2024级高二(下)数学期中复习 专题4 计数原理、排列组合(含解析)

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2024级高二(下)数学期中复习 专题4 计数原理、排列组合(含解析)

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2024级高二(下)数学期中复习
专题四 计数原理、排列组合
一、多选题
1.甲、乙、丙等五名学生和一位老师六人站成一排照相,则( )
A.老师不排在两端的概率为
B.学生甲、乙、丙两两互不相邻的概率为
C.学生甲、乙、丙连排在一起的概率为
D.老师不排在两端,学生甲、乙、丙三人中有且仅有两人相邻的概率为
【答案】ACD
【难度】0.65
【分析】利用古典概型即可判断A;利用插空法结合古典概型即可判断B;利用捆绑法结合古典概型即可判断C;利用排除法结合古典概型即可判断D.
【详解】对于A,老师不排在两端的概率为,故A正确;
对于B,先排甲、乙、丙之外的3人,有种,形成了4个空,在这4个空中排甲、乙、丙,方法有种,所以甲、乙、丙互不相邻的排法有种,所以所求概率为,故B错误;
对于C,甲、乙、丙连排在一起有种,把甲、乙、丙看作一个整体,再和其他三人一起排,有种,所以学生甲、乙、丙连排在一起的概率为,故C正确;
对于D,从学生甲、乙、丙中任选出2人看作一个“整体”,方法有种,
先排教师和余下的两人,有种,形成了4个空,将整体和另一个人插在4个空之间,有种,
所以满足条件的排法有种,若老师排在两端,与其他两人先排,有种,形成了3个空,将整体和另一个人插在3个空中,有种,满足此条件的排法有种,所以满足条件的排法有种,所以所求概率为,故D正确.
2.甲、乙、丙、丁四名同学分别报名参加学校的足球队、篮球队、乒乓球队,每人限报一个运动队,每个运动队至少报1名同学,则( )
A.所有不同的报法种数有34种
B.若甲必须报足球队,则所有不同的报法种数有12种
C.若甲、乙都不报足球队,则所有不同的报法种数有14种
D.若甲、乙不报同一个运动队,则所有不同的报法种数有30种
【答案】BCD
【难度】0.65
【分析】由两种计数原理,结合分组分配法、间接法逐项判断即可.
【详解】对于A:将4人分成3组,再分配即可,故不同的报法种数有,A错;
对于B:若足球只有甲报,有种报法,
若足球有两人,有种报法,故共有,正确;
对于C:若足球队有2人报,有,若足球有1人报,有,故共有,正确;
对于C:若甲乙报同一队,则有,由A知总的报法又36种,所以甲、乙不报同一个运动队,则所有不同的报法种数有30种,D正确,
故选:BCD
3.中国的四大名著是《红楼梦》《西游记》《水浒传》《三国演义》这四部经典文学作品.小明和他的两位同学共3人计划阅读其中一部,每人选一部作品,则( )
A.3人选择的作品均不同的方法总数为24
B.恰有2人选同一部作品的方法总数为27
C.恰有1人选《红楼梦》的概率是
D.若小明已选择读《西游记》,其余两位同学至少有一人选择读《西游记》的概率为
【答案】ACD
【难度】0.65
【分析】先确定总情况数,再针对每个选项,用排列或分步计数算事件数,概率用事件数÷总数求解.
【详解】首先分析总情况:3人每人选4部作品中的一部,总方法数为种.
对于A选项,3人选择的作品均不同的方法总数为,故A选项正确.
对于B选项,恰有2人选同一部作品:先选重复的作品,再选这2人,最后第3人选剩下的3部之一,方法数为,故B选项错误.
对于C选项,恰有1人选《红楼梦》:先选这一人,另外2人从剩下3部中选,方法数为,概率为,故C选项正确.
对于D选项,小明已选择读《西游记》,其余两位同学每人有4种选择,总情况为种,
“至少有一人选择读《西游记》”的对立事件是“两人都不选《西游记》”,方法数为,所以概率为,故D选项正确.
故选:ACD.
4.现用数字1,2,3,4填如图所示的四宫格,每格均填1个数字,则下列结论正确的是( )
A.若数字可以重复使用,则共有256种填法
B.若4个数字均使用,则共有18种填法
C.若4个数字均使用且第2行的数字之和大于第1行的数字之和,则共有8种填法
D.若数字可以重复使用且相邻的两个格子不能填相同的数字,则共有84种填法
【答案】ACD
【难度】0.4
【分析】对于A,每个位置的数字均有4种选法;
对于B,四个空格1、2、3、4四个数字都要填一次,即全排列;
对于C,列出满足条件的数字组合分别讨论;
对于D,根据数字可重复、相邻不同按位置分类计算.
【详解】对于A,若数字可以重复使用,则共有种填法,故A正确;
对于B,若4个数字均使用,则共有种填法,故B错误;
对于C,若4个数字均使用且第2行的数字之和大于第1行的数字之和,
则可以1,2在第1行,3,4在第2行,或1,3在第1行,2,4在第2行,
共有种填法,故C正确;
对于D,分4步,设四宫格4个位置如下:
①(左上)、②(右上)、③(左下)、④(右下),
第1步,填①,有1,2,3,4共4种选法;
第2步,填②,由于和①相邻,所以不能与①相同,故有3种选法;
第3步,填③,因其与①相邻,所以不能与①相同,故又分2种情况,
情况1,③与②数字相同,此时只限制③与①不同,而②本身就与①不同,
故仅1种选法(和②一致),
情况2,③与②数字不同,此时③需同时满足与①不同、与②不同,所以有2种选法;
第4步,填④,因④与②、③都相邻,所以必须和②、③都不同,
所以选法由②和③是否相同决定,
情况1,②与③相同时,④只需与②(即③)不同,此时有3种选法,
情况2,②与③不同时,④需同时与②不同、与③不同,此时有2种选法
所以利用分步乘法与分类加法计数原理(种),故D正确
故选:ACD
5.现有6个小球和4个盒子,则下列结论正确的有( )
A.若6个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,每个盒子都不空,则共有24种放法
B.若6个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有1个空盒的放法共有40种
C.若6个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有1个空盒的放法共有2160种
D.若6个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有2个空盒的放法共有384种
【答案】BC
【难度】0.65
【分析】利用隔板法可判断AB选项;利用分组分配计数原理可判断CD选项.
【详解】对于A选项,若6个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,每个盒子都不空,
只需在6个相同的小球中间形成的5个空位中插入3块板即可,
所以不同的放法种数为,A错误;
对于B选项,若6个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒,
先要指定空盒的编号,有4种情况,
然后在6个相同的小球中间形成的5个空位中插入2块板即可,
所以不同的放法种数为,B正确;
对于C选项,若6个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有一个空盒,
先要指定空盒的编号,有4种情况,
然后将这6个不同的小球分为三组,每组小球的个数分别为1,2,3或4,1,1或2,2,2,
然后再将这三组小球放入剩余的三个盒子中,
所以不同的放法种数为,C正确;
对于D选项,若6个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有两个空盒,
先要指定空盒的编号,有(种)情况,
然后将这6个不同的小球分为两组,每组小球的个数分别为1,5或2,4或3,3,
然后再将这两组小球放入剩余的两个盒子中,
所以不同的放法种数为,D错误.
故选:BC.
二、填空题
6.某校高二年级有名男生和名女生参加“我命由我不由天”主题演讲,若从这名同学中随机选出人,则至少有名男生的概率为________.
【答案】/
【难度】0.85
【分析】利用组合计数原理结合对立事件的概率公式可求得所求事件的概率.
【详解】记事件从这名同学中随机选出人,至少有名男生,
则事件从这名同学中随机选出人,全是女生,故.
7.从2,3,4,5,6,7,8中任取两个不同的数,事件为“取到的两个数的和为偶数”,事件为“取到的两个数均为偶数”,则_________.
【答案】
【难度】0.85
【分析】利用条件概率的计算公式可求
【详解】表示“取到的两个数为偶数且和为偶数”,,
而,故,
故答案为:.
8.一只蚂蚁从点A出发沿着水平面的网格线爬行到点B,再由点B沿着长方体的棱爬行至顶点C处,则它可以爬行的不同最短路径条数有___________.
【答案】60
【解析】【分析】
本题考查排列组合的知识,属于基础题.
由题意,从A到B最短路径有条,由点B沿着置于水平面的长方体的棱爬行至顶点C,
最短路径有 条,即可求出它可以爬行的不同的最短路径数.
【解答】
解:由题意,从A到B最短路径有条,
由点B沿着置于水平面的长方体的棱爬行至顶点C,最短路径有条,
它可以爬行的不同的最短路径有条
9.如图,在数轴上,一个质点在外力的作用下,从原点O出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动6次,则质点回到原点的概率为_____________.
【答案】/0.3125
【难度】0.85
【分析】利用分步乘法计数原理、组合以及古典概型的概率公式计算可求得结果.
【详解】质点从原点出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动6次,
可能的结果共有种情况,
若质点回到原点,则向左移动3次向右移动3次,共有种情况,
所以质点回到原点的概率为.
故答案为:.
10.从名志愿者中选人分别从事司机、导游、导购、保洁四项不同的工作.若其中甲、乙两名志愿者没有驾照不能从事司机工作,则选派方案共有___________种.
【答案】
【难度】0.77
【详解】由于甲、乙不能从事司机工作,
因此司机工作从余下的名志愿者中选人,有种选法.
后面三项工作的选法有种,
因此共有种不同的选派方案.
11.某中学组建了,,,,五个不同的社团,旨在培养学生的兴趣爱好,要求每个学生必须且只能参加一个社团.假定某班级的甲、乙、丙三名学生对这五个社团的选择是等可能的,且结果互不影响.记事件为“甲、乙、丙三名学生中恰有两人参加社团”,则_______;若甲、乙、丙三名学生中有两人参加社团,则恰巧甲参加社团的概率为________.
【答案】
【难度】0.65
【分析】首先求出甲、乙、丙三名学生中恰有两人参加社团的事件数,及恰巧甲参加社团的事件数,再由古典概型的概率公式计算可得.
【详解】依题意甲、乙、丙三名学生选择社团的可能结果有个,
若甲、乙、丙三名学生中恰有两人参加社团,则有种选择,所以;
甲、乙、丙三名学生中有两人参加社团,则恰巧甲参加社团,则有种选择,
所以甲、乙、丙三名学生中有两人参加社团,则恰巧甲参加社团的概率.
故答案为:;
12.将甲、乙、丙、丁、戊五名同学分到三个不同的公益活动小组,每组至少一人,至多两人,则甲乙恰好被分到同一小组的概率为________.
【答案】/
【难度】0.62
【详解】由题可知分组后排列共有种方法,
其中甲、乙两名同学去同一个公益活动小组有种方法,
所以甲、乙两名同学去同一个公益活动小组的概率为.
13.甲、乙、丙等6名同学参加校园歌手大赛,他们通过抽签决定出场顺序,记事件“甲、乙两人的出场顺序相邻”,“丙在第2位出场”,则______.
【答案】/
【难度】0.65
【分析】找出所有可能情况及符合要求的情况后计算即可得.
【详解】在事件中,丙在第2位出场,
则甲、乙两人占据的相邻位置有3种情况:第3位和第4位、第4位和第5位、第5位和第6位,
有3种可能,故.
14.某商场组织抽奖活动,在一个不透明的箱子中装有1个红球、1个白球、1个黑球,共3个形状、大小完全相同的小球.活动规则为:每人有放回地先后两次摸球(每次至少摸1个),摸到红球或白球各计1分,摸到黑球计3分.若两次摸到的小球记录的总得分为5分,则获得一等奖,那么获一等奖的概率为______.
【答案】
【难度】0.65
【分析】先求两次摸球共有多少种情况,然后讨论一等奖的可能情况,由古典概型计算求解.
【详解】每次摸球的情况有种.
先后两次摸球共有种情况.
两次得分5分的情况有:
第一次1分,第二次4分,共有种;
第一次2分,第二次3分,共有1种;
第一次4分,第二次1分,共有4种;
第一次3分,第二次2分,共有1种;
所以,
故答案为:.
15.用1,2,3,4,5,6填入图中的方格内,使折叠成的立方体相对的面上数字之和均相等的概率是______.
【答案】
【难度】0.65
【分析】由排列数知识结合古典概型概率计算公式即可求解.
【详解】满足要求的三个相对的面的数字组合为,,,选定三个位置,,,将其全排列可得.
每个小格可以从每个数字组合中的2个数字中选1个,则有种.
由乘法原理可知,符合条件的种数为.又全部排列的种数为,故概率为.
故答案为:.
专题一 二项式定理 第2页,共6页
专题四 计数原理、排列组合 第1页,共6页2024级高二(下)数学期中复习
专题四 计数原理、排列组合
一、多选题
1.甲、乙、丙等五名学生和一位老师六人站成一排照相,则( )
A.老师不排在两端的概率为
B.学生甲、乙、丙两两互不相邻的概率为
C.学生甲、乙、丙连排在一起的概率为
D.老师不排在两端,学生甲、乙、丙三人中有且仅有两人相邻的概率为
2.甲、乙、丙、丁四名同学分别报名参加学校的足球队、篮球队、乒乓球队,每人限报一个运动队,每个运动队至少报1名同学,则( )
A.所有不同的报法种数有34种
B.若甲必须报足球队,则所有不同的报法种数有12种
C.若甲、乙都不报足球队,则所有不同的报法种数有14种
D.若甲、乙不报同一个运动队,则所有不同的报法种数有30种
3.中国的四大名著是《红楼梦》《西游记》《水浒传》《三国演义》这四部经典文学作品.小明和他的两位同学共3人计划阅读其中一部,每人选一部作品,则( )
A.3人选择的作品均不同的方法总数为24
B.恰有2人选同一部作品的方法总数为27
C.恰有1人选《红楼梦》的概率是
D.若小明已选择读《西游记》,其余两位同学至少有一人选择读《西游记》的概率为
4.现用数字1,2,3,4填如图所示的四宫格,每格均填1个数字,则下列结论正确的是( )
A.若数字可以重复使用,则共有256种填法
B.若4个数字均使用,则共有18种填法
C.若4个数字均使用且第2行的数字之和大于第1行的数字之和,则共有8种填法
D.若数字可以重复使用且相邻的两个格子不能填相同的数字,则共有84种填法
5.现有6个小球和4个盒子,则下列结论正确的有( )
A.若6个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,每个盒子都不空,则共有24种放法
B.若6个相同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有1个空盒的放法共有40种
C.若6个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有1个空盒的放法共有2160种
D.若6个不同的小球放入编号为1,2,3,4的盒子,且恰有2个空盒的放法共有384种
二、填空题
6.某校高二年级有名男生和名女生参加“我命由我不由天”主题演讲,若从这名同学中随机选出人,则至少有名男生的概率为__________.
7.从2,3,4,5,6,7,8中任取两个不同的数,事件为“取到的两个数的和为偶数”,事件为“取到的两个数均为偶数”,则_________.
8.一只蚂蚁从点A出发沿着水平面的网格线爬行到点B,再由点B沿着长方体的棱爬行至顶点C处,则它可以爬行的不同最短路径条数有__________.
9.如图,在数轴上,一个质点在外力的作用下,从原点O出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动6次,则质点回到原点的概率为_____________.
10.从名志愿者中选人分别从事司机、导游、导购、保洁四项不同的工作.若其中甲、乙两名志愿者没有驾照不能从事司机工作,则选派方案共有___________种.
11.某中学组建了,,,,五个不同的社团,旨在培养学生的兴趣爱好,要求每个学生必须且只能参加一个社团.假定某班级的甲、乙、丙三名学生对这五个社团的选择是等可能的,且结果互不影响.记事件为“甲、乙、丙三名学生中恰有两人参加社团”,则_________;若甲、乙、丙三名学生中有两人参加社团,则恰巧甲参加社团的概率为__________.
12.将甲、乙、丙、丁、戊五名同学分到三个不同的公益活动小组,每组至少一人,至多两人,则甲乙恰好被分到同一小组的概率为________.
13.甲、乙、丙等6名同学参加校园歌手大赛,他们通过抽签决定出场顺序,记事件“甲、乙两人的出场顺序相邻”,“丙在第2位出场”,则__________.
14.某商场组织抽奖活动,在一个不透明的箱子中装有1个红球、1个白球、1个黑球,共3个形状、大小完全相同的小球.活动规则为:每人有放回地先后两次摸球(每次至少摸1个),摸到红球或白球各计1分,摸到黑球计3分.若两次摸到的小球记录的总得分为5分,则获得一等奖,那么获一等奖的概率为______.
15.用1,2,3,4,5,6填入图中的方格内,使折叠成的立方体相对的面上数字之和均相等的概率是__________.
专题四 计数原理、排列组合 第2页,共2页
专题四 计数原理、排列组合 第1页,共2页

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