新高考数学一轮复习精品教案第28讲 排列组合(含解析)
展开1.分类加法计数原理
eq \\ac(○,1)有n类方法
完成一件事 eq \\ac(○,2)任两类无公共方法(互斥) 共有
eq \\ac(○,3)每类中每法可单独做好这件事
SKIPIF 1 < 0 种不同方法.
2.分步乘法计数原理
eq \\ac(○,1)必须走完n步,才能完成任务
完成一件事 eq \\ac(○,2)前一步怎么走对后一步怎么 共有
走无影响(独立)
SKIPIF 1 < 0 种不同方法.
3.排列与排列数
从n个不同元素中取出m(m≤n)个(不同)元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.从n个不同元素中选取m个元素(n≥m)的排列个数共有 SKIPIF 1 < 0 .
4.组合与组合数
从n个不同元素中取出m(m≤n)个(不同)元素,并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.从n个不同元素中取出m个元素的组合数共有 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练习)互不相同的 SKIPIF 1 < 0 盆菊花,其中 SKIPIF 1 < 0 盆为白色, SKIPIF 1 < 0 盆为黄色, SKIPIF 1 < 0 盆为红色,现要摆成一排,要求红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,共有摆放方法( )
A. SKIPIF 1 < 0 种B. SKIPIF 1 < 0 种C. SKIPIF 1 < 0 种D. SKIPIF 1 < 0 种
【答案】D
【详解】
红色菊花摆放在正中间,白色菊花不相邻,黄色菊花也不相邻,即红色菊花两边各一盆白色菊花,一盆黄色菊花,共有 SKIPIF 1 < 0 种摆放方法.
故选:D.
例2.(2022·全国·高三专题练习)某地计划在10月18日至11月18日举办“菊花花会”,如图是某展区的一个菊花布局图,现有5个不同品种的菊花可供选择摆放,要求相邻的两个展区不使用同一种菊花,则不同的布置方法有( )
A.240种B.300种
C.360种D.420种
【答案】D
【详解】
先放A,共有5种选择,
若B、D选则同一种花,有四种选择,剩下的C、E均有三种选择,共 SKIPIF 1 < 0 种,
若B、D选则不同种花,有 SKIPIF 1 < 0 种选择,剩下的C、E均有两种选择,共 SKIPIF 1 < 0 种,
故共有180+240=420种.
故选:D.
例3.(2022·全国·高三专题练习)有五名学生站成一排照毕业纪念照,其中甲不排在乙的左边,则不同的站法共有( )
A.66种B.60种C.36种D.24种
【答案】B
【详解】
首先对五名学生全排列,则共有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
又因为只有甲在乙的左边或右边两种情况,
所以甲不排在乙的左边的不同的站法共有 SKIPIF 1 < 0 种情况.
故选:B
例4.(2022·全国·高三专题练习)永州是一座有着两千多年悠久历史的湘南古邑,民俗文化资源丰富.在一次民俗文化表演中,某部门安排了《东安武术》、《零陵渔鼓》、《瑶族伞舞》、《祁阳小调》、《道州调子戏》、《女书表演》六个节目,其中《祁阳小调》与《道州调子戏》不相邻,则不同的安排种数为( )
A.480B.240C.384D.1440【答案】A
【详解】
第一步,将《东安武术》、《零陵渔鼓》、《瑶族伞舞》、《女书表演》四个节目排列,有 SKIPIF 1 < 0 种排法;
第二步,将《祁阳小调》、《道州调子戏》插入前面的4个节目的间隙或者两端,有 SKIPIF 1 < 0 种插法;
所以共有 SKIPIF 1 < 0 种不同的安排方法.
故选:A
例5.(2022·全国·高三专题练习)疫情期间,有6名同学去社区做防疫志愿者,根据需要,要安排这6名同学去甲、乙两个核酸检测点,每个检测点至少去2名同学,则不同的安排方法共有( )
A.10种B.20种C.50种D.70种
【答案】C
【详解】
根据题意,分2种情况,
(1)①将6人分为人数为2和4的2组,有 SKIPIF 1 < 0 种分组方法,
②将分好的2组全排列,安排到2个核酸点,有 SKIPIF 1 < 0 种情况,则有 SKIPIF 1 < 0 种不同的安排方法;
(2)①将6人分为人数为3和3的2组,有 SKIPIF 1 < 0 种分组方法,
②将分好的2组全排列,安排到2个核酸点,有 SKIPIF 1 < 0 种情况,则有 SKIPIF 1 < 0 种不同的安排方法;
∴不同的安排方法有 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:C.
例6.(2022·全国·高三专题练习)要将甲、乙、丙、丁4名同学分到A、B、C三个班级中,要求每个班级至少分到一人,则甲被分到A班级的概率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【详解】
将甲、乙、丙、丁 SKIPIF 1 < 0 名同学分到 SKIPIF 1 < 0 三个班级中,要求每个班级至少分到一人,
则将甲、乙、丙、丁 SKIPIF 1 < 0 名同学分成三组,人数分别为1,1,2;则共有 SKIPIF 1 < 0 种方法,分配给 SKIPIF 1 < 0 三个班级的所有方法有 SKIPIF 1 < 0 种;
甲被分到A班,有两种情况:
甲单独一人分到A班,则剩余两个班级分别为1人和2人,共有 SKIPIF 1 < 0 种;
二,甲和另外一人分到A班,则剩余两个班级各1人,共有 SKIPIF 1 < 0 种;
综上可知,甲被分到 SKIPIF 1 < 0 班的概率为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
例7.(2022·全国·高三专题练习)从三个小区中选取6人做志愿者,每个小区至少选取1人,则不同的选取方案数为( )
A.10B.20C.540D.1080
【答案】A
【详解】
从三个小区中选取6人做志愿者,每个小区至少选取1人,
即6个志愿者名额分到3个小区,每个小区至少1个,
等价于6个相同的小球分成3组,每组至少1个,
将6个小球排成一排,除去两端共有5个空,
从中任取2个插入挡板,共有 SKIPIF 1 < 0 (种)方法,
即从三个小区中选取6人做志愿者,每个小区至少选取1人,不同的选取方案数为10.
故选:A
例8.(2022·全国·高三专题练习(理))将4本不同的书本全部分给甲、乙、丙三位同学,每位同学都分到书的分法有( )
A.12种B.24种C.32种D.36种
【答案】D
【详解】
依题意,将4本不同的书任取2本为1份,余下两本各1份,分成3份有 SKIPIF 1 < 0 种分法,
再将分得的3份送给甲、乙、丙三位同学,每人1份有 SKIPIF 1 < 0 种送法,由分步计数乘法原理得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以每位同学都分到书的分法有36种.故选:D
例9.(2022·全国·高三专题练习(理))10名同学合影,站成了前排3人,后排7人,现摄影师要从后排7人中抽2人站前排,其他人的相对顺序不变,则不同的调整方法的种数为_______(用数字作答).
【答案】420
【详解】
可从后排7人中任取2人,插入前排,调整方法数为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:420.
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)某班有9名运动员,其中5人会打篮球,6人会踢足球,现从中选出2人分别参加篮球赛和足球赛,则不同的选派方案有( )
A.28种B.30种
C.27种D.29种
【答案】A
【分析】
依题意可得有 SKIPIF 1 < 0 人既会踢足球又会打篮球,有3人只会打篮球,有4人只会踢足球,则选派的方案有四类:①选派两种球都会的两人;②从两种球都会的选1人踢足球,再从只会打篮球的选1人;③从两种球都会的选1人打篮球,再从只会踢足球的选1人;④选派只会打篮球和踢足球的运动员分别打篮球和踢足球;按照分步乘法计数原理与分类加法计数原理计算可得;
【详解】
解:有9名运动员,其中5人会打篮球,6人会踢足球,则有 SKIPIF 1 < 0 人既会踢足球又会打篮球,有3人只会打篮球,有4人只会踢足球,
所以选派的方案有四类:
选派两种球都会的运动员有2种方案;
选派两种球都会的运动员中一名踢足球,只会打篮球的运动员打篮球,有 SKIPIF 1 < 0 (种)方案;
选派两种球都会的运动员中一名打篮球,只会踢足球的运动员踢足球,有 SKIPIF 1 < 0 (种)方案;
选派只会打篮球和踢足球的运动员分别打篮球和踢足球,有 SKIPIF 1 < 0 (种)方案.
综上可知,共有 SKIPIF 1 < 0 (种)方案,
故选:A.2.(2022·全国·高三专题练习)从甲地到乙地,一天中有5次火车,12次客车,3次飞机航班,还有6次轮船,某人某天要从甲地到乙地,共有不同走法的种数是( )
A.26B.60
C.18D.1080
【答案】A
【分析】
按照分类加法计数原理计算可得;
【详解】
解:由分类加法计数原理知有 SKIPIF 1 < 0 (种)不同走法.
故选:A
3.(2022·全国·高三专题练习)某班班干部有4名男生和5名女生组成,从9人中选1人参加某项活动,则不同的选法共有( )
A.4种B.5种C.9种D.20种
【答案】C
【分析】
分两类:从男生中选和从女生中选,根据分类加法计数原理可得总的选法数量﹒
【详解】
分两类:一类从男生中选,有4种方法;一类从女生中选,有5种方法;用加法原理共有4+5=9种方法.
故选:C.
4.(2022·全国·高三专题练习)已知某教学大楼共有四层,每层都有东、西两个楼梯,则从一层到四层不同的走法种数为( )
A.32B.23
C.43D.24
【答案】B
【分析】
由于每上一层楼有2种走法,所以由分步乘法原理可求得答案
【详解】
根据题意,教学大楼共有四层,每层都有东、西两个楼梯,则从一层到二层,有2种走法,同理从二层到三层、从三层到四层也各有2种走法,
则从一层到四层共有2×2×2=23种走法.
故选:B.
5.(2022·全国·高三专题练习)某市汽车牌照号码可以上网自编,但规定从左到右第二个号码只能从字母B,C,D中选择,其他四个号码可以从0~9这十个数字中选择(数字可以重复),有车主第一个号码(从左到右)只想在数字3,5,6,8,9中选择,其他号码只想在1,3,6,9中选择,则他的车牌号码可选的所有可能情况有( )
A.180种B.360种
C.720种D.960种
【答案】D
【分析】
按照分步乘法计数原理计算可得;
【详解】
解:按照车主的要求,从左到右第一个号码有5种选法,第二个号码有3种选法,其余三个号码各有4种选法.因此车牌号码可选的所有可能情况有 SKIPIF 1 < 0 (种).
故选:D
6.(2022·全国·高三专题练习)某公交车上有6位乘客,沿途4个车站,乘客下车的可能方式有( )
A.64种B.46种C.24种D.360种
【答案】B
【分析】
对于每一位乘客都有4种下车可能,即可求6位乘客的可能下车情况数.
【详解】
由题意,每一位乘客都有4种选择,故乘客下车的可能方式有4×4×4×4×4×4=46种,
故选:B.
7.(2022·浙江·高三专题练习)在某校举行一次阅读分享活动中,需从4名男生和3名女生中任选4人参加,若这4人必须既有男生又有女生,则不同的选法的种数是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】这4人必须既有男生又有女生分为3类,然后根据分步计数原理以及组合数分别求出结果,再利用分类计数原理即可求出结果.
【详解】
这4人必须既有男生又有女生分为3类,
(1)1男生3女生,共有 SKIPIF 1 < 0 种,
(2)2男生2女生,共有 SKIPIF 1 < 0 种,
(3)3男生1女生,共有 SKIPIF 1 < 0 种,
根据分类计数原理,共有 SKIPIF 1 < 0 种,
故选:D.
8.(2022·全国·高三专题练习)如图所示的五个区域中,现有四种颜色可供选择.要求每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,则不同的涂色方法种数为
A.24种B.48种C.72种D.96种
【答案】C
【详解】
试题分析:按照先A再BD最后CE的顺序,分两种情况涂色,1:BD同色,有 SKIPIF 1 < 0 ;2:BD不同色,有 SKIPIF 1 < 0 种
考点:1.分步计数原理;2.分情况讨论
9.(2021·福建·三模)《周髀算经》是中国最古老的天文学、数学著作,公元3世纪初中国数学家赵爽创制了“勾股圆方图”(如图),用以证明其中记载的勾股定理.现提供4种不同颜色给如图中5个区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不同,则不同涂色的方法种数为( )
A.36B.48C.72D.96【答案】C
【分析】
根据题意,分2步依次分析区域 SKIPIF 1 < 0 和区域 SKIPIF 1 < 0 的涂色方法数目,由分步计数原理计算可得答案.
【详解】
解:根据题意,分2步进行分析:
①对于区域 SKIPIF 1 < 0 ,三个区域两两相邻,有 SKIPIF 1 < 0 种涂色的方法,
②对于区域 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 区域与 SKIPIF 1 < 0 颜色相同, SKIPIF 1 < 0 区域有2种选法,
若 SKIPIF 1 < 0 区域与 SKIPIF 1 < 0 颜色不同,则 SKIPIF 1 < 0 区域有1种选法, SKIPIF 1 < 0 区域也只有1种选法,
则区域 SKIPIF 1 < 0 有 SKIPIF 1 < 0 种涂色的方法,
则有 SKIPIF 1 < 0 种涂色的方法,
故选:C.
10.(2021·陕西·西安市经开第一中学模拟预测(理))用5种不同颜色给图中5个车站的候车牌( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )染色,要求相邻的两个车站间的候车牌不同色,有( )种染色方法
A.120B.180C.360D.420
【答案】D
【分析】
根据 SKIPIF 1 < 0 用三种颜色、四种颜色、五种颜色分三类,结合分类计算原理、排列的定义进行求解即可.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 用三种颜色涂色,则有 SKIPIF 1 < 0 种方式;
SKIPIF 1 < 0 用四种颜色涂色,则有 SKIPIF 1 < 0 种方式;
SKIPIF 1 < 0 用五种颜色涂色,则有 SKIPIF 1 < 0 种方式,所以一共有 SKIPIF 1 < 0 种方式.
故选:D.
11.(2021·河南·高三阶段练习(理))如图,准备用 SKIPIF 1 < 0 种不同的颜色给 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 五块区域涂色,要求每个区域随机用一种颜色涂色,且相邻区域(有公共边的)所涂颜色不能相同,则不同涂色方法的种数共有( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【分析】
根据题意,涂色分 SKIPIF 1 < 0 步进行,第一步对于 SKIPIF 1 < 0 区域,有 SKIPIF 1 < 0 种颜色可选,第二步对于 SKIPIF 1 < 0 区域,与 SKIPIF 1 < 0 区域相邻,有 SKIPIF 1 < 0 种情况,第三步对于 SKIPIF 1 < 0 区域,与 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域相邻,有 SKIPIF 1 < 0 种情况,第四步对于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域,分 SKIPIF 1 < 0 种情况讨论,然后利用分步乘法计数原理可得结果
【详解】
根据题意,涂色分 SKIPIF 1 < 0 步进行分析:
对于 SKIPIF 1 < 0 区域,有 SKIPIF 1 < 0 种颜色可选,即有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
对于 SKIPIF 1 < 0 区域,与 SKIPIF 1 < 0 区域相邻,有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
对于 SKIPIF 1 < 0 区域,与 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域相邻,有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
对于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域,分 SKIPIF 1 < 0 种情况讨论:
若 SKIPIF 1 < 0 区域与 SKIPIF 1 < 0 区域涂色的颜色相同,则 SKIPIF 1 < 0 区域有 SKIPIF 1 < 0 种颜色可选,即有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
此时 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域有 SKIPIF 1 < 0 种情况;
若 SKIPIF 1 < 0 区域与 SKIPIF 1 < 0 区域所涂的颜色不相同,则 SKIPIF 1 < 0 区域有 SKIPIF 1 < 0 种情况, SKIPIF 1 < 0 区域有2种情况,
此时 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
则 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 区域共有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
则不同涂色的方案种数共有 SKIPIF 1 < 0 种.
故选:C.
12.(2022·全国·高三专题练习(理))甲、乙、丙、丁4名同学和1名老师站成一排合影留念,要求老师必须站在中间,则不同站法种数为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】
只需考虑将甲、乙、丙、丁4名同学全排列即刻.
【详解】
解:根据题意,将甲、乙、丙、丁4名同学全排列,有 SKIPIF 1 < 0 种排法,老师必须站在中间,有1种安排方法,则有 SKIPIF 1 < 0 种站法;
故选:B
13.(2022·全国·高三专题练习)某国际会议结束后,中、美、俄等21国领导人合影留念,他们站成两排,前排11人,后排10人,中国领导人站在前排正中间位置,美、俄两国领导人也站前排并与中国领导人相邻,如果对其他国家领导人所站位置不做要求,那么不同的站法共有( )
A. SKIPIF 1 < 0 种B. SKIPIF 1 < 0 种
C. SKIPIF 1 < 0 种D. SKIPIF 1 < 0 种
【答案】D
【分析】
先排中国,再排美俄两国领导人,其他国家任意排即可﹒
【详解】
中国领导人站在前排正中间位置,美、俄两国领导人站前排并与中国领导人相邻,有 SKIPIF 1 < 0 种站法;其他18国领导人可以任意站,因此有 SKIPIF 1 < 0 种站法.
根据分步乘法计数原理可知,共有 SKIPIF 1 < 0 种站法.
故选:D.
14.(2022·全国·高三专题练习)有五名学生站成一排照毕业纪念照,其中甲不排在乙的左边,则不同的站法共有( )
A.66种B.60种C.36种D.24种
【答案】B
【分析】首先利用全排列并结合已知条件即可求解.
【详解】
首先对五名学生全排列,则共有 SKIPIF 1 < 0 种情况,
又因为只有甲在乙的左边或右边两种情况,
所以甲不排在乙的左边的不同的站法共有 SKIPIF 1 < 0 种情况.
故选:B
15.(2022·全国·高三专题练习)七人排成一排,其中甲只能在排头或排尾,乙、丙两人必须相邻,则排法共有( )
A. SKIPIF 1 < 0 种B. SKIPIF 1 < 0 种C. SKIPIF 1 < 0 种D. SKIPIF 1 < 0 种
【答案】D
【分析】
特殊元素优先安排,先让甲从头、尾中选取一个位置,再利用捆绑法即求.
【详解】
特殊元素优先安排,先让甲从头、尾中选取一个位置,有 SKIPIF 1 < 0 种选法,乙、丙相邻,捆绑在一起看作一个元素,与其余四个元素全排列,最后乙、丙可以换位,故共有 SKIPIF 1 < 0 (种).
故选:D
16.(2022·浙江·高三专题练习)高三某班课外演讲小组有4位男生、3位女生,从中选拔出3位男生、2位女生,然后5人在班内逐个进行演讲,则2位女生不连续演讲的方式有( )
A.864种B.432种C.288种D.144种
【答案】A
【分析】
分步完成:第一步选3位男生排列,第二步选2位女生插入男生形成的空档中,由乘法原理可得.
【详解】
由题意可分步完成:第一步选3位男生排列,第二步选2位女生插入男生形成的空档中,
方法数为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
17.(2022·浙江·高三专题练习)从4本不同的课外读物中,买3本送给3名同学,每人各1本,则不同的送法种数是( )
A.12B.24C.64D.81
【答案】B
【分析】
题目考察简单的排列问题,即四本书选三本给三个人,符合 SKIPIF 1 < 0 的含义
【详解】
4本不同的课外读物选3本分给3位同学,每人一本,则不同的分配方法种数为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B
18.(2022·全国·高三专题练习)第24届冬季奥运会将于2022年2月4日在北京开幕.为保证冬奥会顺利进行,组委会需要提前把各项工作安排好.现要把甲、乙、丙、丁四名志愿者安排到七天中服务,每天一人,甲两天,乙三天,丙和丁各一天,则不同的安排方法有( )
A.840种B.140种
C.420种D.210种
【答案】C
【分析】
使用特殊元素法,直接计算即可.
【详解】
由题可知:甲两天,乙三天,丙和丁各一天
所以不同的安排方法有 SKIPIF 1 < 0 种
故选:C
19.(2021·四川·绵阳中学高三阶段练习)某国际旅行社现有11名对外翻译人员,其中有5人只会英语,4人只会法语,2人既会英语又会法语,现从这11人中选出4人当英语翻译,4人当法语翻译,则共有( )种不同的选法
A.225B.185C.145D.110
【答案】B
【分析】
根据题意,按“2人既会英语又会法语”的参与情况进行讨论,由加法原理计算可得答案.
【详解】解:根据题意,按“2人既会英语又会法语”的参与情况分成三类.
①“2人既会英语又会法语”不参加,这时有 SKIPIF 1 < 0 种;
②“2人既会英语又会法语”中有一人入选,
这时又有该人参加英文或日文翻译两种可能,
因此有 SKIPIF 1 < 0 种;
③“2人既会英语又会法语”中两个均入选,
这时又分三种情况:两个都译英文、两个都译日文、两人各译一个语种,
因此有 SKIPIF 1 < 0 种.
综上分析,共可开出 SKIPIF 1 < 0 种.
故选:B.
二、填空题
20.(2022·全国·高三专题练习)有A,B,C型高级电脑各一台,甲.乙.丙.丁4个操作人员的技术等级不同,甲.乙会操作三种型号的电脑,丙不会操作C型电脑,而丁只会操作A型电脑.从这4个操作人员中选3人分别去操作这三种型号的电脑,则不同的选派方法有________种(用数字作答).
【答案】8
【分析】
由题意,分选甲.乙.丙,选甲.乙.丁,选甲.丙.丁,选乙.丙.丁四类,利用分类加法计数原理求解.
【详解】
解:由于丙,丁两位操作人员的技术问题,要完成“从4个操作人员中选3人去操作这三种型号的电脑”这件事,
则甲,乙两人至少要选派一人,可分四类:
第1类,选甲.乙.丙3人,由于丙不会操作C型电脑,分2步安排这3人操作的电脑的型号,有2×2=4种方法;
第2类,选甲.乙.丁3人,由于丁只会操作A型电脑,这时安排3人分别去操作这三种型号的电脑,有2种方法;
第3类,选甲.丙.丁3人,这时安排3人分别去操作这三种型号的电脑,只有1种方法;
第4类,选乙.丙.丁3人,同样也只有1种方法.
根据分类加法计数原理,共有4+2+1+1=8种选派方法.故答案为:8
21.(2022·全国·高三专题练习(理))某公司招牌5名员工,分给下属的甲乙两个部门,其中2名英语翻译人员不能分给同一部门,另3名电脑编程人员不能都分给同一部门,则不同的分配方案种数是______.
【答案】12
【分析】
分甲部门2名电脑编程人员和1名电脑编程人员两种情况讨论,按照分步乘法计数原理和分类加法计数原理计算可得;
【详解】
解:由题意可得,
①若甲部门要2名电脑编程人员,则有3种情况;2名英语翻译人员的分配方法有2种.根据分步乘法计数原理,分配方案共有 SKIPIF 1 < 0 (种).
②若甲部门要1名电脑编程人员,则有3种情况;2名英语翻译人员的分配方法有2种.根据分步乘法计数原理,分配方案有 SKIPIF 1 < 0 (种).由分类加法计数原理,可得不同的分配方案共有 SKIPIF 1 < 0 (种).
故答案为: SKIPIF 1 < 0
22.(2022·全国·高三专题练习)小明有4枚完全相同的硬币,每个硬币都分正反两面.他想把4个硬币摆成一摞,且满足相邻两枚硬币的正面与正面不相对,不同的摆法有________种.
【答案】5
【分析】
运用枚举法即可求得答案.
【详解】
记反面为1,正面为2,则正反依次相对有12121212,21212121两种;有两枚反面相对有21121212,21211212,21212112三种,共5种摆法.
故答案为:5.
23.(2022·全国·高三专题练习)古人用天干、地支来表示年、月、日、时的次序.用天干的“甲、丙、戊、庚、壬”和地支的“子、寅、辰、午、申、戌”相配,用天干的“乙、丁、己、辛、癸”和地支的“丑、卯、巳、未、酉、亥”相配,共可配成________组.
【答案】60
【分析】
首先根据题意分成两类,分别计算各类的结果再相加即可.【详解】
分两类:第一类:由天干的“甲、丙、戊、庚、壬”和地支的“子、寅、辰、午、申、戌”相配,则有5×6=30(组)不同的结果.
第二类:用天干的“乙、丁、己、辛、癸”和地支的“丑、卯、巳、未、酉、亥”相配,
则有5×6=30(组)不同的结果.
共可得到30+30=60(组).
故答案为:60
24.(2022·全国·高三专题练习)杭州亚运会启动志愿者招募工作,甲、乙等6人报名参加了A、B、C三个项目的志愿者工作,因工作需要,每个项目仅需1名志愿者,每人至多参加一个项目,若甲不能参加A、B项目,乙不能参加B、C项目,那么共有__________种不同的选拔志愿者的方案.(用数字作答)
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】
由题意,按照甲乙是否参加志愿活动分4种情况讨论,求出每种情况的选拔方案数量,再由加法计数原理相加计算.
【详解】
根据题意,分4种情况讨论:①甲乙都不参加志愿活动,在剩下的4人中任选3人参加即可,有 SKIPIF 1 < 0 种选拔方法;
②甲参加但乙不参加志愿活动,甲只能参加C项目,在剩下的4人中任选2人参加A、B项目,有 SKIPIF 1 < 0 种选拔方法;
③乙参加但甲不参加志愿活动,乙只能参加A项目,在剩下的4人中任选2人参加B、C项目,有 SKIPIF 1 < 0 种选拔方法;
④甲乙都参加志愿活动,在剩下的4人中任选1人参加B项目,有 SKIPIF 1 < 0 种选拔方法,则有 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
25.(2020·全国·高三专题练习)寒假里5名同学结伴乘动车外出旅游,实名制购票,每人一座,恰在同一排 SKIPIF 1 < 0 五个座位(一排共五个座位),上车后五人在这五个座位上随意坐,则恰有一人坐对与自己车票相符座位的坐法有__________种.
【答案】45【分析】
先选出坐对位置的人,再对剩下四人进行错排,最后利用分布计数乘法原理求结果.
【详解】
先选出坐对位置的人,即从5人中选1人,有5种可能;
剩下四人进行错排,设四人座位为 SKIPIF 1 < 0 ,则四人都不坐在自己位置上有 SKIPIF 1 < 0 这9种可能;
所以恰有一人坐对与自己车票相符座位的坐法有 SKIPIF 1 < 0 种
故答案为:45
【点睛】
本题考查错排问题,考查基本分析求解能力,属基础题.
26.(2022·全国·高三专题练习(理))将甲、乙、丙、丁四位辅导老师分配到A,B,C,D四个班级,每个班级一位老师,且甲不能分配到A班,丁不能分配到B班,则共有分配方案的种数为______.
【答案】14
【分析】
根据甲分配的班级分类讨论:一甲分到 SKIPIF 1 < 0 班,二是甲分到 SKIPIF 1 < 0 中的一个班级,注意考虑乙班级即可得.
【详解】
将分配方案分为甲分配到B班和甲不分配到B班两种情况:①甲分配到B班 SKIPIF 1 < 0 (种)分配方案;②甲不分配到B班有 SKIPIF 1 < 0 (种)分配方案.由分类加法计数原理可得,共有 SKIPIF 1 < 0 (种)分配方案.
故答案为:14.
27.(2022·全国·高三专题练习)为了应对美欧等国的经济制裁,俄罗斯天然气公司决定从10名办公室工作人员中裁去4人,要求甲、乙二人不能全部裁去,则不同的裁员方案的种数为________.
【答案】182
【分析】
根据甲、乙中裁一人、都不裁进行分类讨论,由此求得不同的裁员方案的种数.
【详解】
甲、乙中裁一人的方案有 SKIPIF 1 < 0 种,甲、乙都不裁的方案有 SKIPIF 1 < 0 种,故不同的裁员方案共有 SKIPIF 1 < 0 =182(种).
故答案为:18228.(2022·河北张家口·高三期末)四个不同的小球随机放入编号为 SKIPIF 1 < 0 的四个盒子中,则恰有两个空盒的概率为___________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】
结合古典概型概率计算公式以及排列组合的计算,求得所求概率.
【详解】
四个不同的小球随机放入编号为 SKIPIF 1 < 0 的四个盒子中共有 SKIPIF 1 < 0 种,若恰有两个空盒,则四个不同的小球可分成1个和3个或2个和2个,共有 SKIPIF 1 < 0 种,故恰有两个空盒的概率为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0
29.(2022·全国·高三专题练习)某宾馆安排A,B,C,D,E五人入住3个房间,每个房间至少住1人,且A,B不能住同一房间,则共有________种不同的安排方法.(用数字作答)
【答案】114
【分析】
先将 SKIPIF 1 < 0 人分成三组,再安排到 SKIPIF 1 < 0 个房间,结合对立事件来计算出不同的安排方法数.
【详解】
5个人住3个房间,每个房间至少住1人,则有(3,1,1)和(2,2,1)两种,
当为(3,1,1)时,有 SKIPIF 1 < 0 =60(种),A,B住同一房间有 SKIPIF 1 < 0 =18(种),故有60-18=42(种),
当为(2,2,1)时,有 SKIPIF 1 < 0 · SKIPIF 1 < 0 =90(种),
A,B住同一房间有 SKIPIF 1 < 0 =18(种),故有90-18=72(种),
根据分类计数原理可知,共有42+72=114(种).
故答案为:114.
30.(2022·全国·高三专题练习)甲、乙、丙、丁四人分别去甘肃、内蒙古、北京三个地方旅游,每个地方至少有一人去,且甲、乙两人不能同去一个地方,则不同分法的种数有___________.
【答案】30
【分析】
先计算4人中有两名分在一个地方的种数,和其余二个看作三个元素进行全排列,再排除甲乙被分到同一个地方的情况即可﹒
【详解】
先计算4人中有两名分在一个地方的种数,可从4个中选2个,和其余的2个看作3个元素的全排列共有 SKIPIF 1 < 0 种,
再排除甲乙被分在同一地方的情况共有 SKIPIF 1 < 0 种,
∴不同的安排方法种数是: SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:30.
31.(2022·全国·高三专题练习)现有7人排队接种新冠疫苗,若要求甲在乙的前面,乙在丙的前面,且丙丁相邻,则有______种不同的排队方法.(用数字作答)
【答案】240
【分析】
丙丁捆绑作为一个人,7个人7个位置变成6个位置,从中选3个安置甲乙丙(丁),其他3个任意排列,由此可得结论.
【详解】
丙丁捆绑作为一个人,7个人7个位置变成6个位置,从中选3个安置甲乙丙(丁),其他3个任意排列,方法数为 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:240.
32.(2020·辽宁·凌源市第二高级中学高三期中)现有7名志愿者,其中只会俄语的有3人,既会俄语又会英语的有4人.从中选出4人担任“一带一路”峰会开幕式翻译工作,2人担任英语翻译,2人担任俄语翻译,共有_______种不同的选法.
【答案】60
【分析】
考虑多面手(既会俄语又会英语的)的特殊性,按照多面手从事的工作进行分类,分别求出每种情况的选法种数,由分类加法原理即得.
【详解】
因为英语翻译只能从多面手中选,所以有
(1)当选出的多面手2人从事英语翻译,没人从事俄语翻译,所以有 SKIPIF 1 < 0 种选法;
(2)当选出的多面手2人从事英语翻译,1人从事俄语翻译,所以有 SKIPIF 1 < 0 种选法;(3)当选出的多面手2人从事英语翻译,2人从事俄语翻译,所以有 SKIPIF 1 < 0 种选法;
共有18+36+6=60种选法.
【点睛】
本题主要考查排列、组合的应用,涉及到分类讨论思想的运用,选好标准,要做到不重不漏.
33.(2020·全国·模拟预测(理))世界第三届无人驾驶智能大赛在天津召开,现在要从小张、小赵、小李、小罗、小王五名志愿者中选派四人分别从事翻译、安保、礼仪、服务四项不同工作,若小张和小赵只能从事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有______种.
【答案】36
【分析】
根据题意,小赵和小赵智能从事两项工作,由此分为2种情况讨论,结合排列组合,即可求解.
【详解】
根据题意可分为2种情况讨论:
(1)若小张或小赵入选,则有 SKIPIF 1 < 0 种不同的选法;
(2)若小张,小赵都入选,则有 SKIPIF 1 < 0 种不同的选法,
综上可得,共有 SKIPIF 1 < 0 种不同的选法.
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
本题主要考查了排列、组合的综合应用,其中解答中认真审题,根据题意分类讨论,结合排列组合的知识求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.
34.(2018·上海第二工业大学附属龚路中学高三阶段练习)从6名志愿者中选出4个人分别从事翻译、导游、导购、保洁工作,其中甲、乙两个人不能从事翻译工作,则选派志愿者的方案共有_____种(用数值作答)
【答案】240
【分析】
由题可考虑先选择从事翻译工作的志愿者,再利用排列方法考虑另外三种工作即可.
【详解】
由题,先考虑从事翻译工作的志愿者,再考虑另外三种工作.故共有 SKIPIF 1 < 0 种.
故答案为:240
【点睛】本题考查排列的应用,根据题意先考虑特定的工作再分析其他工作即可.属于基础题型.
三、解答题
35.(2022·全国·高三专题练习)3名男生,4名女生,按照不同的要求排队,求不同的排队方案的方法种数.
(1)选其中5人排成一排;
(2)排成前后两排,前排3人,后排4人;
(3)全体站成一排,男、女各站在一起;
(4)全体站成一排,男生不能站在一起.
【答案】
(1)2520
(2)5040
(3)288
(4)1440
【分析】
(1)从7人中任选5人进行全排列即可,
(2)由题意可知相当于排成一排的全排列,
(3)利用捆绑法求解即可,
(4)利用插空法求解即可
(1)
问题即为从7个元素中选出5个全排列,有 SKIPIF 1 < 0 =2 520种排法.
(2)
前排3人,后排4人,相当于排成一排,共有 SKIPIF 1 < 0 =5 040种排法
(3)
相邻问题(捆绑法):男生必须站在一起,是男生的全排列,有 SKIPIF 1 < 0 种排法;女生必须站在一起,是女生的全排列,有 SKIPIF 1 < 0 种排法;全体男生、女生各视为一个元素,有 SKIPIF 1 < 0 种排法,由分步乘法计数原理知,共有N= SKIPIF 1 < 0 =288(种).
(4)不相邻问题(插空法):先安排女生共有 SKIPIF 1 < 0 种排法,男生在4个女生隔成的五个空中安排共有 SKIPIF 1 < 0 种排法,故N= SKIPIF 1 < 0 =1 440(种).
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