3习题课 排列、组合的综合应用(原卷版 解析版)高中数学 北师大版(2019)选择性 必修 第一册

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3习题课 排列、组合的综合应用(原卷版 解析版)高中数学 北师大版(2019)选择性 必修 第一册

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习题课 排列、组合的综合应用
一、基础巩固
1.某学校要求错峰有序吃饭,高三年级一层楼有甲、乙、丙、丁、戊、己六个班排队吃饭,甲班不能排在第一位,且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队吃饭的不同安排方案共有(  )
A.120种 B.156种
C.192种 D.240种
2.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有(  )
A.140种 B.80种
C.70种 D.35种
3.若将9名成员分成三组讨论问题,每组3人,共有不同的分组方法种数有(  )
A. B.
C. D.
4.某龙舟队有9名队员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,2人既会划左舷又会划右舷.现要选派划左舷的3人、右舷的3人共6人去参加比赛,则不同的选派方法共有(  )
A.56种 B.68种
C.74种 D.92种
5.已知直线a,直线b,且a∥b,a上有5个点,b上有4个点,则以这九个点为顶点的三角形个数为(  )
A. B.()()
C.-9 D.
6.(多选)下列说法正确的为(  )
A.6本不同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本,有种不同的分法
B.6本相同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本,有540种不同的分法
C.6本相同的书分给甲、乙、丙三人,每人至少1本,有10种不同的分法
D.6本不同的书分给甲、乙、丙三人,其中一人1本,一人2本,一人3本,有种不同的分法
7.某运动队有5对老搭档运动员,现抽派4个运动员参加比赛,则这4人都不是老搭档的抽派方法数为    .
8.将6位志愿者分配到广交会的5个不同场馆服务.若每个场馆至少有1位志愿者,则不同的分配方案的种数为    .
9.把8个相同的小球放入4个不同的盒子中,有    种不同的放法.
10.有甲、乙、丙、丁、戊5名同学,求
(1)5名同学站成一排,有多少种不同的方法
(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,有多少种不同的方法
(3)将5名同学分配到三个班,每班至少1人,共有多少种不同的分配方法
二、综合运用
11.(多选)某中学为提升学生劳动意识和社会实践能力,利用周末进社区义务劳动,高三一共6个班,其中只有1班有2个劳动模范,本次义务劳动一共20个名额,劳动模范必须参加且不占名额,每个班都必须有人参加,则下列说法正确的是(  )
A.若1班不再分配名额.则共有种分配方法
B.若1班有除劳动模范之外学生参加,则共有种分配方法
C.若每个班至少3人参加,则共有90种分配方法
D.若每个班至少3人参加,则共有126种分配方法
12.将甲、乙等5位同学分别保送到北京大学、上海交通大学、浙江大学三所大学就读,每所大学至少保送一人.
(1)有    种不同的保送方法;
(2)若甲不能被保送到北大,有    种不同的保送方法.
13.某大学师范学院的两名教授带领四名实习学生外出实习,实习前在学院门口合影留念,实习结束后四名实习生就被安排在三所中学任教,请回答以下问题.(用数字作答)
(1)若站成两排合影,两名教授站在前排,四名实习学生站在后排,则共有多少种不同的排法
(2)若站成一排合影,两名教授必须相邻,则共有多少种不同的排法
(3)实习结束后,四名实习生被安排在三所中学任教,若每个中学至少一人去且甲、乙两人不能去同一学校,则共有多少种不同的安排方法
三、拓展提高
14.(1)如图1所示,某地有南北街道5条,东西街道6条,一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,要求所走的路程最短,共有多少种不同的走法
(2)如图2所示,某地有南北街道5条,东西街道6条,一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,已知C地(十字路口)在修路,无法通行,要求所走的路程最短,共有多少种不同的走法
(3)如图3所示,某地有南北街道5条,东西街道6条(注意有一段DE不通),一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,要求所走的路程最短,共有多少种不同的走法
(4)如图4所示,某地有南北街道5条,东西街道6条,已知C地(十字路口)在修路,无法通行,且有一段路程DE无法通行,一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,要求所走的路程最短,有多少种不同的走法
习题课 排列、组合的综合应用
一、基础巩固
1.某学校要求错峰有序吃饭,高三年级一层楼有甲、乙、丙、丁、戊、己六个班排队吃饭,甲班不能排在第一位,且丙班、丁班必须排在一起,则这六个班排队吃饭的不同安排方案共有(  )
A.120种 B.156种
C.192种 D.240种
答案 C
解析 丙、丁捆绑在一起看作一个班,变成5个班进行排列,然后在后面4个位置中选1个排甲,这样可得排法为=192(种).
2.从4台甲型和5台乙型电视机中任意取出3台,其中至少要甲型与乙型电视机各一台,则不同的取法共有(  )
A.140种 B.80种
C.70种 D.35种
答案 C
解析 在被取出的3台中,若不含甲型或不含乙型的抽取方法均不合题意,故符合题意的取法有=70(种),故选C.
3.若将9名成员分成三组讨论问题,每组3人,共有不同的分组方法种数有(  )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 此题为平均分组问题,有种分法.
4.某龙舟队有9名队员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,2人既会划左舷又会划右舷.现要选派划左舷的3人、右舷的3人共6人去参加比赛,则不同的选派方法共有(  )
A.56种 B.68种
C.74种 D.92种
答案 D
解析 根据划左舷中有“多面手”人数的多少进行分类:划左舷中没有“多面手”的选派方法有种,有一个“多面手”的选派方法有种,有两个“多面手”的选派方法有种,即共有20+60+12=92(种)不同的选派方法.
5.已知直线a,直线b,且a∥b,a上有5个点,b上有4个点,则以这九个点为顶点的三角形个数为(  )
A. B.()()
C.-9 D.
答案 A
解析 可以分为两类:a上取两点,b上取一点,则可构成三角形个数为;a上取一点,b上取两点,则可构成三角形个数为.利用分类加法计数原理可得以这九个点为顶点的三角形个数为.
6.(多选)下列说法正确的为(  )
A.6本不同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本,有种不同的分法
B.6本相同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本,有540种不同的分法
C.6本相同的书分给甲、乙、丙三人,每人至少1本,有10种不同的分法
D.6本不同的书分给甲、乙、丙三人,其中一人1本,一人2本,一人3本,有种不同的分法
答案 AC
解析 对于A,从6本不同的书中,先取2本给甲,再从剩余的4本中取2本给乙,最后2本给丙,共有种不同的分法,故A正确;
对于B,6本相同的书分给甲、乙、丙三人,每人2本,有1种分法,故B错误;
对于C,6本相同的书分给甲、乙、丙三人,每人至少1本,可利用挡板法,有=10(种)不同的分法,故C正确;
对于D,从6本不同的书中,先取1本作为一组,再从剩余的5本中取2本作为一组,最后3本作为一组,共有种分组方法,再将三组分给甲、乙、丙三人,共有种不同的分法,故D错误.
7.某运动队有5对老搭档运动员,现抽派4个运动员参加比赛,则这4人都不是老搭档的抽派方法数为    .
答案 80
解析 先抽取4对老搭档运动员,再从每对老搭档运动员中各抽1人,故有=80(种)抽派方法.
8.将6位志愿者分配到广交会的5个不同场馆服务.若每个场馆至少有1位志愿者,则不同的分配方案的种数为    .
答案 1 800
解析 依题意,将6位志愿者分成5组有种分组方法,再将分成的5组分配到5个不同场馆有种分配方法,所以不同的分配方案的种数为=15×120=1 800.
9.把8个相同的小球放入4个不同的盒子中,有    种不同的放法.
答案 165
解析 取3块相同隔板,连同8个相同的小球排成一排,共11个位置,由隔板法知,在11个位置中任取3个位置排上挡板,共有=165种排法.
10.有甲、乙、丙、丁、戊5名同学,求
(1)5名同学站成一排,有多少种不同的方法
(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,有多少种不同的方法
(3)将5名同学分配到三个班,每班至少1人,共有多少种不同的分配方法
解 (1)有=120(种)不同的方法.
(2)5名同学站成一排,要求甲、乙必须相邻,丙、丁不能相邻,故有=24(种)不同的方法.
(3)按人数分配方式分类:
①3,1,1,有=60(种)方法;
②2,2,1,有=90(种)方法.
故共有60+90=150(种)分配方法.
二、综合运用
11.(多选)某中学为提升学生劳动意识和社会实践能力,利用周末进社区义务劳动,高三一共6个班,其中只有1班有2个劳动模范,本次义务劳动一共20个名额,劳动模范必须参加且不占名额,每个班都必须有人参加,则下列说法正确的是(  )
A.若1班不再分配名额.则共有种分配方法
B.若1班有除劳动模范之外学生参加,则共有种分配方法
C.若每个班至少3人参加,则共有90种分配方法
D.若每个班至少3人参加,则共有126种分配方法
答案 BD
解析 对于A,若1班不再分配名额,则20个名额分配到5个班级,每个班级至少1个,根据隔板法,有种分配方法,故A错误;
对于B,若1班有除劳动模范之外学生参加,则20个名额分配到6个班级,每个班级至少1个,根据隔板法,有种分配方法,故B正确;
对于CD,若每个班至少3人参加,由于1班有2个劳模,故只需先满足每个班级有2个名额,还剩10个名额,再将10个名额分配到6个班级,每个班级至少1个名额,故只需在10个名额中的9个空上放置5个隔板即可,故有=126(种),故C错误,D正确.
12.将甲、乙等5位同学分别保送到北京大学、上海交通大学、浙江大学三所大学就读,每所大学至少保送一人.
(1)有    种不同的保送方法;
(2)若甲不能被保送到北大,有    种不同的保送方法.
答案 (1)150 (2)100
解析 (1)5名学生可分成2,2,1和3,1,1两种组合,当5名学生分成2,2,1时,共有·=90(种)方法;当5名学生分成3,1,1时,共有·=60(种)方法.根据分类加法计数原理知共有90+60=150(种)保送方法.
(2)先将五人分成三组,因为要求每组至少一人,所以可选择的只有2,2,1或3,1,1,所以有=25(种)分组方法.因为甲不能被保送到北大,所以有甲的那组只有上海交大和浙大两个选择,剩下的两组无限制,一共有4种方法,所以不同的保送方案共有25×4=100(种).
13.某大学师范学院的两名教授带领四名实习学生外出实习,实习前在学院门口合影留念,实习结束后四名实习生就被安排在三所中学任教,请回答以下问题.(用数字作答)
(1)若站成两排合影,两名教授站在前排,四名实习学生站在后排,则共有多少种不同的排法
(2)若站成一排合影,两名教授必须相邻,则共有多少种不同的排法
(3)实习结束后,四名实习生被安排在三所中学任教,若每个中学至少一人去且甲、乙两人不能去同一学校,则共有多少种不同的安排方法
解 (1)先排2名教授,有=2(种)不同的排法,再排4名实习学生,有=24(种)不同的排法,故由分步乘法计数原理可得,共有2×24=48(种)不同的排法.
(2)将2名教授看作是一个整体,和4名实习学生一起排列有=120(种)不同的排法.又2名教授有=2(种)不同的排法,所以共有2×120=240(种)不同的排法.
(3)因为甲、乙两人不能去同一所学校,
故分为三种情况:①甲、乙均单独去一个学校,另两人去一个学校有=6(种);②甲单独去一所学校,乙与另一人去一所学校有2=2×6=12(种);③乙单独去一所学校,甲与另一人去一所学校有2=2×6=12(种).则共有6+12+12=30(种)不同的安排方法.
三、拓展提高
14.(1)如图1所示,某地有南北街道5条,东西街道6条,一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,要求所走的路程最短,共有多少种不同的走法
(2)如图2所示,某地有南北街道5条,东西街道6条,一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,已知C地(十字路口)在修路,无法通行,要求所走的路程最短,共有多少种不同的走法
(3)如图3所示,某地有南北街道5条,东西街道6条(注意有一段DE不通),一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,要求所走的路程最短,共有多少种不同的走法
(4)如图4所示,某地有南北街道5条,东西街道6条,已知C地(十字路口)在修路,无法通行,且有一段路程DE无法通行,一邮递员从该地东北角的邮局A出发,送信到西南角的B地,要求所走的路程最短,有多少种不同的走法
解 (1)由题意,由A到B的最短距离需要9步完成,其中向下走5步,向左走4步,故不同的走法共有=126(种).
(2)若由A先经过C再到B,则由A到C,需向下走3步,向左走2步,有种走法,再由C到B需向下运动2步,向左运动2步,有种走法,故先经过C再到B共有,所以不经过C共有=126-60=66(种)走法.
(3)经过ED,需要3步由A到D,再需要5步由E到B,由A到D共有种走法,由E到B共有种走法,所以经过ED的走法共有种,
故不经过ED的走法共有=126-30=96(种).
(4)由A经过DE到C的走法共有种,再由C到B需要向下、向左各2步共有种走法,故经过DE到C再到B的走法共有种,
所以不经过DE也不经过C的走法共有=54(种).

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