课时作业(五十八)B [第58讲 排列、组合]
[时间:35分钟 分值:80分]
基础热身
1.由0,1,2,3,4这五个数字组成的无重复数字的四位偶数,按从小到大的顺序排成一个数列{a n },则a 19=( )
A .2 014 B .2 034 C .1 432 D .1 430
2.有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法种数是( )
A .1 136 B .1 600 C .2 736 D .1 120
3.某学校有教职工100人,其中教师80人,职员20人.现从中选取10人组成一个考察团外出学习考察,则这10人中恰好有8名教师的不同选法的种数是( )
828
A .C 280C 20 B .A 80A 20
282
C .A 880C 20 D .C 80C 20
4.某外商计划在5个候选城市投资3个不同的项目,且在同一城市投资项目不超过2个,则他不同的投资方案有( )
A .60种 B .70种 C .100种 D .120种 能力提升
5.某校开设10门课程供学生选修,其中A ,B ,C 三门由于上课时间相同,至多选一门,学校规定,每位同学选修三门,则每位同学不同的选修方案种数是( )
A .120 B .98 C .63 D .56
6.从1,3,5,7中任取2个数字,从0,2,4,6,8中任取2个数字,组成没有重复数字的四位数,其中能被5整除的四位数共有( )
A .252个 B .300个 C .324个 D .228个 7.[2011·哈尔滨二模] 2011年,哈三中派出5名优秀教师去大兴安岭地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有( )
A .80种 B .90种 C .120种 D .150种 8.[2011·安徽江南十校联考] 在1,2,3,4,5,6,7的任一排列a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,a 6,a 7
中,使相邻两数都互质的排列方式种数共有( )
A .576 B .720 C .864 D .1152 9.[2011·哈尔滨三模] 将甲、乙、丙、丁四名学生分到两个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同的分法的总数为________(用数字作答) .
10.有五名男同志去外地出差,住宿安排在三个房间内,要求甲、乙两人不住同一房间,且每个房间最多住两人,则不同的住宿安排有________种(用数字作答) .
11.将24个志愿者名额分配给3个学校,则每校至少有一个名额且各校名额互不相同的分配方法共有________种.
12.(13分) 一次数学考试的第一大题有11道小题,其中第(1)~(6)小题是代数题,答对一题得3分;第(7)~(11)题是几何题,答对一题得2分.某同学第一大题对6题,且所得分数不少于本题总分的一半,问该同学有多少种答题的不同情况?
难点突破
13.(12分)(1)10个优秀指标名额分配给6个班级,每个班至少一个,共有多少种不同的分配方法?
(2)在正方体的过任意两个顶点的所有直线中,异面直线有多少对?
课时作业(五十八)B
【基础热身】
2
1.A [解析] 千位是1的四位偶数有C 13A 3=18,故第19个是千位数字为2的四位偶数中最小的一个,即2 014.
2.A [解析] 方法一:将“至少有1个是一等品的不同取法”分三类:“恰有1个一
221
等品”,“恰有2个一等品”,“恰有3个一等品”,由分类计数原理有:C 116C 4+C 16C 4+3C 16=1 136(种) .
3
方法二:考虑其对立事件:“3个都是二等品”,用间接法:C 320-C 4=1 136(种) . 3.D [解析] 由于结果只与选出的是哪8名教师和哪两名职员有关,与顺序无关,是
2
组合问题.分步计数,先选8名教师再选2名职员,共有C 880C 20种选法.
4.D [解析] 在五个城市中的三个城市各投资一个,有方法数A 35=60,将三个项目分
12
为两组投资到五个城市中的两个,有方法数C 3A 5=60,故不同的投资方案有120种.
【能力提升】
2
5.B [解析] 分两类:(1)不包含A ,B ,C 的有C 3C 17种选法;(2)包含A ,B ,C 的有C 7·3
321
种选法.所以共有C 7+C 7·C 3=98(种) 选法,故应选B.
1213
6.B [解析] (1)若仅仅含有数字0,则选法是C 23C 4,可以组成四位数C 3C 4A 3=12×6=72个;
2123
(2)若仅仅含有数字5,则选法是C 13C 4,可以组成四位数C 3C 4A 3=18×6=108个;
13
(3)若既含数字0,又含数字5,选法是C 13C 4,排法是若0在个位,有A 3=6种,若5
11
在个位,有2×A 22=4种,故可以组成四位数C 3C 4(6+4) =120个.
根据加法原理,共有72+108+120=300个.
1322C 1C 1C C C C 3
7.D [解析] 分组法是(1,1,3),(1,2,2),共有25,再分配,乘以A 3,A 2A 2
即得总数150.
8.C [解析] 先让数字1,3,5,7作全排列,有A 44=24种,再排数字6,由于数字6不与3相邻,在排好的排列中,除3的左、右2个空隙,还有3个空隙可排数字6,故数字6有
42
3种排法,最后排数字2,4,在剩下的4个空隙中排上2,4,有A 24种排法,共有A 4×3×A 4=864种,故选C.
2C 122⎛9.8 [解析] 总的分法是⎝C 4A A 若仅仅甲、乙分到一个班级,则分法是A 2=14,2=22
2,若甲、乙分到同一个班级且这个班级分到3名学生,则分法是C 12A 2=4,故总数是14-2-4=8.
10.72 [解析] 甲、乙住在同一个房间,此时只能把另外三人分为两组,这时的方法
22C 1C C 313
总数是C 3A 3=18,而总的分配方法数是把五人分为三组再进行分配,方法数是A 3=
A 2
90,故不同的住宿安排共有90-18=72种.
11.222 [解析] 总数是C 2若有两个学校名额相同,则可能是1,2,3,4,5,6,7,9,10,1123=253,
2
个名额,此时有10C 3=30种可能,若三个学校名额相同,即都是8个名额,则只有1种情况,故不同的分配方法数是253-30-1=222.
12.[解答] 依题意可知本题的总分的一半是14分,某同学在11题中答对了6题,则至少答对两道代数题,至多答对4道几何题,因此有如下答题的情况:
4
(1)代数题恰好对2道,几何题恰好对4道,此时有C 26C 5=75种情况;
3
(2)代数题恰好对3道,几何题恰好对3道,此时有C 36C 5=200种情况;
2
(3)代数题恰好对4道,几何题恰好对2道,此时有C 46C 5=150种情况;
1
(4)代数题恰好对5道,几何题仅对1道,此时有C 56C 5=30种情况;
(5)代数题全对,几何题全错,此时有C 66C 5=1种情况. 由分类计数原理得所有可能的答题情况有456种. 【难点突破】
13.[解答] (1)由于是10个名额,故名额和名额之间是没有区别的,我们不妨把这10个名额在桌面上从左到右一字摆开,这样在相邻的两个名额之间就出现了一个空当,10个名额之间就出现了9个空当,我们的目的是把这10个名额分成6份,每份至少一个,那我
们只要把这9个空当中的5个空当上各放上一个隔板,两端的隔板外面的2部分,隔板和隔板之间的4部分,这样就把这10个指标从左到右分成了6份,且满足每份至少一个名额,我们把从左到右的6份依次给1,2,3,4,5,6班就解决问题了.这里的在9个空当上放5个隔板的不同方法数,就对应了符合要求的名额分配方法数.这个数不难计算,那就是从9个空当中选出5个空当放隔板,不同的放法种数是C 59=126.
(2)方法一:连成两条异面直线需要4个点,因此在正方体8个顶点中任取4个点有C 48种取法.每4个点可分共面和不共面两种情况,共面的不符合条件,去掉.因为在6个表面和6个体对角面中都有四点共面,故有(C48-12) 种.不共面的4点可构成四面体,而每个四面
4
体有3对异面直线,故共有3(C8-12) =174对.
方法二:一个正方体共有12条棱、12条面对角线、4条体对角线,计28条,任取两条
2
有C 228种情况,除去其中共面的情况:(1)6个表面,每个面上有6条线共面,共有6C 6条;(2)6个体对角面,每个面上也有6条线共面,共有6C 26条;(3)从同一顶点出发有3条面对角
2
线,任意两条线都共面,共有8C 3条,
222
故共有异面直线C 228-6C 6-6C 6-8C 3=174对.
课时作业(五十八)B [第58讲 排列、组合]
[时间:35分钟 分值:80分]
基础热身
1.由0,1,2,3,4这五个数字组成的无重复数字的四位偶数,按从小到大的顺序排成一个数列{a n },则a 19=( )
A .2 014 B .2 034 C .1 432 D .1 430
2.有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法种数是( )
A .1 136 B .1 600 C .2 736 D .1 120
3.某学校有教职工100人,其中教师80人,职员20人.现从中选取10人组成一个考察团外出学习考察,则这10人中恰好有8名教师的不同选法的种数是( )
828
A .C 280C 20 B .A 80A 20
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C .A 880C 20 D .C 80C 20
4.某外商计划在5个候选城市投资3个不同的项目,且在同一城市投资项目不超过2个,则他不同的投资方案有( )
A .60种 B .70种 C .100种 D .120种 能力提升
5.某校开设10门课程供学生选修,其中A ,B ,C 三门由于上课时间相同,至多选一门,学校规定,每位同学选修三门,则每位同学不同的选修方案种数是( )
A .120 B .98 C .63 D .56
6.从1,3,5,7中任取2个数字,从0,2,4,6,8中任取2个数字,组成没有重复数字的四位数,其中能被5整除的四位数共有( )
A .252个 B .300个 C .324个 D .228个 7.[2011·哈尔滨二模] 2011年,哈三中派出5名优秀教师去大兴安岭地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有( )
A .80种 B .90种 C .120种 D .150种 8.[2011·安徽江南十校联考] 在1,2,3,4,5,6,7的任一排列a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,a 6,a 7
中,使相邻两数都互质的排列方式种数共有( )
A .576 B .720 C .864 D .1152 9.[2011·哈尔滨三模] 将甲、乙、丙、丁四名学生分到两个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同的分法的总数为________(用数字作答) .
10.有五名男同志去外地出差,住宿安排在三个房间内,要求甲、乙两人不住同一房间,且每个房间最多住两人,则不同的住宿安排有________种(用数字作答) .
11.将24个志愿者名额分配给3个学校,则每校至少有一个名额且各校名额互不相同的分配方法共有________种.
12.(13分) 一次数学考试的第一大题有11道小题,其中第(1)~(6)小题是代数题,答对一题得3分;第(7)~(11)题是几何题,答对一题得2分.某同学第一大题对6题,且所得分数不少于本题总分的一半,问该同学有多少种答题的不同情况?
难点突破
13.(12分)(1)10个优秀指标名额分配给6个班级,每个班至少一个,共有多少种不同的分配方法?
(2)在正方体的过任意两个顶点的所有直线中,异面直线有多少对?
课时作业(五十八)B
【基础热身】
2
1.A [解析] 千位是1的四位偶数有C 13A 3=18,故第19个是千位数字为2的四位偶数中最小的一个,即2 014.
2.A [解析] 方法一:将“至少有1个是一等品的不同取法”分三类:“恰有1个一
221
等品”,“恰有2个一等品”,“恰有3个一等品”,由分类计数原理有:C 116C 4+C 16C 4+3C 16=1 136(种) .
3
方法二:考虑其对立事件:“3个都是二等品”,用间接法:C 320-C 4=1 136(种) . 3.D [解析] 由于结果只与选出的是哪8名教师和哪两名职员有关,与顺序无关,是
2
组合问题.分步计数,先选8名教师再选2名职员,共有C 880C 20种选法.
4.D [解析] 在五个城市中的三个城市各投资一个,有方法数A 35=60,将三个项目分
12
为两组投资到五个城市中的两个,有方法数C 3A 5=60,故不同的投资方案有120种.
【能力提升】
2
5.B [解析] 分两类:(1)不包含A ,B ,C 的有C 3C 17种选法;(2)包含A ,B ,C 的有C 7·3
321
种选法.所以共有C 7+C 7·C 3=98(种) 选法,故应选B.
1213
6.B [解析] (1)若仅仅含有数字0,则选法是C 23C 4,可以组成四位数C 3C 4A 3=12×6=72个;
2123
(2)若仅仅含有数字5,则选法是C 13C 4,可以组成四位数C 3C 4A 3=18×6=108个;
13
(3)若既含数字0,又含数字5,选法是C 13C 4,排法是若0在个位,有A 3=6种,若5
11
在个位,有2×A 22=4种,故可以组成四位数C 3C 4(6+4) =120个.
根据加法原理,共有72+108+120=300个.
1322C 1C 1C C C C 3
7.D [解析] 分组法是(1,1,3),(1,2,2),共有25,再分配,乘以A 3,A 2A 2
即得总数150.
8.C [解析] 先让数字1,3,5,7作全排列,有A 44=24种,再排数字6,由于数字6不与3相邻,在排好的排列中,除3的左、右2个空隙,还有3个空隙可排数字6,故数字6有
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3种排法,最后排数字2,4,在剩下的4个空隙中排上2,4,有A 24种排法,共有A 4×3×A 4=864种,故选C.
2C 122⎛9.8 [解析] 总的分法是⎝C 4A A 若仅仅甲、乙分到一个班级,则分法是A 2=14,2=22
2,若甲、乙分到同一个班级且这个班级分到3名学生,则分法是C 12A 2=4,故总数是14-2-4=8.
10.72 [解析] 甲、乙住在同一个房间,此时只能把另外三人分为两组,这时的方法
22C 1C C 313
总数是C 3A 3=18,而总的分配方法数是把五人分为三组再进行分配,方法数是A 3=
A 2
90,故不同的住宿安排共有90-18=72种.
11.222 [解析] 总数是C 2若有两个学校名额相同,则可能是1,2,3,4,5,6,7,9,10,1123=253,
2
个名额,此时有10C 3=30种可能,若三个学校名额相同,即都是8个名额,则只有1种情况,故不同的分配方法数是253-30-1=222.
12.[解答] 依题意可知本题的总分的一半是14分,某同学在11题中答对了6题,则至少答对两道代数题,至多答对4道几何题,因此有如下答题的情况:
4
(1)代数题恰好对2道,几何题恰好对4道,此时有C 26C 5=75种情况;
3
(2)代数题恰好对3道,几何题恰好对3道,此时有C 36C 5=200种情况;
2
(3)代数题恰好对4道,几何题恰好对2道,此时有C 46C 5=150种情况;
1
(4)代数题恰好对5道,几何题仅对1道,此时有C 56C 5=30种情况;
(5)代数题全对,几何题全错,此时有C 66C 5=1种情况. 由分类计数原理得所有可能的答题情况有456种. 【难点突破】
13.[解答] (1)由于是10个名额,故名额和名额之间是没有区别的,我们不妨把这10个名额在桌面上从左到右一字摆开,这样在相邻的两个名额之间就出现了一个空当,10个名额之间就出现了9个空当,我们的目的是把这10个名额分成6份,每份至少一个,那我
们只要把这9个空当中的5个空当上各放上一个隔板,两端的隔板外面的2部分,隔板和隔板之间的4部分,这样就把这10个指标从左到右分成了6份,且满足每份至少一个名额,我们把从左到右的6份依次给1,2,3,4,5,6班就解决问题了.这里的在9个空当上放5个隔板的不同方法数,就对应了符合要求的名额分配方法数.这个数不难计算,那就是从9个空当中选出5个空当放隔板,不同的放法种数是C 59=126.
(2)方法一:连成两条异面直线需要4个点,因此在正方体8个顶点中任取4个点有C 48种取法.每4个点可分共面和不共面两种情况,共面的不符合条件,去掉.因为在6个表面和6个体对角面中都有四点共面,故有(C48-12) 种.不共面的4点可构成四面体,而每个四面
4
体有3对异面直线,故共有3(C8-12) =174对.
方法二:一个正方体共有12条棱、12条面对角线、4条体对角线,计28条,任取两条
2
有C 228种情况,除去其中共面的情况:(1)6个表面,每个面上有6条线共面,共有6C 6条;(2)6个体对角面,每个面上也有6条线共面,共有6C 26条;(3)从同一顶点出发有3条面对角
2
线,任意两条线都共面,共有8C 3条,
222
故共有异面直线C 228-6C 6-6C 6-8C 3=174对.