5.1.1分类加法计数原理 分步乘法计数原理(习题)-2021-2022学年高二上学期数学北师大版(2019)选择性必修第一册(Word含答案解析)

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5.1.1分类加法计数原理 分步乘法计数原理(习题)-2021-2022学年高二上学期数学北师大版(2019)选择性必修第一册(Word含答案解析)

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分类加法计数原理 分步乘法计数原理
一、选择题
1.某班有男生26人,女生24人,从中选一位担任学习委员,不同的选法有(  )
A.50种 B.26种
C.24种 D.616种
2.已知集合A?{1,2,3},且A中至少有一个奇数,则这样的集合有(  )
A.2个   B.3个  C.4个   D.5个
3.火车上有10名乘客,要在沿途的5个车站下车,则乘客下车的所有可能情况共有(  )
A.510种  B.105种
C.50种  D.以上都不对
4.三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲,则不同的传递方式共有(  )
A.4种   B.5种  C.6种   D.12种
5.从0,1,2,3,4,5这六个数字中,任取两个不同的数字相加,其和为奇数的不同取法的种数为(  )
A.25  B.12  C.9  D.6
二、填空题
6.乘积(a+b+c)(m+n)(x+y)展开后,共有________项.
7.从3名女同学和2名男同学中选1人主持主题班会,则不同的选法种数为________.
8.设a,b,c∈{1,2,3,4,5,6},若以a,b,c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三角形有________个.
三、解答题
9.若直线方程Ax+By=0中的A,B可以从0,1,2,3,5这五个数字中任取两个不同的数字,则方程所表示的不同直线共有多少条?
10.已知椭圆+=1,其中m,n∈{1,2,3,4,5}.
(1)求满足条件的椭圆的个数;
(2)如果椭圆的焦点在x轴上,求椭圆的个数.
能力过关
11.如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为(  )
A.24  B.18  C.12  D.9
12.如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是(  )
A.48  B.18  C.24  D.36
13.从集合{1,2,3,4,…,10}中,选出5个数组成子集,使得这5个数中任意两个数的和都不等于11,则这样的子集有(  )
A.32个  B.34个  C.36个  D.38个
14.(一题两空)已知a,b∈{0,1,2,3},则方程(x-a)2+(y-b)2=4可表示不同的圆的个数为________,其中与y轴相交的圆的个数为________.
15.我国古代数学名著《续古摘奇算法》(杨辉)一书中有关于三阶幻方的问题:如图所示,将1,2,3,4,5,6,7,8,9分别填入3×3的方格中,使得每一行、每一列及对角线上的三个数的和都相等,我们规定:只要两个幻方的对应位置(如每行第一列的方格)中的数字不全相同,就称为不同的幻方,那么所有不同的三阶幻方的个数是(  )
8 3 4
1 5 9
6 7 2
A.9  B.8  C.6  D.4
一、选择题
1.某班有男生26人,女生24人,从中选一位担任学习委员,不同的选法有(  )
A.50种 B.26种
C.24种 D.616种
A [选一位学习委员分两类办法:
第一类:选男生,有26种不同的选法;第二类:选女生,有24种不同的选法.
根据分类加法计数原理,共有N=26+24=50种不同的选法.]
2.已知集合A?{1,2,3},且A中至少有一个奇数,则这样的集合有(  )
A.2个   B.3个  C.4个   D.5个
D [当集合A中含一个元素时,A={1}或{3};
当集合A中含两个元素时,A={1,2}或{1,3}或{2,3},
∴共有5个集合.]
3.火车上有10名乘客,要在沿途的5个车站下车,则乘客下车的所有可能情况共有(  )
A.510种  B.105种
C.50种  D.以上都不对
A [完成这件事可分为10步,即10名乘客全部下车,每名乘客选择下车的不同方法均为5种,由分步乘法计数原理知,所有可能的情况为510种.]
4.三人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下.由甲开始踢,经过4次传递后,毽子又被踢回甲,则不同的传递方式共有(  )
A.4种   B.5种  C.6种   D.12种
C [若甲先传给乙,则有甲→乙→甲→乙→甲,甲→乙→甲→丙→甲,甲→乙→丙→乙→甲3种不同的传法;同理,甲先传给丙也有3种不同的传法,故共有6种不同的传法.]
5.从0,1,2,3,4,5这六个数字中,任取两个不同的数字相加,其和为奇数的不同取法的种数为(  )
A.25  B.12  C.9  D.6
C [两个数字的和为奇数,这两个数必须一个是奇数,另一个是偶数,在所给的6个数中,3个奇数与3个偶数.因此,由分步乘法计数原理得,共有3×3=9种不同的取法.]
二、填空题
6.乘积(a+b+c)(m+n)(x+y)展开后,共有________项.
12 [∵乘积(a+b+c)(m+n)(x+y)的展开式中的每一项是由a+b+c中的一个字母与m+n中的一个字母与x+y中的一个字母的乘积组成.可分步完成此事.所以共有3×2×2=12项.]
7.从3名女同学和2名男同学中选1人主持主题班会,则不同的选法种数为________.
5 [分两类:一类是女同学主持主题班会有3种方法;一类是男同学主持主题班会有2种方法,由分类加法计数原理知,共有3+2=5(种)方法.]
8.设a,b,c∈{1,2,3,4,5,6},若以a,b,c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形,则这样的三角形有________个.
27 [先考虑等边的情况,a=b=c=1,2,…,6,有六个,
再考虑等腰的情况,若a=b=1,c若a=b=2,c若a=b=3,c若a=b=4,c若a=b=5,c若a=b=6,c故一共有27个.]
三、解答题
9.若直线方程Ax+By=0中的A,B可以从0,1,2,3,5这五个数字中任取两个不同的数字,则方程所表示的不同直线共有多少条?
[解] 分两类完成:
第1类:当A或B中有一个为0时,表示的直线为x=0或y=0,共2条;
第2类:当A,B都不为0时,确定直线Ax+By=0需分两步完成:
第1步:确定A的值,有4种不同的方法,
第2步:确定B的值,有3种不同的方法,
由分步乘法计数原理,共可确定4×3=12条直线.
由分类加法计数原理,方程所表示的不同直线共有2+12=14条.
10.已知椭圆+=1,其中m,n∈{1,2,3,4,5}.
(1)求满足条件的椭圆的个数;
(2)如果椭圆的焦点在x轴上,求椭圆的个数.
[解] (1)由椭圆的标准方程知m≠n,要确定一个椭圆,只要把m,n一一确定下来这个椭圆就确定了.
故要确定一个椭圆共分两步,第一步确定m,有5种方法,第二步确定n,有4种方法,共有5×4=20个椭圆.
(2)要使焦点在x轴上,必须m>n,故可以分类:m=2,3,4,5时,n的取值列表为:
m 2 3 4 5
n 1 1,2 1,2,3 1,2,3,4
故共有1+2+3+4=10个椭圆.
能力过关
11.如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为(  )
A.24  B.18  C.12  D.9
B [分两步,第一步,从E→F,有6条可以选择的最短路径;第二步,从F→G,有3条可以选择的最短路径.由分步乘法计数原理可知有6×3=18条可以选择的最短路径.故选B.]
12.如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是(  )
A.48  B.18  C.24  D.36
D [在正方体中,每一个表面有四条棱与之垂直,六个表面,共构成24个“正交线面对”;而正方体的六个对角面中,每个对角面有两条面对角线与之垂直,共构成12个“正交线面对”,所以共有36个“正交线面对”.]
13.从集合{1,2,3,4,…,10}中,选出5个数组成子集,使得这5个数中任意两个数的和都不等于11,则这样的子集有(  )
A.32个  B.34个  C.36个  D.38个
A [将和等于11的放在一组:1和10,2和9,3和8,4和7,5和6.从每一小组中取一个,有2种,共有2×2×2×2×2=32(个).]
14.(一题两空)已知a,b∈{0,1,2,3},则方程(x-a)2+(y-b)2=4可表示不同的圆的个数为________,其中与y轴相交的圆的个数为________.
16 12 [得到圆的方程分两步:第一步:确定a有4种选法;第二步:确定b有4种选法,由分步乘法计数原理知,共有4×4=16(个).
由与y轴相交知,a=0或1或2,b有4种选法,由分步乘法计数原理知,共有3×4=12(个).]
15.我国古代数学名著《续古摘奇算法》(杨辉)一书中有关于三阶幻方的问题:如图所示,将1,2,3,4,5,6,7,8,9分别填入3×3的方格中,使得每一行、每一列及对角线上的三个数的和都相等,我们规定:只要两个幻方的对应位置(如每行第一列的方格)中的数字不全相同,就称为不同的幻方,那么所有不同的三阶幻方的个数是(  )
8 3 4
1 5 9
6 7 2
A.9  B.8  C.6  D.4
B [因为所有数的和为=45,=15,所以每一行、每一列以及对角线上的三个数的和都是15,采用列举法:492,357,816;276,951,438;294,753,618;438,951,276;816,357,492;618,753,294;672,159,834;834,159,672,共8个幻方,故选B.]

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