5.2排列问题(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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5.2排列问题(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 排列问题
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 常州期中)有甲、乙等5名同学咨询数学史知识竞赛分数.教师说:甲不是5人中分数最高的,乙不是5人中分数最低的,而且5人的分数互不相同.则这5名同学的可能排名有(  )
A.42种 B.72种 C.78种 D.120种
2.(2024 哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学三模)3男3女站成一排拍照,左右两端的恰好是一男一女,则不同的排法种数为(  )
A.240 B.720 C.432 D.216
3.(2024春 让胡路区校级期中)“四书五经”是我国9部经典名著《大学》《论语》《中庸》《孟子》《周易》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》的合称.为弘扬中国传统文化,某校计划在读书节活动期间举办“四书五经”知识讲座,每部名著安排1次讲座,若要求《大学》《论语》《周易》均不相邻,则排法种数为(  )
A. B.
C. D.
4.(2024 启东市校级模拟)中国灯笼又统称为灯彩,是一种古老的传统工艺品.经过历代灯彩艺人的继承和发展,形成了丰富多彩的品种和高超的工艺水平,从种类上主要有宫灯、纱灯、吊灯等类型.现将4盏相同的宫灯、3盏不同的纱灯、2盏不同的吊灯挂成一排,要求吊灯挂两端,同一类型的灯笼至多2盏相邻挂,则不同挂法种数为(  )
A.216 B.228 C.384 D.486
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024春 武汉期中)下列说法中正确的是(  )
A.将4个相同的小球放入3个不同的盒子中,要求不出现空盒,共有3种放法
B.482022﹣3被7除后的余数为2
C.若,则a0+a2+a4=﹣8
D.10个朋友聚会,见面后每两个人握手一次,一共握手45次
(多选)6.(2024春 淄川区校级期中)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑假开设“礼”、“乐”、“射”、“御”、“书”、“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则下列说法正确的是(  )
A.某学生从中选2门课程学习,共有15种选法
B.课程“乐”“射”排在相邻的两周,共有240种排法
C.课程“御”“书”“数”排在不相邻的三周,共有72种排法
D.课程“礼”不排在第一周,课程“数”不排在最后一周,共有504种排法
(多选)7.(2024春 高要区期中)传承红色文化,宣扬爱国精神,东湖中学国旗队在高一年级招收新成员,现有小明、小红、小华等6名同学新入方阵参加队列训练,则下列说法正确的是(  )
A.6名同学站成一排,小明、小红、小华必须按从左到右的顺序站位,则不同的站法种数为120种
B.6名同学站成一排,小明、小红两人相邻,则不同的排法种数为240种
C.6名同学站成一排,小明、小红两人不相邻,则不同的排法种数为480种
D.6名同学平均分成三组到进行三种不同的队列训练(每种训练必须有人参加),则有540种不同的安排方法
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 浦东新区校级期末)6名同学排队站成一排,要求甲乙两人不相邻,共有    种不同的排法.
9.(2024春 徐汇区校级期末)2位教师和3名学生站成一排,要求2位教师相邻,则不同排法的种数为    .
10.(2024秋 无锡期末)随着杭州亚运会的举办,吉祥物“琮琮”、莲莲”、宸宸”火遍全国.现有甲、乙、丙3位运动员要与“琮琮”、莲莲”、宸宸”站成一排拍照留念,则这3个吉祥物互不相邻的排队方法数为    .(用数字作答)
11.(2024春 嘉兴期末)某班一天上午有4节课,下午有2节课,现要安排该班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6堂课的课程表,要求数学课不排在下午,体育课不排在上午第1节,则不同的排法总数是    .(用数字作答)
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 黄浦区校级期中)班级迎新晚会有3个唱歌节目、2个相声节目和1个魔术节目,要求排出一个节目单.
(1)魔术节目不排在最后一个节目,有多少种排法?
(2)3个唱歌节目要排在一起,有多少种排法?
13.(2024秋 浦东新区校级期中)3名男生和4名女生站成一排拍照,在下列要求下分别求不同排列方法的数目.
(1)学生甲不在最左边;
(2)3名男生必须排在一起.
14.(2024 高碑店市校级模拟)5名男生,2名女生站成一排照相.求在下列约束条件下,有多少种站法?
(1)女生不站在两端;
(2)女生相邻;
(3)女生不相邻.
15.(2024春 广陵区校级期中)(1)现有4男2女共6个人排成一排照相,其中两个女生相邻的排法种数为多少?
(2)把6本不同的书分给4位学生,每人至少一本,有多少种方法?
(3)某医院有内科医生7名,其中3名女医生,有外科医生5名,其中只有1名女医生.现选派6名去甲、乙两地参加赈灾医疗队,要求每队必须2名男医生1名女医生,且每队由2名外科医生1名内科医生组成,有多少种派法?(最后结果都用数字作答)
预习衔接.夯实基础 排列问题
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 常州期中)有甲、乙等5名同学咨询数学史知识竞赛分数.教师说:甲不是5人中分数最高的,乙不是5人中分数最低的,而且5人的分数互不相同.则这5名同学的可能排名有(  )
A.42种 B.72种 C.78种 D.120种
【考点】简单排列问题.
【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】由排列、组合及简单计数问题,求解即可.
【解答】解:甲不是5人中分数最高的,乙不是5人中分数最低的,而且5人的分数互不相同.
则不同的排名共有78种.
故选:C.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,属中档题.
2.(2024 哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学三模)3男3女站成一排拍照,左右两端的恰好是一男一女,则不同的排法种数为(  )
A.240 B.720 C.432 D.216
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】C
【分析】先排特殊位置,再排其它位置,由分步乘法计数原理计算.
【解答】解:3男3女站成一排拍照,左右两端的恰好是一男一女,先排左右两端,有 种排法,
再排中间4个位置,有 种排法,
所以不同的排法种数为18×24=432种.
故选:C.
【点评】本题主要考查了排列组合知识,属于基础题.
3.(2024春 让胡路区校级期中)“四书五经”是我国9部经典名著《大学》《论语》《中庸》《孟子》《周易》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》的合称.为弘扬中国传统文化,某校计划在读书节活动期间举办“四书五经”知识讲座,每部名著安排1次讲座,若要求《大学》《论语》《周易》均不相邻,则排法种数为(  )
A. B.
C. D.
【考点】部分元素不相邻的排列问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】D
【分析】采用插空法排列,先排《中庸》《孟子》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》这6次讲座,再将《大学》《论语》《周易》这3次讲座插空,根据分步乘法计数原理,可得答案.
【解答】解:先排《中庸》《孟子》《尚书》《诗经》《礼记》《春秋》这6次经典名著的讲座,
共有种排法;
再从7个空位中选3个,排《大学》《论语》《周易》这3次讲座,有种排法,
故总共有种排法.
故选:D.
【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.
4.(2024 启东市校级模拟)中国灯笼又统称为灯彩,是一种古老的传统工艺品.经过历代灯彩艺人的继承和发展,形成了丰富多彩的品种和高超的工艺水平,从种类上主要有宫灯、纱灯、吊灯等类型.现将4盏相同的宫灯、3盏不同的纱灯、2盏不同的吊灯挂成一排,要求吊灯挂两端,同一类型的灯笼至多2盏相邻挂,则不同挂法种数为(  )
A.216 B.228 C.384 D.486
【考点】部分元素相邻的排列问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】A
【分析】先挂2盏吊灯,再在2盏吊灯之间挂3盏纱灯,最后将宫灯插空挂即可.
【解答】解:先挂2盏吊灯有种挂法,再在2盏吊灯之间挂3盏纱灯有种挂法,最后将宫灯插空挂,
当4盏宫灯分成2,2两份插空时,有种挂法;
当4盏宫灯分成1,1,2三份插空时,有种挂法;
当4盏宫灯分成1,1,1,1四份插空时,有1种挂法,
由计数原理可知,不同挂法种数为2×6×(5+12+1)=216种.
故选:A.
【点评】本题主要考查了排列组合知识,考查了插空法的应用,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024春 武汉期中)下列说法中正确的是(  )
A.将4个相同的小球放入3个不同的盒子中,要求不出现空盒,共有3种放法
B.482022﹣3被7除后的余数为2
C.若,则a0+a2+a4=﹣8
D.10个朋友聚会,见面后每两个人握手一次,一共握手45次
【考点】排列及排列数公式;二项式定理的应用.
【专题】转化思想;综合法;二项式定理;运算求解.
【答案】ACD
【分析】根据组合数的计算即可判断A,根据二项式定理即可判断B,根据赋值法即可判断C,根据组合的定义及组合数运算即可判断D.
【解答】解:对于A:选一个盒子放两个球,另外两个盒子放一个球,共有种放法,故A正确;
对于B:
,展开式中只有最后一项﹣2不是7的倍数,所以482022﹣3被7除后的余数为5,故B错误;
对于C:在中,
令x=1,得,
令x=﹣1,得,
两式相加除以2,得a0+a2+a4=﹣8,故C正确;
对于D:10人两两握手,共次,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查二项式定理的应用,考查组合的定义及组合数运算,是中档题.
(多选)6.(2024春 淄川区校级期中)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑假开设“礼”、“乐”、“射”、“御”、“书”、“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则下列说法正确的是(  )
A.某学生从中选2门课程学习,共有15种选法
B.课程“乐”“射”排在相邻的两周,共有240种排法
C.课程“御”“书”“数”排在不相邻的三周,共有72种排法
D.课程“礼”不排在第一周,课程“数”不排在最后一周,共有504种排法
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题;部分元素不相邻的排列问题;部分元素相邻的排列问题;简单组合问题.
【专题】计算题;转化思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据题意,由分步、分类计数原理和排列数与组合数公式,分别判断各选项即可.
【解答】解:对于A,某学生从中选2门课程学习,共有种选法,A正确;
对于B,课程“乐”“射”排在相邻的两周,共有种排法,B正确;
对于C,课程“御”“书”“数”排在不相邻的三周,共有种排法,C错误;
对于D,课程“礼”不排在第一周,课程“数”不排在最后一周,共有种排法,D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查排列组合的实际应用,是中档题.
(多选)7.(2024春 高要区期中)传承红色文化,宣扬爱国精神,东湖中学国旗队在高一年级招收新成员,现有小明、小红、小华等6名同学新入方阵参加队列训练,则下列说法正确的是(  )
A.6名同学站成一排,小明、小红、小华必须按从左到右的顺序站位,则不同的站法种数为120种
B.6名同学站成一排,小明、小红两人相邻,则不同的排法种数为240种
C.6名同学站成一排,小明、小红两人不相邻,则不同的排法种数为480种
D.6名同学平均分成三组到进行三种不同的队列训练(每种训练必须有人参加),则有540种不同的安排方法
【考点】简单排列问题.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】ABC
【分析】A用倍缩法判断;BC用插空法判断,注意特殊的先排列;D先平均分组,再进行全排列.
【解答】解:对于A:可用倍缩法,6名同学站成一排,小明、小红、小华必须按从左到右的顺序站位,则有种,故A正确;
对于B:小明、小红两人相邻共有2种排法,将两人插空到其余四人全排列中共有种,故B正确;
对于C:6人站成一排,小明、小红两人不相邻,先将除小明、小红外的4人进行全排列,有种排法,再将小明、小红两人插空,有种排法,则共有24×20=480种不同的排法,故C正确;
对于D:6名同学平均分成三组到进行三种不同的队列训练(每种训练必须有人参加),则有种,故D错误.
故选:ABC.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 浦东新区校级期末)6名同学排队站成一排,要求甲乙两人不相邻,共有  480 种不同的排法.
【考点】部分元素不相邻的排列问题.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】480.
【分析】先安排除甲乙之外的四个人,再在5个空位上插空安排甲乙二人可得答案.
【解答】解:先安排除甲乙之外的四个人,再在5个空位上插空安排甲乙二人,.
故答案为:480.
【点评】本题考查插空法求解排列问题,是基础题.
9.(2024春 徐汇区校级期末)2位教师和3名学生站成一排,要求2位教师相邻,则不同排法的种数为  48 .
【考点】部分元素相邻的排列问题.
【专题】转化思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】48.
【分析】先捆绑2位教师,再和剩下3名学生全排即可求解.
【解答】解:先将2位教师捆绑,共有2种情况,
再将教师和3名学生全排,共有248种排法.
故答案为:48.
【点评】本题考查了排列组合的简单计数问题,属于基础题.
10.(2024秋 无锡期末)随着杭州亚运会的举办,吉祥物“琮琮”、莲莲”、宸宸”火遍全国.现有甲、乙、丙3位运动员要与“琮琮”、莲莲”、宸宸”站成一排拍照留念,则这3个吉祥物互不相邻的排队方法数为  144 .(用数字作答)
【考点】部分元素不相邻的排列问题.
【专题】转化思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】144.
【分析】先对甲、乙、丙3位运动员进行排列,再利用插空法,即可求解.
【解答】解:由题意,甲、乙、丙3位运动员站成一排,有种不同的排法,
在三位运动员形成的4个空隙中选3个,插入3个吉祥物,共有144种排法.
故答案为:144.
【点评】本题考查排列组合的应用,属于基础题.
11.(2024春 嘉兴期末)某班一天上午有4节课,下午有2节课,现要安排该班一天中语文、数学、政治、英语、体育、艺术6堂课的课程表,要求数学课不排在下午,体育课不排在上午第1节,则不同的排法总数是  408 .(用数字作答)
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】408.
【分析】分数学在第一节与数学不在第一节两种情况讨论,按照分步乘法与分类加法计数原理计算可得.
【解答】解:①若数学在第一节,则有 种排法;
②若数学不在第一节,则数学有种排法,再排体育有种排法,
最后将其余四个科目全排列有种排法,
按照分步乘法计数原理可得有种排法,
综上一共有120+288=408种排法.
故答案为:408.
【点评】本题考查排列的应用,考查分类加法计数原理、分步乘法计数原理的应用,是中档题.
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 黄浦区校级期中)班级迎新晚会有3个唱歌节目、2个相声节目和1个魔术节目,要求排出一个节目单.
(1)魔术节目不排在最后一个节目,有多少种排法?
(2)3个唱歌节目要排在一起,有多少种排法?
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)600;
(2)144.
【分析】(1)先从3个唱歌节目和2个相声节目中选1个放在最后,再将其余5个节目全排列,根据分步乘法计数原理即可求解;
(2)先将3个歌唱节目捆绑在一起,再与其余3个节目全排列,根据分步乘法计数原理即可求解.
【解答】解:(1)魔术节目不排在最后一个节目,
则先从3个唱歌节目和2个相声节目中选1个放在最后,有5种排法;
其余5个节目任意排,有种排法,
所以魔术节目不排在最后一个节目,有种排法.
(2)将3个歌唱节目捆绑在一起,看成1个节目有种,
与其余3个节目一起排共种,
则3个唱歌节目要排在一起,有6×24=144种排法.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了捆绑法,属中档题.
13.(2024秋 浦东新区校级期中)3名男生和4名女生站成一排拍照,在下列要求下分别求不同排列方法的数目.
(1)学生甲不在最左边;
(2)3名男生必须排在一起.
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】对应思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)4320;
(2)720.
【分析】(1)根据题意先排最左边,再结合排列组合知识可解;
(2)利用捆绑法可解.
【解答】解:(1)3名男生和4名女生站成一排拍照,若学生甲不在最左边,
则先排最左边有种排法,
剩下的人的全排列有720种排法,
则学生甲不在最左边有6×720=4320种排法;
(2)利用捆绑法,先将3名男生捆绑有6种方法,
再把三名男生作为一个整体与四名女生进行全排列有120种方法,
则3名男生必须排在一起有6×120=720种排法.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
14.(2024 高碑店市校级模拟)5名男生,2名女生站成一排照相.求在下列约束条件下,有多少种站法?
(1)女生不站在两端;
(2)女生相邻;
(3)女生不相邻.
【考点】部分元素不相邻的排列问题.
【专题】整体思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)2400;
(2)1440;
(3)3600.
【分析】(1)先在5个男生中选出2人,安排在两端,剩下5人安排在中间,由分步计数原理计算可得答案;
(2)先把两名女生捆绑在一起看作一个整体,再和另外的5名男生全排,由分步计数原理计算可得答案;
(3)利用插空法,把2名女生插入到5名男生所形成的6个空中的2个,由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,女生不站在两端,即男生在两端,
在5个男生中选出2人,安排在两端,剩下5人安排在中间,
有2400种排法;
(2)两名女生要相邻,先把两名女生捆绑在一起看作一个整体,
再和另外的5名男生全排,故有1440种排法;
(3)利用插空法,把2名女生插入到5名男生所形成的6个空中的2个,3600种.
【点评】本题考查排列组合的应用,涉及分步、分类计数原理的应用,属于基础题.
15.(2024春 广陵区校级期中)(1)现有4男2女共6个人排成一排照相,其中两个女生相邻的排法种数为多少?
(2)把6本不同的书分给4位学生,每人至少一本,有多少种方法?
(3)某医院有内科医生7名,其中3名女医生,有外科医生5名,其中只有1名女医生.现选派6名去甲、乙两地参加赈灾医疗队,要求每队必须2名男医生1名女医生,且每队由2名外科医生1名内科医生组成,有多少种派法?(最后结果都用数字作答)
【考点】部分元素相邻的排列问题.
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】(1)240;
(2)1560;
(3)360.
【分析】(1)根据题意,将两个女生看成一个整体,与4名男生全排列即可,由分步计数原理计算可得答案;
(2)根据题意,按“6本书分成4组”不同的分组形式两种情况讨论,由加法原理计算可得答案;
(3)根据题意,先在7人中按要求选出6人,分成2组,再将分好的2组安排到甲乙两地,由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,将两个女生看成一个整体,与4名男生全排列即可,
则有240种排法;
(2)根据题意,把6本不同的书分给4位学生,每人至少一本,
则有1,1,1,3或1,1,2,2两种分组情况,
若是1,1,1,3分组,则有480种,
若是1,1,2,2分组,则有1080种,
则共有480+1080=1560种分法;
(3)根据题意,先在7人中按要求选出6人,分成2组,
需要分2种情况讨论:
①外科女医生必选,则一组内科4男选1,外科4男选1;另一组内科3女中选1女,外科3男选2,共有144种分组方法;
②外科女医生不选,则一组内科3女选1,外科4男选2;另一组内科2女选1,外科2男选2,共有36种分组方法;
再将分好的2组安排到甲乙两地,所以共有2×(144+36)=360种分配方法.
【点评】本题考查排列组合的应用,涉及分步、分类计数原理的应用,属于基础题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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