6.1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理(练习,含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第三册

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6.1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理(练习,含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第三册

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6.1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
1.甲盒中有3个不同的红球,乙盒中有5个不同的白球,某同学要在甲盒或乙盒中摸1个球,则不同的方法有(  )
A.3种 B.5种
C.8种 D.15种
2.有3名同学打算参加“动漫乐园”“学生公司”“篮球之家”“相声社”4个社团.每名同学必须参加其中的一个社团,且只能参加一个社团,则不同的参加方法的种数为(  )
A.64 B.81
C.24 D.72
3. 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2,3,4},N={-4,-3,-2,-1,1,2,3},从集合M中取一个元素作为点的横坐标,从集合N中取一个元素作为点的纵坐标,则该点在第二象限内的结果有(  )
A.9种 B.12种
C.15种 D.16种
4.现有4只不同款式的钢笔和3本不同款式的笔记本,如果一只钢笔与一本笔记本配成一套学习工具包,则不同的配法种数为(  )
A.7 B.12
C.64 D.81
5.(多选)已知集合A={-1,2,3,4},m,n∈A,则对于方程+=1的说法正确的是(  )
A.可表示3个不同的圆
B.可表示6个不同的椭圆
C.可表示3个不同的双曲线
D.表示焦点位于x轴上的椭圆有3个
6.(多选)现有四个班学生共34人,其中一、二、三、四班各有7人、8人、9人、10人,他们自愿组成数学课外小组,则下列说法正确的是(  )
A.选其中一人为负责人,有34种不同的选法
B.每班选一人任组长,有5 040种不同的选法
C.推选两人做中心发言,有506种不同的选法
D.推选两人做中心发言,这两人需来自不同的班级,有431种不同的选法
7.(多选)设东、西、南、北四面通往山顶的路各有2,3,3,4条,只从一面上山,而从其他任意一面下山,不同的走法种数可能为( ABC )
A.20 B.27
C.32 D.30
8.如图,一只蚂蚁从A点出发,沿着图中的线段爬行,则A→O有____种不同的走法(不重复过一点).
9.书架的第1层放有4本不同的语文书,第2层放有5本不同的数学书,第3层放有6本不同的体育书.从书架上任取1本书,不同的取法种数为____,从第1,2,3层分别各取1本书,不同的取法种数为___.
10.某校高一年级有6个班,高二年级有7个班,高三年级有8个班,学校利用星期六组织学生到某厂进行社会实践活动.三个年级各选1个班的学生参加社会实践活动,有____种不同的选法;选2个班的学生参加社会实践活动,要求这2个班不同年级,有____种不同的选法.
11.某单位职工义务献血,在体检合格的人中,O型血的共有28人,A型血的共有7人,B型血的共有9人,AB型血的共有3人.
(1) 从中任选1人去献血,有多少种不同的选法?
(2) 从四种血型的人中各选1人去献血,有多少种不同的选法?
12.在7名学生中,有3名会下象棋但不会下围棋,有2名会下围棋但不会下象棋,另2名既会下象棋又会下围棋.现在从这7人中选2人分别参加象棋比赛和围棋比赛,共有多少种不同的选法?
13.将三个分别标有A,B,C的球随机放入编号为1,2,3,4的四个盒子中.
(1) 求1号盒中无球的不同放法种数;
(2) 求1号盒中有球的不同放法种数.
14.若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)时各位数均不产生进位现象,则称n为“开心数”;若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)时产生进位现象,则称n为“伤心数”.例如:32是“开心数”,因为32+33+34不产生进位现象,而23是“伤心数”,因为23+24+25产生进位现象.那么,小于100的“伤心数”的个数为(  )
A.9 B.88
C.24 D.12
6.1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
1.甲盒中有3个不同的红球,乙盒中有5个不同的白球,某同学要在甲盒或乙盒中摸1个球,则不同的方法有( C )
A.3种 B.5种
C.8种 D.15种
【解析】 分两类,在甲盒中摸球有3种方法,在乙盒中摸球有5种方法,则不同的方法有3+5=8(种).
2.有3名同学打算参加“动漫乐园”“学生公司”“篮球之家”“相声社”4个社团.每名同学必须参加其中的一个社团,且只能参加一个社团,则不同的参加方法的种数为( A )
A.64 B.81
C.24 D.72
【解析】 因为每名同学都可以选择4个不同社团中的一个,即每名同学都有4种选择方案,所以不同的参加方法的种数为4×4×4=64.
3. 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2,3,4},N={-4,-3,-2,-1,1,2,3},从集合M中取一个元素作为点的横坐标,从集合N中取一个元素作为点的纵坐标,则该点在第二象限内的结果有( A )
A.9种 B.12种
C.15种 D.16种
【解析】 确定点在第二象限,需要两步:确定该点的横坐标为负,有3种方法;确定该点的纵坐标为正,有3种方法,所以该点在第二象限内有3×3=9(种).
4.现有4只不同款式的钢笔和3本不同款式的笔记本,如果一只钢笔与一本笔记本配成一套学习工具包,则不同的配法种数为( B )
A.7 B.12
C.64 D.81
【解析】 要完成配套,分两步:第一步,选钢笔,从4只钢笔中任选一只,有4种不同的选法;第二步,选笔记本,从3本笔记本中任选一本,有3种不同的选法.故共有4×3=12种不同的配法.
5.(多选)已知集合A={-1,2,3,4},m,n∈A,则对于方程+=1的说法正确的是( ABD )
A.可表示3个不同的圆
B.可表示6个不同的椭圆
C.可表示3个不同的双曲线
D.表示焦点位于x轴上的椭圆有3个
【解析】 当m=n>0时,方程+=1表示圆,故有3个,故A正确;当m≠n且m>0,n>0时,方程+=1表示椭圆,焦点在x,y轴上的椭圆分别有3个,故有3×2=6个,故B正确,D正确;当mn<0时,方程+=1表示双曲线,故有3×1+1×3=6个,故C错误.
6.(多选)现有四个班学生共34人,其中一、二、三、四班各有7人、8人、9人、10人,他们自愿组成数学课外小组,则下列说法正确的是( ABD )
A.选其中一人为负责人,有34种不同的选法
B.每班选一人任组长,有5 040种不同的选法
C.推选两人做中心发言,有506种不同的选法
D.推选两人做中心发言,这两人需来自不同的班级,有431种不同的选法
【解析】 对于A,分四类:第一类,从一班学生中选1人,有7种选法;第二类,从二班学生中选1人,有8种选法;第三类,从三班学生中选1人,有9种选法;第四类,从四班学生中选1人,有10种选法.所以共有N=7+8+9+10=34种不同的选法.对于B,分四步,第一、二、三、四步分别是从一、二、三、四班学生中选一人任组长,所以共有N=7×8×9×10=5 040种不同的选法.对于D,分六类,每类又分两步,从一、二班学生中各选1人,有7×8种不同的选法;从一、三班学生中各选1人,有7×9种不同的选法;从一、四班学生中各选1人,有7×10种不同的选法;从二、三班学生中各选1人,有8×9种不同的选法;从二、四班学生中各选1人,有8×10种不同的选法;从三、四班学生中各选1人,有9×10种不同的选法,所以共有不同的选法N=7×8+7×9+7×10+8×9+8×10+9×10=431种.对于C,从34人中任选2人,有561种不同选法.
7.(多选)设东、西、南、北四面通往山顶的路各有2,3,3,4条,只从一面上山,而从其他任意一面下山,不同的走法种数可能为( ABC )
A.20 B.27
C.32 D.30
【解析】 东面上山的种数为2×(3+3+4)=20,西面上山的种数为3×(2+3+4)=27,南面上山的种数为3×(2+3+4)=27,北面上山的种数为4×(2+3+3)=32,故只从一面上山,而从其他任意一面下山的走法种数可能为20,27,32.
8.如图,一只蚂蚁从A点出发,沿着图中的线段爬行,则A→O有__5__种不同的走法(不重复过一点).
【解析】 分三类:第一类,直接由A到O,有1种走法;第二类,中间过一个点,有A→B→O和A→C→O共2种不同的走法;第三类,中间过两个点,有A→B→C→O和A→C→B→O共2种不同的走法.由分类加法计数原理可得,共有1+2+2=5种不同的走法.
9.书架的第1层放有4本不同的语文书,第2层放有5本不同的数学书,第3层放有6本不同的体育书.从书架上任取1本书,不同的取法种数为__15__,从第1,2,3层分别各取1本书,不同的取法种数为__120__.
【解析】 由分类加法计数原理知,从书架上任取1本书,不同的取法种数为4+5+6=15.由分步乘法计数原理知,从1,2,3层分别各取1本书,不同的取法种数为4×5×6=120.
10.某校高一年级有6个班,高二年级有7个班,高三年级有8个班,学校利用星期六组织学生到某厂进行社会实践活动.三个年级各选1个班的学生参加社会实践活动,有__336__种不同的选法;选2个班的学生参加社会实践活动,要求这2个班不同年级,有__146__种不同的选法.
【解析】 三个年级各选1个班的学生参加社会实践活动,分三步:第一步,从高一年级选1个班,有6种不同的选法;第二步,从高二年级选1个班,有7种不同的选法;第三步,从高三年级选1个班,有8种不同的选法,由分步乘法计数原理知,共有6×7×8=336种不同的选法.选2个班的学生参加社会实践活动,要求这2个班不同年级,分三类,每类又分两步:第一类,从高一、高二两个年级中各选1个班,有6×7=42种不同的选法;第二类,从高一、高三两个年级中各选1个班,有6×8=48种不同的选法;第三类,从高二、高三两个年级中各选1个班,有7×8=56种不同的选法,由分类加法计数原理知,共有42+48+56=146种不同的选法.
11.某单位职工义务献血,在体检合格的人中,O型血的共有28人,A型血的共有7人,B型血的共有9人,AB型血的共有3人.
(1) 从中任选1人去献血,有多少种不同的选法?
(2) 从四种血型的人中各选1人去献血,有多少种不同的选法?
【解答】 从O型血的人中选1人有28种不同的选法,从A型血的人中选1人有7种不同的选法,从B型血的人中选1人有9种不同的选法,从AB型血的人中选1人有3种不同的选法.
(1) 由分类加法计数原理知,任选1人去献血,共有28+7+9+3=47种不同的选法.
(2) 要从四种血型的人中各选1人,即要在每种血型的人中依次选出1人后,这件“各选1人去献血”的事情才完成,所以由分步乘法计数原理知,共有28×7×9×3=5 292种不同的选法.
12.在7名学生中,有3名会下象棋但不会下围棋,有2名会下围棋但不会下象棋,另2名既会下象棋又会下围棋.现在从这7人中选2人分别参加象棋比赛和围棋比赛,共有多少种不同的选法?
【解答】 从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,同时从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛有3×2=6种选法;
从3名只会下象棋的学生中选1名参加象棋比赛,同时从2名既会下象棋又会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛有3×2=6种选法;
从2名只会下围棋的学生中选1名参加围棋比赛,同时从2名既会下象棋又会下围棋的学生中选1名参加象棋比赛有2×2=4种选法;
2名既会下象棋又会下围棋的学生分别参加象棋比赛和围棋比赛有2种选法.
所以共有6+6+4+2=18种不同的选法.
13.将三个分别标有A,B,C的球随机放入编号为1,2,3,4的四个盒子中.
(1) 求1号盒中无球的不同放法种数;
(2) 求1号盒中有球的不同放法种数.
【解答】 (1) 1号盒中无球即A,B,C三球只能放入2,3,4号盒子中,有33=27种放法.
(2) 1号盒中有球可分三类:第一类是1号盒中有一个球,共有3×32=27种放法;第二类是1号盒中有两个球,共有3×3=9种放法;第三类是1号盒中有三个球,有1种放法.共有27+9+1=37种放法.
14.若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)时各位数均不产生进位现象,则称n为“开心数”;若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)时产生进位现象,则称n为“伤心数”.例如:32是“开心数”,因为32+33+34不产生进位现象,而23是“伤心数”,因为23+24+25产生进位现象.那么,小于100的“伤心数”的个数为( B )
A.9 B.88
C.24 D.12
【解答】 根据题意,不产生进位的个位数的三个数有0,1,2;1,2,3;2,3,4,共3组,则符合条件的还有10,11,12;11,12,13;12,13,14;20,21,22;21,22,23;22,23,24;30,31,32;31,32,33;32,33,34,共9组,所以不产生进位的三个数共12组.则小于100的所有的“开心数”有0,1,2,10,11,12,20,21,22,30,31,32,共12个,剩余为“伤心数”,所以“伤心数”的个数为100-12=88.

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