数学选择性必修 第三册6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理学案
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考点一 分类加法计数原理
【例1】(2020·上海浦东新·华师大二附中高二期中)从集合 SKIPIF 1 < 0 中任意选择三个不同的数,使得这三个数组成等差数列,这样的等差数列有( )个
A.98B.56C.84D.49
【答案】A
【解析】当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,…… SKIPIF 1 < 0 ,共13种情况.
当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,…… SKIPIF 1 < 0 ,共11种情况.
当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,…… SKIPIF 1 < 0 ,共9种情况.
当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,…… SKIPIF 1 < 0 ,共7种情况.
当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,共5种情况.
当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,共3种情况.
当公差为 SKIPIF 1 < 0 时,数列可以是: SKIPIF 1 < 0 ,共1种情况.
总的情况是 SKIPIF 1 < 0 .
又因为三个数成公差数列有两种情况,递增或递减,
所以这样的等差数列共有 SKIPIF 1 < 0 个.
故选:A
【解题思路】
分类计数原理解题思路
1.根据题目特点恰当选择一个分类标准.
2.分类时应注意完成这件事情的任何一种方法必须属于某一类,并且分别属于不同种类的两种方法是不同的方法,不能重复.
3.分类时除了不能交叉重复外,还不能有遗漏
【一隅三反】
1.(2020·重庆高二期末)完成一项工作,有两种方法,有5个人只会用第一种方法,另外有4个人只会第二种方法,从这9个人中选1个人完成这项工作,则不同的选法共有( )
A.5种B.4种C.9种D.45种
【答案】C
【解析】会用第一种方法的有5个人,选1个人完成这项工作有5种选择;
会用第二种方法的有4个人,选1个人完成这项工作有4种选择;两者相加一共有9种选择,
故选:C.
2.(2020·陕西高二期末(理))李明自主创业种植有机蔬菜,并且为甲、乙、丙、丁四家超市提供配送服务,甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔 SKIPIF 1 < 0 天、 SKIPIF 1 < 0 天、 SKIPIF 1 < 0 天、 SKIPIF 1 < 0 天去配送一次.已知 SKIPIF 1 < 0 月 SKIPIF 1 < 0 日李明分别去了这四家超市配送,那么整个 SKIPIF 1 < 0 月他不用去配送的天数是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】将 SKIPIF 1 < 0 月剩余的30天依次编号为1,2,3 SKIPIF 1 < 0 30,
因为甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔 SKIPIF 1 < 0 天、 SKIPIF 1 < 0 天、 SKIPIF 1 < 0 天、 SKIPIF 1 < 0 天去配送一次,且 SKIPIF 1 < 0 月 SKIPIF 1 < 0 日李明分别去了这四家超市配送,
所以李明每逢编号为3的倍数的那天要去甲超市配送,每逢编号为4的倍数的那天要去乙超市配送,每逢编号为6的倍数的那天要去丙超市配送,每逢编号为7的倍数的那天要去丁超市配送,
则李明去甲超市的天数编号为:3、6、9、12、15、18、21、24、27、30,共10天;
李明去乙超市但不去甲超市的天数编号为:4、8、16、20、28,共5天;
李明去丙超市但不去甲、乙超市的天数编号不存在,共0天;
李明去丁超市但不去甲、乙、丙超市的天数编号为:7、14,共2天;
所以李明需要配送的天数为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以整个 SKIPIF 1 < 0 月李明不用去配送的天数是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
3.(2020·甘肃省会宁县第二中学高二期中(理))将编号1,2,3,4的小球放入编号为1,2,3的盒子中,要求不允许有空盒子,且球与盒子的号不能相同,则不同的放球方法有( )
A.16种B.12种C.9种D.6种
【答案】B
【解析】由题意可知,这四个小球有两个小球放在一个盒子中,当四个小球分组为如下情况时,放球方法有:
当1与2号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;
当1与3号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法; ^
当1与4号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;
当2与3号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;
当2与4号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;
当3与4号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;
因此,不同的放球方法有12种,故选B.
考点二 分步乘法计数原理
【例2】(2020·安徽合肥一中高二开学考试)某校为了庆祝新中国成立70周年举办文艺汇演,原节目单上有10个节目已经排好顺序,又有3个新节目需要加进去,不改变原来节目的顺序,则新节目单的排法有( )种
A.165B.286C.990D.1716
【答案】D
【解析】第一步:10个节目空出11个位置,加入1个新来的节目,所以加入一个新节目有11种方法,
第二步:从排好的11个节目空出的12个位置中,加入第2个新节目,有12种方法,
第三步:从排好的12个节目空出的13个位置中,加入第3个新节目,有13种方法,
所以由分步乘法计数原理得,加入3个新节目后的节目单的排法有 SKIPIF 1 < 0 (种).
故选:D
【方法总结】
(1)利用分步计数原理解决问题要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.
(2)分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步确保连续,逐步完成.
【一隅三反】
1.(2021·南宁市银海三美学校高二月考)如图,用五种不同的颜色分别给A,B,C,D四个区域涂色,相邻区域必须涂不同颜色,若允许同一种颜色多次使用,则不同的涂色方法共有多少种( )
A.280B.180C.96D.60
【答案】B
【解析】按区域分四步:第1步,A区域有5种颜色可选;
第2步,B区域有4种颜色可选;
第3步,C区域有3种颜色可选;
第4步,D区域也有3种颜色可选.
由分步乘法计数原理,共有5×4×3×3=180种不同的涂色方案.
选选:B.
2.(2020·古丈县第一中学高二月考)7名旅客分别从3个不同的景区中选择一处游览,不同选法种数是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】由题意,每名旅客可选择方案有3种,
因此7名旅客分别从3个不同的景区中选择一处游览,不同选法种数是 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
3.(2020·湖南省长沙县第九中学高二期末)从集合 SKIPIF 1 < 0 中任取两个互不相等的数a,b组成复数 SKIPIF 1 < 0 ,其中虚数有( )
A.10个B.12个C.16个D.20个
【答案】C
【解析】∵a,b互不相等且为虚数,∴所有b只能从{1,2,3,4}中选一个有4种,
a从剩余的4个选一个有4种,∴根据分步计数原理知虚数有4×4=16(个).
故选:C.
4.(2020·湖北车城高中高二月考)现有6种不同的颜色,给图中的6个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同的涂色方法共有( )
A.720种B.1440种C.2880种D.4320种
【答案】D
【解析】根据题意分步完成任务:
第一步:完成3号区域:从6种颜色中选1种涂色,有6种不同方法;
第二步:完成1号区域:从除去3号区域的1种颜色后剩下的5种颜色中选1种涂色,有5种不同方法;
第三步:完成4号区域:从除去3、1号区域的2种颜色后剩下的4种颜色中选1种涂色,有4种不同方法;
第四步:完成2号区域:从除去3、1、4号区域的3种颜色后剩下的3种颜色中选1种涂色,有3种不同方法;
第五步:完成5号区域:从除去1、2号区域的2种颜色后剩下的4种颜色中选1种涂色,有4种不同方法;
第六步:完成6号区域:从除去1、2、5号区域的3种颜色后剩下的3种颜色中选1种涂色,有3种不同方法;
所以不同的涂色方法: SKIPIF 1 < 0 种.
故选:D.
考点三 两个计数原理综合运用
【例3】(2021·三亚华侨学校高二考试)某校高中部,高一有6个班,高二有7个班,高三有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.选2个班参加社会实践,要求这2个班不同年级,有_______种不同的选法.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】选2个班参加社会实践,这2个班不同年级,
2个班为高一和高二各一个班有 SKIPIF 1 < 0 ,
2个班为高二和高三各一个班有 SKIPIF 1 < 0 ,
2个班为高三和高一各一个班有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以不同的选法共有 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【方法总结】
两种计数原理选择思路
①分清要完成的事情是什么;
②分清完成该事情是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;
③有无特殊条件的限制;
④检验是否有重复或遗漏.
【一隅三反】
1.(2021·北京市鲁迅中学高二月考)如图,圆形花坛分为 SKIPIF 1 < 0 部分,现在这 SKIPIF 1 < 0 部分种植花卉,要求每部分种植 SKIPIF 1 < 0 种,且相邻部分不能种植同一种花卉,现有 SKIPIF 1 < 0 种不同的花卉供选择,则不同的种植方案共有______种(用数字作答)
【答案】260
【解析】根据题意:当1,3相同时,2,4相同或不同两类,有: SKIPIF 1 < 0 种,
当1,3不相同时,2,4相同或不同两类,有: SKIPIF 1 < 0 种,
所以不同的种植方案共有 SKIPIF 1 < 0 种,
故答案为:260
2.(2021·山西)假设今天是4月23日,某市未来六天的空气质量预报情况如下图所示.该市有甲、乙、丙三人计划在未来六天(4月24日~4月29日)内选择一天出游,甲只选择空气质量为优的一天出游,乙不选择周一出游,丙不选择明天出游,且甲与乙不选择同一天出游,则这三人出游的不同方法数为________.
【答案】85
【解析】若甲选择周一出游,则三人出游的不同方法数 SKIPIF 1 < 0 ;若甲不选择周一出游,则三人出游的不同方法数 SKIPIF 1 < 0 .故这三人出游的不同方法数 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:85
3.(2021·沙坪坝·重庆八中)某学校需要把包含甲,乙,丙在内的6名教育专家安排到高一,高二,高三三个年级去听课,每个年级安排2名专家,已知甲必须安排到高一年级,乙和丙不能安排到同一年级,则安排方案的种数有( )
A.24种B.36种C.48种D.72种
【答案】B
【解析】根据题意,分2种情况讨论:
①甲和乙丙中1人在高一,
此时高一的安排方法有 SKIPIF 1 < 0 种,高二的选法有 SKIPIF 1 < 0 种,则此时有 SKIPIF 1 < 0 种安排分法,
②甲和其他三人中的1人在高一,
则乙丙三人分别在高二、高三,有2种情况,将其他三人全排列,安排到三个年级,有 SKIPIF 1 < 0 种安排方法,
则此时有 SKIPIF 1 < 0 种安排方法;
故有 SKIPIF 1 < 0 种安排方法;
安排方案的种数有12+24=36
故选:B.
高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第三册6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理精品学案: 这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第三册6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理精品学案,文件包含人教A版高中数学选择性必修第三册同步讲义第01讲61分类加法计数原理与分步乘法计数原理原卷版doc、人教A版高中数学选择性必修第三册同步讲义第01讲61分类加法计数原理与分步乘法计数原理含解析doc等2份学案配套教学资源,其中学案共0页, 欢迎下载使用。
2020-2021学年6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理导学案及答案: 这是一份2020-2021学年6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理导学案及答案,共9页。学案主要包含了典例解析等内容,欢迎下载使用。
高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第三册第六章 计数原理6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理学案: 这是一份高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第三册第六章 计数原理6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理学案,共10页。学案主要包含了分类加法计数原理,分步乘法计数原理等内容,欢迎下载使用。