5.2 排列问题(同步练习.含解析)-2025-2026学年高二上学期数学北师大版(2019)选择性必修第一册

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5.2 排列问题(同步练习.含解析)-2025-2026学年高二上学期数学北师大版(2019)选择性必修第一册

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5.2排列问题
一.选择题(共6小题)
1.2025年10月西宁市大通回族土族自治县首次全面摸清野生动物资源“家底”,标志着生物多样性保护进入科学化、精细化新阶段.某校野生动物兴趣小组在野生动物宣传周后合影留念,2名指导老师和5名学生排成一排照相留念,若2位老师相邻,则不同的排法共有(  )
A.5040种 B.1440种 C.720种 D.360种
2.某学校在读书节活动中,甲,乙,丙3个班各有2名同学获奖,现将这6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学相邻,且乙班的2名同学不相邻的站法种数共有(  )
A.36种 B.72种 C.144种 D.288种
3.甲、乙、丙、丁4人排成一列,且甲、乙均不在第一个位置,则不同的排法种数共有(  )
A.6 B.12 C.24 D.36
4.已知n∈N*,若,则n=(  )
A.1 B.2 C.3 D.1或3
5.某校新闻社团负责报道采访本校田径运动会,社团派出甲、乙、丙、丁四名成员到跳高、跳远、短跑三个比赛场地进行现场报道,且每个场地至少安排一人,则甲不在短跑场地的不同安排的方法数为(  )
A.12 B.18 C.24 D.32
6.公元五世纪,数学家祖冲之估计圆周率π的范围是:3.1415926<π<3.1415927,为纪念祖冲之在圆周率方面的成就,把3.1415926称为“祖率”,这是中国数学的伟大成就.小明是个数学迷,他在设置手机的数字密码时,打算将圆周率的中间6位数字1,4,1,5,9,2进行某种排列得到密码.如果排列时要求数字9不在最后一位,那么小明可以设置的不同密码有(  )个.
A.180 B.240 C.300 D.360
二.多选题(共3小题)
(多选)7.中国的五岳是指在中国境内的五座名山,坐落于东西南北中五个方位,分别是东岳泰山、西岳华山、南岳衡山、北岳恒山、中岳嵩山.小明与其父母共3人计划在假期出游,每人选一个地方,则(  )
A.3人选择的地点均不同的方法总数为60
B.恰有2人选一个地方的方法总数为15
C.恰有1人选泰山的概率是
D.若小明已选择去泰山,其父母至少有一人选择去泰山的概率为
(多选)8.3名学生,2名教师站成一排参加文艺汇演,则下列说法正确的是(  )
A.任意站成一排,有120种排法
B.学生不相邻,有24种排法
C.教师相邻,有48种排法
D.教师不站在两边,有72种排法
(多选)9.现安排甲、乙、丙、丁4名同学参加A,B,C三项工作,且每个同学只能参加一项工作,则下列说法正确的是(  )
A.不同的安排方法共有34种
B.若恰有一项工作无人参加,则不同的安排方法共有种
C.若甲,乙两人都不能去参加A项工作,且每项工作都有人去,则不同的安排方法共有14种
D.若每个同学只能参加一项工作且每项工作都有人去,则不同的安排方法共有36种
三.填空题(共4小题)
10.甲、乙、丙、丁4人排成一列.且甲、乙均不在第一个位置,则不同的排法共有     种.
11.从2到7这6个数字中任意取出3个数,组成一个没有重复数字的三位数,从百位到个位数字依次增大,则满足条件的三位数的个数是    .
12.某学校在读书节活动中,甲,乙,丙3个班各有2名同学获奖,现将这6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学相邻,且乙班的2名同学不相邻的站法种数共有    种.(用数字作答)
13.随着杭州亚运会的举办,吉祥物“踪琮”、“莲莲”、“宸宸”火遍全国.现有甲、乙、丙3位运动员要与“琮踪”、“莲莲”、“宸宸”站成一排拍照留念,则这3个吉祥物相邻的排队方法数为     .(用数字作答)
四.解答题(共2小题)
14.甲、乙、丙、丁四名同学报名参加A,B,C三个智力竞赛项目,每个人都要报名且只能参加一个项目.
(1)共有多少种不同的报名方法?
(2)若甲、乙报同一项目,丙不报A项目,则有多少种不同的报名方法?
15.现有8名师生站成一排照相,其中老师2人,男学生4人,女学生2人,在下列情况下,各有多少种不同的站法?
(1)老师站在最中间,2名女学生分别在老师的两边且相邻,4名男学生两边各2人;
(2)4名男学生互不相邻,男学生甲不能在两端;
(3)2名老师之间必要有男女学生各1人.
5.2排列问题
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
1.2025年10月西宁市大通回族土族自治县首次全面摸清野生动物资源“家底”,标志着生物多样性保护进入科学化、精细化新阶段.某校野生动物兴趣小组在野生动物宣传周后合影留念,2名指导老师和5名学生排成一排照相留念,若2位老师相邻,则不同的排法共有(  )
A.5040种 B.1440种 C.720种 D.360种
【考点】部分元素相邻的排列问题.
【专题】对应思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】B
【分析】利用捆绑法即可求解.
【解答】解:先将2位老师看作一个整体与5名学生全排,有种,
2位老师排列有种情况,
所以2位老师相邻时不同的排法共有720×2=1440种.
故选:B.
【点评】本题考查排列组合的应用,相邻问题采用捆绑法,属于基础题.
2.某学校在读书节活动中,甲,乙,丙3个班各有2名同学获奖,现将这6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学相邻,且乙班的2名同学不相邻的站法种数共有(  )
A.36种 B.72种 C.144种 D.288种
【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】C
【分析】甲班的2名同学相邻,用“捆绑法”,乙班的2名同学不相邻,用“插空法”,再根据分步乘法计数原理即可求解.
【解答】解:将6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学相邻,且乙班的2名同学不相邻,
可以分两步完成:
第一步,将甲班的2人捆绑,连同丙班的2人作全排列,有种站法;
第二步,将乙班的2人插入前后4个空档,有种站法.
根据分步乘法计数原理,不同的站法共有12×12=144种.
故选:C.
【点评】本题考查了排列组合及简单计数问题,重点考查了捆绑法及插空法,属基础题.
3.甲、乙、丙、丁4人排成一列,且甲、乙均不在第一个位置,则不同的排法种数共有(  )
A.6 B.12 C.24 D.36
【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】B
【分析】根据位置优先,先安排第一个位置,再排其他位置,利用分步乘法计数原理即可求解.
【解答】解:已知甲、乙、丙、丁4人排成一列,且甲、乙均不在第一个位置,
先安排第一个位置有2种排法,再排后面的3个位置有种排法,
根据分步乘法计数原理共有:种排法.
故选:B.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
4.已知n∈N*,若,则n=(  )
A.1 B.2 C.3 D.1或3
【考点】排列及排列数公式.
【专题】方程思想;转化法;排列组合;运算求解.
【答案】C
【分析】根据排列组合公式列方程求参数n.
【解答】解:依题意可知,n的值不小于2,
所以,由此解得n=3.
故选:C.
【点评】本题主要考查排列数和组合数的计算,属于基础题.
5.某校新闻社团负责报道采访本校田径运动会,社团派出甲、乙、丙、丁四名成员到跳高、跳远、短跑三个比赛场地进行现场报道,且每个场地至少安排一人,则甲不在短跑场地的不同安排的方法数为(  )
A.12 B.18 C.24 D.32
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】运动思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意可计算所有的安排情况,再减去甲一个人在短跑场或甲和另一人在短跑场两种情况即可.
【解答】解:已知甲、乙、丙、丁四名成员到跳高、跳远、短跑三个比赛场地进行现场报道,且每个场地至少安排一人,
则将四人分为1,1,2三组,有6组,再分到三个场地,共有636种方法,
若甲一个人在短跑场,则有6种情况,
若甲和另一人在短跑场,则有6种情况,
则甲不在短跑场地的不同安排的方法数为36﹣6﹣6=24种.
故选:C.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
6.公元五世纪,数学家祖冲之估计圆周率π的范围是:3.1415926<π<3.1415927,为纪念祖冲之在圆周率方面的成就,把3.1415926称为“祖率”,这是中国数学的伟大成就.小明是个数学迷,他在设置手机的数字密码时,打算将圆周率的中间6位数字1,4,1,5,9,2进行某种排列得到密码.如果排列时要求数字9不在最后一位,那么小明可以设置的不同密码有(  )个.
A.180 B.240 C.300 D.360
【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】利用特殊位置优先处理及相同元素定位计算得到答案.
【解答】解:先排数字9得出有种,
因为有两个1,
所以总数有种.
故选:C.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数原理,属基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)7.中国的五岳是指在中国境内的五座名山,坐落于东西南北中五个方位,分别是东岳泰山、西岳华山、南岳衡山、北岳恒山、中岳嵩山.小明与其父母共3人计划在假期出游,每人选一个地方,则(  )
A.3人选择的地点均不同的方法总数为60
B.恰有2人选一个地方的方法总数为15
C.恰有1人选泰山的概率是
D.若小明已选择去泰山,其父母至少有一人选择去泰山的概率为
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题;古典概型及其概率计算公式.
【专题】整体思想;综合法;概率与统计;排列组合;运算求解.
【答案】AC
【分析】由排列及排列数的计算即可判断A;由分步计数乘法原理及组合即可判断B;由古典概型概率公式即可判断C;由对立事件的概率即可判断D.
【解答】解:小明与其父母共3人计划在假期出游,每人在东岳泰山、西岳华山、南岳衡山、北岳恒山、中岳嵩山中选一个地方,
对于A,3人选择的地点均不同的方法总数为,
故A正确;
对于B,恰有2人选一个地方的方法总数为,
故B错误;
对于C,恰有1人选泰山的方法总数为,
又所有的方法数为53=125,
所以恰有1人选泰山的概率是,
故C正确;
对于D,父母都不选择去泰山的概率为,
所以小明已选择去泰山的情况下,其父母至少有一人选择去泰山的概率,
故D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了排列、组合及简单计数问题,重点考查了古典概型概率公式,属中档题.
(多选)8.3名学生,2名教师站成一排参加文艺汇演,则下列说法正确的是(  )
A.任意站成一排,有120种排法
B.学生不相邻,有24种排法
C.教师相邻,有48种排法
D.教师不站在两边,有72种排法
【考点】部分元素不相邻的排列问题.
【专题】整体思想;定义法;排列组合;运算求解.
【答案】AC
【分析】根据全排列可求得A,根据不相邻问题用插空法可求得B,根据相邻问题用捆绑法可求得C,根据特殊位置优先排可求得D.
【解答】解:任意站成一排,有种排法,A正确;
先排老师,然后插空,即种排法,B错误;
教师相邻用捆绑,即种排法,C正确;
教师不站两边,先将两边排上学生,剩下的人全排列,即种排法,D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查排列的应用,属于基础题.
(多选)9.现安排甲、乙、丙、丁4名同学参加A,B,C三项工作,且每个同学只能参加一项工作,则下列说法正确的是(  )
A.不同的安排方法共有34种
B.若恰有一项工作无人参加,则不同的安排方法共有种
C.若甲,乙两人都不能去参加A项工作,且每项工作都有人去,则不同的安排方法共有14种
D.若每个同学只能参加一项工作且每项工作都有人去,则不同的安排方法共有36种
【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】ACD
【分析】对A,利用分步乘法原理判断;对B,首先从3项工作中选1项无人参加,再将4人安排到两项工作,计算可判断;对C,分组只有(1、1、2)这种情况,分甲乙同组与甲乙不同组两种情况,即可判断;对D,先分组只有(1、1、2)这种情况,再分配计算判断.
【解答】解:现安排甲、乙、丙、丁4名同学参加A,B,C三项工作,且每个同学只能参加一项工作,
对于A,安排4人参加3项工作,每人有3种安排方法,则有34种安排方法,故A正确;
对于B,恰有一项工作无人去参加,则首先从3项工作中选1项无人参加有,
再将4人安排到两项工作有(24﹣2)种,故一共有种安排方法,故B错误;
对于C,每项工作都有人去,则人员分组只有(1、1、2)这种情况,
若甲、乙同组,则有种,
若甲、乙不同组,则种分组方法,又甲乙不能去参加A项工作,
则安排不含甲乙的一组参加工作A,剩下的两组安排参加B、C两项工作,则种,
综上,一共有4+10=14种安排方法,故C正确;
对于D,每项工作都有人去,则人员分组只有(1、1、2)这种情况,先分组,再分配,
则不同的安排方法有种,故D正确.
故选:ACD.
【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)
10.甲、乙、丙、丁4人排成一列.且甲、乙均不在第一个位置,则不同的排法共有  12  种.
【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】12.
【分析】结合分步乘法计数原理求解即可.
【解答】解:甲、乙、丙、丁4人排成一列.且甲、乙均不在第一个位置,
则不同的排法共有12种.
故答案为:12.
【点评】本题考查了分步乘法计数原理,属基础题.
11.从2到7这6个数字中任意取出3个数,组成一个没有重复数字的三位数,从百位到个位数字依次增大,则满足条件的三位数的个数是 20  .
【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.
【专题】对应思想;综合法;排列组合;运算求解.
【答案】20.
【分析】根据题意利用组合数求解即可.
【解答】解:从2到7这6个数字中任取3个不同的数,由于要求三位数的百位到个位数字依次增大,
因此,每一组取出的3个数,按从小到大排列只有1种排列方式.
因此,满足条件的三位数的个数等价于从6个数字中选3个的组合数,
即.
故答案为:20.
【点评】本题考查组合的应用,属于基础题.
12.某学校在读书节活动中,甲,乙,丙3个班各有2名同学获奖,现将这6人站成一排拍照,其中甲班的2名同学相邻,且乙班的2名同学不相邻的站法种数共有 144  种.(用数字作答)
【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】144.
【分析】根据排列组合相关知识可解.
【解答】解:若甲班的2名同学相邻,且乙班的2名同学不相邻,
则将甲班2位同学看作整体,有2种排法,
再与丙班2位同学进行全排列有种排法,
最后将乙班2位同学插入4个空中,有12种排法,
则共有2×6×12=144种排法.
故答案为:144.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
13.随着杭州亚运会的举办,吉祥物“踪琮”、“莲莲”、“宸宸”火遍全国.现有甲、乙、丙3位运动员要与“琮踪”、“莲莲”、“宸宸”站成一排拍照留念,则这3个吉祥物相邻的排队方法数为  144  .(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】144.
【分析】先将甲、乙、丙3位运动员排序,然后将“琮琮”、“莲莲”、“宸宸”三个吉祥物插入3位运动员形成的一个空位中,结合排列数的计算公式,即可求解.
【解答】解:先将甲、乙、丙3位运动员排序,然后将“琮琮”、“莲莲”、“宸宸”三个吉祥物插入3位运动员形成的一个空位中,
所以不同的排队方法种数为(种).
故答案为:144.
【点评】本题考查排列组合相关知识,属于中档题.
四.解答题(共2小题)
14.甲、乙、丙、丁四名同学报名参加A,B,C三个智力竞赛项目,每个人都要报名且只能参加一个项目.
(1)共有多少种不同的报名方法?
(2)若甲、乙报同一项目,丙不报A项目,则有多少种不同的报名方法?
【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)81;
(2)18.
【分析】(1)结合分步乘法计数原理求解即可;
(2)结合分步乘法计数原理求解即可.;
【解答】解:(1)已知甲、乙、丙、丁四名同学报名参加A,B,C三个智力竞赛项目,每个人都要报名且只能参加一个项目,
则共有3×3×3×3=81种不同的报名方法;
(2)甲、乙报同一项目,丙不报A项目,
则有2×3×3=18种不同的报名方法.
【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,属基础题.
15.现有8名师生站成一排照相,其中老师2人,男学生4人,女学生2人,在下列情况下,各有多少种不同的站法?
(1)老师站在最中间,2名女学生分别在老师的两边且相邻,4名男学生两边各2人;
(2)4名男学生互不相邻,男学生甲不能在两端;
(3)2名老师之间必要有男女学生各1人.
【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】(1)96;(2)1728;(3)3840.
【分析】(1)按照特殊元素先排的原则即可;(2)互不相邻问题,利用插空法;(3)利用捆绑法即可.
【解答】解:(1)由题意可得共种不同的站法.
(2)先排老师和女学生共有种站法,再排男学生甲有种站法,
最后排剩余的3名男学生有种站法,所以共有种不同的站法.
(3)先任选一男学生一女学生站两位老师中间,有种站法,两老师的站法有 种,
再将一男学生一女学生两位老师进行捆绑与剩余的4个人进行全排列有种,
所以共有种不同的站法.
【点评】本题考查排列组合的应用,属于中档题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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