳远三项冠军(每项冠军只允许一人获得),每个冠军有4种可能,共有43 种可能结果,所以C正确,D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查计数原理以及排列组合的简单应用,是中档题.
(多选)7.(2024春 齐齐哈尔期中)若一个三位数中十位上的数字比百位上的数字和个位上的数字都小,则称这个数为“凹数”,如213、435等都是“凹数”,用1,2,3,4,5这五个数字组成无重复数字的三位数,则(  )
A.组成的三位数的个数为60
B.在组成的三位数中,各位数字之和为9的个数为6
C.在组成的三位数中,比300大的个数为36
D.在组成的三位数中,“凹数”的个数为24
【考点】数字问题.
【专题】对应思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】AC
【分析】根据排列组合的简单计数问题对各个选项逐个求解即可.
【解答】解:A:依题意,组成的三位数的个数为,故A正确;
B:各位数字之和为9的有1+3+5;2+3+4两种组合,故各位数字之和为9的个数为,B错误;
C:比300大,则百位上的数可以为3,4,5,比300大的个数为,C正确;
D:将这些“凹数”分为三类:①十位为1,则有种;②十位为2,则有种;
③十位为3,则有种,共有12+6+2=20种,故D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了排列组合的简单计数问题,考查了学生的运算求解能力,属于基础题.
三.填空题(共4小题)
8.(2024春 武汉期中)在(x﹣1)(x﹣2)(x﹣3)(x+4)(x+5)(x+6)的展开式中,x5的系数是  9 .
【考点】分类加法计数原理.
【专题】转化思想;转化法;排列组合.
【答案】9.
【分析】先观察原式,推出含x5的项是6个因式中任取5个用x,其余1个用常数项相乘积的和,即可求解.
【解答】解:在(x﹣1)(x﹣2)(x﹣3)(x+4)(x+5)(x+6)的展开式中,含x5的项是6个因式中任取5个用x,其余1个用常数项相乘积的和,
故展开式中含x5的项为﹣x5﹣2x5﹣3x5+4x5+5x5+6x5=9x5,
故x5的系数是9.
故答案为:9.
【点评】本题主要考查分类加法计数原理,属于基础题.
9.(2023秋 海淀区校级期末)从数字1,2,3,4中选出3个不同的数字构成四位数,且相邻数位上的数字不相同,则这样的四位数共有  72 个.
【考点】分步乘法计数原理.
【专题】转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.
【答案】72.
【分析】利用分步计数原理与插空法即可求解.
【解答】解:根据题意,完成这件事可分三步:
第一步,选数字,有4种,
第二步,将选好的三个数字确定一个重复的数字,有3种,
第三步,安排这三个数字在三个位置上,且相邻数位上的数字不同,
即先安排两个不同的数字,再让两个相同的数字取插空,则有 6种排序方法,
由分步计数原理可得这样的四位数共有4×3×6=72个.
故答案为:72.
【点评】本题主要考查了排列组合知识,属于基础题.
10.(2024春 泉山区校级期中)用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中满足a>b>c<d<e的五位数有n个,则在1+(1+x)1+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n的展开式中,x2的系数是  35 .(用数字作答)
【考点】数字问题.
【专题】对应思想;综合法;二项式定理;运算求解.
【答案】35
【分析】利用组合数求得n=6,再根据二项式展开式的通项公式,即可得解.
【解答】解:因为a>b>c<d<e,所以c=1,剩下4个数有6种排法,
所以满足a>b>c<d<e的五位数有6个,即n=6,
所以1+(1+x)1+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n=1+(1+x)1+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)6,
其展开式中,含x2项的系数为1+3+6+10+15=35.
故答案为:35.
【点评】本题考查二项式定理与组合数的应用,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.
11.(2024春 闵行区校级期中)已知有5个男生和x个女生,若从中选择2个男生和1个女生在狂欢节中表演一个小品节目,共有30种不同的选法,则x= 3 .
【考点】分步乘法计数原理;组合及组合数公式.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】3.
【分析】由分步乘法计数原理列式,再由组合数公式求解.
【解答】解:由题,,.
故答案为:3.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
12.(2024春 长治期中)用0,1,2,3,4,5这六个数组成没有重复数字的四位数.
(1)其中偶数共有多少个?
(2)比2024大的数有多少个?
【考点】数字问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)156个;
(2)237个.
【分析】(1)分末位排0和末位不排0两种情况,结合排列组合知识求解;
(2)对首位和百位的数字分情况讨论,结合排列组合知识求解.
【解答】解:(1)由题意可知,0不能排在首位,末位必须为0,2,4其中之一,
所以可分成两类,①末位排0,则共有60个,
②末位不排0,则共有96个,
所以一共有60+96=156个;
(2)当首位排3,4,5时,其他几个数字在三个位置上排列,共有180个,
当首位排2,百位不排0时,共有48个,
当首位排2,百位排0时,共有9个,
所以比2024大的数有180+48+9=237个.
【点评】本题主要考查了排列组合知识,考查了计数原理的应用,属于中档题.
13.(2024春 宿迁期中)0~9共10个数字.
(1)可组成多少个无重复数字的四位数;
(2)可组成多少个无重复数字的五位偶数;
(3)可组成多少个无重复数字的大于或等于30000的五位数;
(4)在无重复数字的五位数中,50124从大到小排第几.
【考点】数字问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)4536种;
(2)13776种;
(3)21168种;
(4)15119个.
【分析】(1)先选1个数字排在首位,其它任意排求解;
(2)分0在末位和0不在末位两种情况,结合排列组合知识求解;
(3)首位从3,4,5,6,7,8,9任选一个,其它的任意排求解;
(4)求出比50124大的数字个数即可.
【解答】解:(1)先选1个数字排在首位,其它任意排,故有 种;
(2)当0在末位时,有种,
当0不在末位时,从2,4,6,8,选一个放在末位,故有种,
故五位偶数共有3024+10752=13776种;
(3)大于或等于30000的五位数,首位从3,4,5,6,7,8,9任选一个,其它的任意排,
故有 种;
(4)比50000大的数,故有个,
比50000大比50124小的有,前四位为5,0,1,2,最后一位为3,只有50123,
故在无重复数字的五位数中,50124从大到小排第15120﹣1=15119个.
【点评】本题主要考查了排列组合知识,属于中档题.
14.(2024春 城中区校级期中)有0,1,2,3,4五个数字,问:
(1)可以组成多少个无重复数字的四位密码?
(2)可以组成多少个无重复数字的四位数?
【考点】数字问题.
【专题】计算题;转化思想;转化法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)120;(2)96.
【分析】(1)从5个数字任取4个进行全排列即可求出;
(2)特殊位置优先安排的原则即可求出.
【解答】解:(1):从5个数字任取4个进行全排列,故有120 个;
(2)首尾不能为0,则有96个.
【点评】本题考查简单的计数问题,考查排列组合等基础知识,考查运算求解能力等数学核心素养,是基础题.
15.(2024春 合肥期中)如图,从左到右有5个空格.
(1)若向这5个格子填入0,1,2,3,4五个数,要求每个数都要用到,且第三个格子不能填0,则一共有多少不同的填法?(用数字作答)
(2)若给这5个空格涂上颜色,要求相邻格子不同色,现有红黄蓝3颜色可供使用,问一共有多少不同的涂法?(用数字作答)
(3)若把这5个格子看成5个企业,现安排3名校长与5个企业洽谈,若每名校长与2家企业领导洽谈,每家企业至少接待1名校长,则不同的安排方法共有多少种(用数字作答).
【考点】染色问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)96;
(2)48;
(3)180.
【分析】(1)由排列、组合及简单计数问题,结合分步乘法计数原理求解;
(2)由排列、组合及简单计数问题,结合分步乘法计数原理求解;
(3)由排列、组合及简单计数问题,结合分步乘法计数原理求解.
【解答】解:(1)本题分2步:①第三个格子不能填0,则0有4种选法;
②将其余的4个数字全排列安排在其他四个格子中有种情况,
则一共有种不同的填法.
(2)根据题意,第一个格子有3种颜色可选,即有3种情况,
第二个格子与第一个格子的颜色不能相同,有2种颜色可选,即有2种情况,
同理可得:第三、四、五个格子都有2种情况,
则五个格子共有3×2×2×2×2=48种不同的涂法.
(3)根据题意,有一家企业与2位校长谈,其余4家企业只与1位校长谈,
第1步:从5家企业中选一家,
第2步:从3位校长中选2位,
第3步:从剩下4家企业中选2家安排另外一位校长,
第4步:在第2步选中的两位校长,每位还要安排一家企业,
因此有种.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了分步乘法计数原理,属中档题.
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