2023高考能力提高专项练习 第一节 排列、组合
展开【能力提升练】 第一节 排列 组合
1.(2022•重庆市育才中学高三一模)2021年寒假,重庆一中书院“云”课堂为了解决孩子们在平时学习中的困惑、遗漏等,各个学科为了孩子们量身定制了各重点章节的微课.其中高三年级数学学科安排了,,三位老师录制“数列”、“三角函数”、“立体几何”、“概率统计”、“解析几何”、“函数与导数”,每位老师录制两章节,其中老师不录制“函数与导数”,老师不录制“三角函数”,则安排录制微课的情况一共有( )
A.30种 B.36种 C.42种 D.48种
【解析】 ①老师录制三角函数与另一门微课,则老师有种录课方法,老师有种录课方法,老师有种录课方法,则共有种,
②老师不录制三角函数,则老师有种录课方法,老师有种录课方法,老师有种录课方法,则共有种,综上,共有种方法,故选:C.
【答案】 C
2.(2022•重庆市第八中学高三(下)第二次调研检测)在2021中俄高加索联合军演的某一项演练中,中方参加演习的有4艘军舰,5架飞机;俄方有3艘军舰,6架飞机.若从中、俄两方中各选出2个单位(1架飞机或一艘军舰都作为一个单位,所有的军舰两两不同,所有的飞机两两不同),且选出的四个单位中恰有一架飞机的不同选法共有( )
A.51种 B.168种 C.224种 D.336种
【解析】 计算选出的四个单位中恰有一架飞机的方法数有两类办法:飞机来自中方,有种方法,飞机来自俄方,有种方法,由分类加法计数原理得:(种),所以选出的四个单位中恰有一架飞机的不同选法共有168种.故选:B
【答案】 B
3.(2022•湖北省二十一所重点中学高三(下)第三次联考)小林同学喜欢吃4种坚果:核桃、腰果、杏仁、榛子,他有5种颜色的“每日坚果”袋.每个袋子中至少装1种坚果,至多装4种坚果.小林同学希望五个袋子中所装坚果种类各不相同,且每一种坚果在袋子中出现的总次数均为偶数,那么不同的方案数为( )
A.20160 B.20220 C.20280 D.20340
【解析】 依次记核桃、腰果、杏仁、榛子为H,Y,X,Z,则每个字母出现2次或4次,分类计算分堆可能:
(1)H,H;Y,Y;X,X;Z,Z.
若是“8=4+1+1+1+1”,则其中的“4”必须是HYXZ,故1种可能;
若是“8=3+2+1+1+1”,则考虑(HYX)(Z※)(※)(※),故有种可能;
若是“8=1+1+2+2+2”,则考虑(Z)(X)(Z※)(X※)(※※),故有种可能;
小计:1+12+12=25;
(2)诸如“H,H,H,H;Y,Y;X,X;Z,Z”类型
若是“10=4+3+1+1+1”,则四个H无论怎么安排,都会出现某两个袋仅放H,故0种可能;
若是“10=4+2+2+1+1”,则“1+1”中有一个是H,“4+2+2”中各一个H,“2+2”中除了一个H外,另一个互异,故有种可能;
若是“10=3+3+2+1+1”,则“1+1”中各有1个H,“3+3+2”中各一个H,可以考虑含※模式,(H※※)(H※※)(H※)(※)(H),故有种可能;
若是“10=3+2+2+2+1”,则可用下表进一步分类,有1+种可能;
YXZ
H※
H※
H※
H
H※※
H※
H※
H※
※
H※
H※
※※
H
若是“10=2+2+2+2+2”,则四个H至少有两个出现搭配相同,故0种可能;
小计:;
(3)诸如“H,H,H,H;Y,Y,Y,Y;X,X;Z,Z”类型
若是“12=4+4+2+1+1”,则“4+4”必然重复,故0种可能;
若是“12=4+3+3+1+1”,则枚举“3+3”的情况,发现仅(HYXZ)(HYZ)(HYX)(Z)(X)可能;
若是“12=4+3+2+2+1”,则考虑(HYXZ)(HY※)(※※)(※※)(※)或(HYXZ)(XZ※)(※※)(※※)(※),故有种可能;
若是“12=3+3+3+2+1”,则有(HYX)(HYZ)(ZXH)(HY)(Y)或(HYX)(HYZ)(ZXY)(HY)(H)都成立,有2种可能;
若是“12=3+3+2+2+2”,则枚举“3+3”的情况,发现(HYX)(HYZ)(HY)(H※)(Y※),有2种可能.
小计;
诸如“H,H,H,H;Y,Y,Y,Y;X,X,X,X;Z,Z”类型
若是“14=4+4+*+*+*”,则“4+4”必然重复,故0种可能;
若是“14=4+3+3+3+1”,则“4+3+3+3”中至少有3个Z,故0种可能;
若是“14=4+3+3+2+2”,则“4+3+3”至少有2个Z,考虑(HYXZ)(HYX)(Z※※)(※※)(※※),其中Z※※有种可能,故此小类有3种可能;
若是“14=3+3+3+3+2”,则“3+3+3+3”中至少有3个Z,故0种可能;小计;
(5)“H,H,H,H;Y,Y,Y,Y;X,X,X,X;Z,Z,Z,Z”
只有“16=4+3+3+3+3”的搭配,有1种可能;
综上:共有25+76+54+12+1=168个分堆可能,故不同的方案数为=种.故选:A
【答案】 A
4.(2022•四川省南充高级中学高三第三次月考)现将5名志愿者全部分派到A、B、C三个居民小区参加抗击新冠病毒知识宣传,要求每个小区至少1人,志愿者甲安排到A小区,则不同的安排方法种数为( ).
A.56 B.50 C.62 D.36
【解析】 依题意三个居民小区的志愿者人数有(1、1、3)和(1、2、2)两种情况,对于(1、1、3),①当小区安排3人,则有种方法;②当小区安排1人,则有种方法;
对于(1、2、2),①当小区安排1人,则有种方法,②当小区安排2人,则有种方法,综上,一共有种方法;故选:B
【答案】 B
5.(2022•四川省成都市第七中学高三(下)开学考试)某医院分配3名医生6名护士紧急前往三个小区协助社区做核酸检测.要求每个小区至少一名医生和至少一名护士.问共有多少种分配方案?( )
A.3180 B.3240 C.3600 D.3660
【解析】 每个小区至少一名护士,则把护士分为3组,共有3种情况:1,1,4;1,2,3;2,2,2,把护士分为3组,3组人数分别为1,1,4,共有种分法,再分配给3个小区,有种分法.每个小区1名医生有种分法,则分配方案数为;把护士分为3组,3组人数分别为1,2,3,共有种分法,再分配给3个小区,有种分法.每个小区1名医生有种分法,则分配方案数为;把护士分为3组,3组人数分别为2,2,2,共有种分法,再分配给3个小区,有种分法.每个小区1名医生有种分法,则分配方案数为,综上,分配方案总数为,故选:B
【答案】 B
6.(2022•西北工业大学附属中学高三一模)5名同学到甲、乙、丙3个社区协助工作人员调查新冠疫苗的接种情况,若每个社区至少有1名同学,每名同学只能去1个社区,且分配到甲、乙两个社区的人数不同,则不同的分配方法的种数为( )
A.60 B.80 C.100 D.120
【解析】 根据题意,分2种情况讨论:
①将5人分为1、1、3的三组,此时5人分三组有种分组方法,分配到甲、乙两个社区的人数不同,有种情况,则此时有种分配方法;
②将5人分为1、2、2的三组,此时5人分三组有种分组方法,分配到甲、乙两个社区的人数不同,有种情况,则此时有种分配方法;则有种分配方法,故选:C
【答案】 C
7.(2022•山东省实验中学高三(上)二诊)安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )
A.12种 B.18种 C.24种 D.36种
【解析】 4项工作分成3组,可得:=6,安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,可得:种.故选D.
【答案】 D
8.(2022•宁夏银川一中高三第六次月考)志愿团安排去甲、乙、丙、丁四个精准扶贫点慰问的先后顺序,一位志愿者说:不能先去甲,甲的困难户最多;另一位志愿者说:不能最后去丁,丁离得最远.他们共有多少种不同的安排方法( )
A.14 B.12 C.24 D.28
【解析】 根据题意丁扶贫点不能是最后一个去,有以下两类安排方法:①丁扶贫点最先去,有种安排方法;②丁扶贫点安排在中间位置去,有种安排方法,综合①②知共有种安排方法.故选:A.
【答案】 A
9.(2022•辽宁省大连市第二十四中学等校高三联合模拟)河图是上古时代神话传说中伏羲通过黄河中浮出龙马身上的图案,与自己的观察,画出的“八卦”,而龙马身上的图案就叫做“河图”.把一到十分成五组,如图,其口诀:一六共宗,为水居北;二七同道,为火居南;三八为朋,为木居东;四九为友,为金居西;五十同途,为土居中.“河图”将一到十分成五行属性分别为金,木,水,火,土的五组,在五行的五种属性中,五行相克的规律为:金克木,木克土,土克水,水克火,火克金;五行相生的规律为:木生火,火生土,土生金,金生水,水生木.现从这十个数中随机抽取3个数,则这3个数字的属性互不相克的条件下,取到属性为土的数字的概率为( )
A. B. C. D.
【解析】 由题意得数字4,9属性为金,3,8属性为木,1,6属性为水,2,7属性为火,5,10属性为土,从这十个数中随机抽取3个数,这3个数字的属性互不相克,包含的基本事件个数,这3个数字的属性互不相克的条件下,取到属性为土的数字包含的基本事件个数为:,∴这3个数字的属性互不相克的条件下,取到属性为土的数字的概率.故选:C.
【答案】 C
10.(2022•湖南省雅礼中学高三第六次月考)国际冬奥会和残奥会两个奥运会将于2022年在北京召开,这是我国在2008年成功举办夏季奥运会之后的又一奥运盛事.某电视台计划在奥运会期间某段时间连续播放5个广告,其中3个不同的商业广告和2个不同的奥运宣传广告,要求最后播放的必须是奥运宣传广告,且2个奥运宣传广告不能相邻播放,则不同的播放方式有( )
A.120种 B.48种 C.36种 D.18种
【解析】 先考虑最后位置必为奥运宣传广告,有种,另一奥运广告插入3个商业广告之间,有种;再考虑3个商业广告的顺序,有种,故共有种.故选:C.
【答案】 C
11.(2022•湖南省长沙市第一中学高三第八次月考)第24届冬奥会分北京、延庆、张家口三个赛区.甲、乙、丙、丁、戊五名学生分别去这三个赛区担任志愿者,每个人只去一个赛区,每个赛区至少安排1人.学生甲不被安排到张家口赛区做志愿者的方法数为( )
A.150 B.100 C.92 D.64
【解析】 若只有1人去张家口赛区做志愿者,有种情况;
若恰有2人去张家口赛区做志愿者,有种情况;若有3人去张家口赛区做志愿者,有种情况.所以共有种安排法,故选:B.
【答案】 B
12.(2022•湖北省重点中学高三第二次联考)设是的一个排列,若对一切恒成立,就称该排列是“交替”的.“交替”的排列的数目是( )
A.8 B.16 C.24 D.32
【解析】 由已知得:当时,,当时,,当时,,所以 “交替”数列需满足,或,当时,取最大的两个数4和5时,取1,2,3的全排列,所以共有的“交替”数列为个;取3和5时,先取与3相邻的数只能1和2,待与3相邻的数取定后,与5相邻的数只能是4,所以共有的“交替”数列为个,所以满足的“交替”数列共有个;同理,满足的“交替”数列有16个,所以“交替”的排列的数目是32,故选:D.
【答案】 D
13.(2022•黑龙江省哈三中高三一模)为了宣传2022年北京冬奥会和冬残奧会,某学校决定派小明和小李等共5名志愿者将两个吉祥物“冰墩墩”和“雪容融”安装在学校的体育广场,每人参与且只参与一个吉祥物的安装,每个吉祥物都至少由两名志愿者安装.若小明和小李必须安装不同的吉祥物,则不同的分配方案种数为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【解析】 小明和小李必须安装不同的吉祥物,则有种情况,剩余3人分两组,一组1人,一组2人,有,然后分配到参与两个吉祥物的安装,有,则共有种,故选:C.
【答案】 C
14.(2022•河南省鹤壁高中高三七模)为了落实五育并举,全面发展学生素质,学校准备组建书法、音乐、美术、体育社团,现将5名同学分配到这4个社团进行培训,每名同学只分配到1个社团,每个社团至少分配1名同学,则不同的分配方案共有( )
A.60种 B.120种 C.240种 D.480种
【解析】 由题意,分步完成,
第一步,将5名同学按1,1,1,2分成4组,有种分组方法;
第二步,将分成4组的学生安置在4个社团,有种方法,
由分步乘法计数原理得,共有:不同的分配方案,故选:C.
【答案】 C
15.(2022•河北省衡水中学高三六调)数学对于一个国家的发展至关重要,发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求.现某大学为提高数学系学生的数学素养,特开设了“古今数学思想”,“世界数字通史”,“几何原本”,“什么是数学”四门选修课程,要求数学系每位同学每学年至多选门,大一到大三三学年必须将四门]选修课程选完,则每位同学的不同选修方式有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【解析】 由题意可知三年修完四门课程,则每位同学每年所修课程数为或或若是,则先将门学科分成三组共种不同方式.再分配到三个学年共有种不同分配方式,由乘法原理可得共有种,若是,则先将门学科分成三组共种不同方式,再分配到三个学年共有种不同分配方式,由乘法原理可得共有种,若是,则先将门学科分成三组共种不同方式,再分配到三个学年共有种不同分配方式,由乘法原理可得共有种,所以每位同学的不同选修方式有种,故选:B.
【答案】 B
16.(2022•河北省衡水中学高三一模)在2020中俄高加索联合军演的某一项演练中,中方参加演习的有5艘军舰,4架飞机;俄方有3艘军舰,6架飞机.若从中、俄两方中各选出2个单位(1架飞机或一艘军舰都作为一个单位,所有的军舰两两不同,所有的飞机两两不同),且选出的四个单位中恰有一架飞机的不同选法共有( )
A.51种 B.224种 C.240种 D.336种
【解析】 不同的选法有:(种).故选:C.
【答案】 C
17.(2022•厦门外国语学校高考仿真预测试题)武汉疫情爆发后,某医院抽调3名医生,5名护士支援武汉的三家医院,规定每家医院医生一名,护士至少一名,则不同的安排方案有( )
A.900种 B.1200种 C.1460种 D.1820种
【解析】 根据题意,分2步进行分析:
①将3名医生安排到三家医院,有种安排方法,
②将5名护士分为3组,安排到三家医院,有种安排方法,则有种不同的安排方案,故选:A.
【答案】 A
18.(2022•北京市一零一中学高三(下)开学检测)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A.60种 B.120种 C.240种 D.480种
【解析】 根据题意,有一个项目中分配2名志愿者,其余各项目中分配1名志愿者,可以先从5名志愿者中任选2人,组成一个小组,有种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有种不同的分配方案,故选:C.
【答案】 C
19.(2022•四川省南充高级中学高三第一次月考) “学习强国”学习平台是由中宣部主管,以深入学习宣传习近平新时代中国特色社会主义思想为主要内容,立足全体党员、面向全社会的优质平台,现日益成为老百姓了解国家动态、紧跟时代脉搏的热门APP,该款软件主要设有“阅读文章”“视听学习”两个学习板块和“每日答题”“每周答题”“专项答题”“挑战答题”四个答题板块,某人在学习过程中,“阅读文章”与“视听学习”两大学习板块之间最多间隔一个答题板块的学习方法有______种.
【解析】 若“阅读文章”与“视听学习”相邻,则有种可能;若“阅读文章”与“视听学习”相隔一个答题板块,则有种可能,故共有种可能.故答案为:432.
【答案】 432
20.(2022•重庆一中高三第三次月考)甲乙和其他三位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加“城市英雄”攀岩活动,则周六、周日都有同学参加活动且甲乙必须在同一天参加的安排方案有______种.
【解析】 ,故答案为:14
【答案】 14
21.(2022•重庆市第八中学高三第七次调研检测)《数术记遗》是《算经十书》中的一部,相传是汉末徐岳所著.该书记述了我国古代14种算法,分别是:积算(即筹算)、太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算和计数.某中学研究性学习小组有甲、乙、丙、丁四人,该小组拟全部收集九宫算、运筹算、了知算、成数算和把头算等5种算法的相关资料,要求每人至少收集其中一种,且每种算法只由一个人收集,但甲不收集九宫算和了知算的资料,则不同的分工收集方案共有__________种.
【解析】 据题意,甲可收集1种或2种资料.第一类,甲收集1种,则乙、丙、丁中有一人收集2种,另两人各收集1种,有种;第二类,甲收集2种,则乙、丙、丁每人各收集1种,有种.所以不同的分工收集方案种数共有108+18=126种.故答案为:126.
【答案】 126
22.(2022•重庆市巴蜀中学第七次月考)3个学生和3个老师共6个人站成一排照相,有且仅有两个老师相邻,则不同站法的种数是_______(结果用数字表示).
【解析】 根据题意,分3步进行分析:
①将3个老师分成2组,有种分组方法,将2人的一组看成一个元素,考虑2人之间的顺序,有种情况;
②将剩余的3个学生全排列,有种排法,排好后,有4个空位;
③在4个空位中任选2个,安排3个老师分成的两个组,有种方法,
则6人站成一排照相,3个老师中有且只有两个老师相邻的站法有种.故答案为:.
【答案】
23.(2022•西南大学附属中学校高三第六次月考)安排高二年级一、二两个班一天的数、语、外、物、体,一班的化学及二班的政治各六节课.要求体育课两个班一起上,但不能排在第一节;由于选课之故,一班的化学和二班的政治要安排在同一节;其他语、数、外、物四科由同一任课教师分班上课,则不同的排课表方法共有__________种.
【解析】 先安排体育课(不能在第一节)有种,化学和政治在同一节有种,剩下4门主课,不能同时上一种课,先安排一班有种,不妨设第1,2,3,4节的顺序,二班第一节,一班有3种选项第2,3,4节,对应一班选出的某节课,比如第2节,在一班上第2节时,有第1,3节,第1,4节,第3,4节3种,故不同的排课表方法共有种,故答案为:5400
【答案】 5400
24.(2022•四川省成都市石室中学高三一模)广东省2021年的新高考按照“”的模式设置,“3”为全国统一高考的语文、数学、外语3门必考科目;“1”由考生在物理、历史2门中选考1门科目;“2”由考生在思想政治、地理、化学、生物学4门中选考2门科目.则甲,乙两名考生在选考科目中恰有两门科目相同的方法数为______.
【解析】 根据题意,分两种情况讨论:
(1)甲乙两名考生选考科目相同的科在物理或历史,另一科在“思想政治、地理、化学、生物学”中,有种方法;
(2)甲乙两名考生选考科目相同的为“思想政治、地理、化学、生物学”中两科,有种方法;则甲,乙两名考生在选考科目中恰有两门科目相同的方法数为种;故答案为:.
【答案】
25.(2022•山东省滕州市第一中学高三(下)开学考试)有的方格中停放三辆完全相同的红色车和三辆完全相同的黑色车,每一行每一列只有一辆车,每辆车占一格,则停放的方法数为________
【解析】 第一步先选车有种,第二步,因为每一行、每一列都只有一辆车,每辆车占一格,从中选取一辆车后,把这辆车所在的行列全划掉,依次进行,则有种,根据分步计数原理得:种.故答案为:14400
【答案】 14400
26.(2022•江苏省苏州中学等四校高三(下)期初联合检测)计算机(computer)是20世纪最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响.计算机处理数据时,使用的是二进制.二进制数是用0和1表示的数,它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”.二进制数对应的十进制数记为,即,其中.那么满足中有且只有4个0的所有二进制数对应的十进制数的和为_________.
【解析】 根据题意得,因为中有且只有4个0,所以中有且只有3个1,有种可能,所以所有二进制数对应的十进制数的和中,出现次,,,,,均出现次,所以满足中有且只有4个0的所有二进制数对应的十进制数的和为,故答案为:
【答案】
27.(2022•黑龙江省高三(下)校际联合考试)为了做好新冠肺炎疫情常态化防控工作,推进疫苗接种进度,降低新冠肺炎感染风险,某医院准备将2名医生和6名护士分配到2所学校,设立疫苗接种点,免费给学校老师和学生接种新冠疫苗,若每所学校分配1名医生和3名护士,则不同的分配方法共有______种.
【解析】 1、选1名医生和3名护士的方法数为种;2、由第一步得到两组医护人员,将其安排到2所学校的方法数为种.所以不同的分配方法共有种.故答案为:40
【答案】 40
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