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新高考数学二轮复习考点突破讲义 第1部分 专题突破 专题5 第1讲 计数原理与概率(含解析)
展开这是一份新高考数学二轮复习考点突破讲义 第1部分 专题突破 专题5 第1讲 计数原理与概率(含解析),共15页。
[考情分析] 1.主要考查两个计数原理、排列、组合的简单应用,时常与概率相结合,以选择题、填空题为主.2.二项式定理主要考查通项公式、二项式系数等知识,近几年也与函数、不等式、数列交汇考查.3.概率重点考查古典概型、条件概率的基本应用.
考点一 排列与组合问题
核心提炼
解决排列、组合问题的一般过程
(1)认真审题,弄清楚要做什么事情;
(2)要做的事情是需要分步还是分类,还是分步分类同时进行,确定分多少步及多少类;
(3)确定每一步或每一类是排列(有序)问题还是组合(无序)问题,元素总数是多少及取出多少元素.
例1 (1)甲、乙、丙、丁四名交通志愿者申请在国庆期间到A,B,C三个路口协助交警值勤,他们申请值勤路口的意向如下表:
这4名志愿者的申请被批准,且值勤安排也符合他们的意向,若要求A,B,C三个路口都要有志愿者值勤,则不同的安排方法有( )
A.14种 B.11种
C.8种 D.5种
答案 B
解析 由题意得,
以C路口为分类标准:C路口值勤分得人数情况有2种,两个人或一个人,
若C路口值勤分得人数为2,丙、丁在C路口,那么甲、乙只能在A,B路口值勤,此时有两种安排方法.
若C路口值勤分得人数为1,丙或丁在C路口,具体情况如下.
丙在C路口:
A(丁)B(甲乙)C(丙);
A(甲丁)B(乙)C(丙);
A(乙丁)B(甲)C(丙).
丁在C路口:
A(甲乙)B(丙)C(丁);
A(丙)B(甲乙)C(丁);
A(甲丙)B(乙)C(丁);
A(乙)B(甲丙)C(丁);
A(乙丙)B(甲)C(丁);
A(甲)B(乙丙)C(丁).
所以一共有2+3+6=11(种)安排方法.
(2)(2022·衡阳模拟)2022年2月4日,中国北京第24届奥林匹克冬季运动会开幕式以二十四节气的方式开始倒计时,创意新颖,惊艳了全球观众,某中学为了弘扬我国二十四节气文化,特制作出“立春”、“惊蛰”、“清明”、“立夏”、“芒种”、“小暑”六张知识展板分别放置在六个并排的文化橱窗里,要求“立春”和“惊蛰”两块展板相邻,且“清明”与“惊蛰”两块展板不相邻,则不同的放置方式有多少种?( )
A.192 B.240 C.120 D.288
答案 A
解析 由题意得,只考虑“立春”和“惊蛰”时,利用捆绑法得到Aeq \\al(2,2)Aeq \\al(5,5)=240(种),
当“立春”和“惊蛰”相邻,且“清明”与“惊蛰”也相邻时,有2种排法,即“惊蛰”在中间,“立春”“清明”分布两侧,此时再用捆绑法,将三者捆在一起,即2Aeq \\al(4,4)=48(种),
所以最终满足题意的排法为240-48=192(种).
规律方法 排列、组合问题的求解方法与技巧
(1)合理分类与准确分步;(2)排列、组合混合问题要先选后排;(3)特殊元素优先安排;(4)相邻问题捆绑处理;(5)不相邻问题插空处理;(6)定序问题除法处理;(7)“小集团”排列问题先整体后局部;(8)正难则反,等价转化.
跟踪演练1 (1)2021年1月18号,国家航天局探月与航天工程中心表示,中国首辆火星车全球征名活动已经完成了初次评审.评审委员会遴选出弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行、星火共10个名称,将其作为中国首辆火星车的命名范围.某同学为了研究这些初选名称的涵义,计划从中选3个名称依次进行分析,其中有1个是祝融,其余2个从剩下的9个名称中随机选取,则祝融不是第3个被分析的情况有( )
A.144种 B.336种
C.672种 D.1 008种
答案 A
解析 选取的3个名称中含有祝融的共有Ceq \\al(2,9)种不同的情况.分析选取的3个名称的不同情况有Aeq \\al(3,3)种,其中祝融是第3个被分析的情况有Aeq \\al(2,2)种,故祝融不是第3个被分析的情况有Ceq \\al(2,9)(Aeq \\al(3,3)-Aeq \\al(2,2))=144(种).
(2)(2022·广东联考)现要安排甲、乙、丙、丁四名志愿者去国家高山滑雪馆、国家速滑馆、首钢滑雪大跳台三个场馆参加活动,要求每个场馆都有人去,且这四人都在这三个场馆,则甲和乙都没被安排去首钢滑雪大跳台的种数为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
答案 B
解析 因为甲和乙都没去首钢滑雪大跳台,则安排方法分两类:
若有两个人去首钢滑雪大跳台,则肯定是丙、丁,即甲、乙分别去国家高山滑雪馆与国家速滑馆,
有Aeq \\al(2,2)=2(种);
若有一个人去首钢滑雪大跳台,从丙、丁中选,有Ceq \\al(1,2)=2(种),然后剩下的一个人和甲、乙被安排去国家高山滑雪馆与国家速滑馆,有Ceq \\al(2,3)Aeq \\al(2,2)=6(种),则共有2×6=12(种).综上,甲和乙都没被安排去首钢滑雪大跳台的种数为12+2=14.
考点二 二项式定理
核心提炼
1.求二项展开式中特定项或项的系数问题的思路
(1)利用通项公式将Tk+1项写出并化简.
(2)令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出k.
(3)代回通项公式即得所求.
2.对于两个因式的积的特定项问题,一般对某个因式用通项公式,再结合因式相乘,分类讨论求解.
例2 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(y,x)))(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
答案 -28
解析 (x+y)8展开式的通项Tk+1=Ceq \\al(k,8)x8-kyk,k=0,1,…,7,8.令k=6,得T6+1=Ceq \\al(6,8)x2y6;令k=5,得T5+1=Ceq \\al(5,8)x3y5,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(y,x)))(x+y)8的展开式中x2y6的系数为Ceq \\al(6,8)-Ceq \\al(5,8)=-28.
(2)已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(a,x4)))n的展开式中第四项的系数为120,所有奇数项的二项式系数之和为512,则实数a的值为________,展开式中的常数项为________.
答案 1 45
解析 因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(a,x4)))n的展开式的所有项的二项式系数之和为2n,且奇数项和偶数项的二项式系数之和相等,所以2n-1=512,解得n=10,
所以展开式中第四项T4=Ceq \\al(3,10)x7eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,x4)))3,
所以Ceq \\al(3,10)a3=120,解得a=1,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x4)))10的展开式的通项为
Tk+1=Ceq \\al(k,10)x10-keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x4)))k=Ceq \\al(k,10)x10-5k,
令10-5k=0,解得k=2,
所以展开式中的常数项为Ceq \\al(2,10)=45.
易错提醒 二项式(a+b)n的通项公式Tk+1=Ceq \\al(k,n)an-kbk(k=0,1,2,…,n),它表示的是二项式的展开式的第k+1项,而不是第k项;其中Ceq \\al(k,n)是二项式展开式的第k+1项的二项式系数,而二项式的展开式的第k+1项的系数是字母幂前的常数,要区分二项式系数与系数.
跟踪演练2 (1)(2022·淄博模拟)若(1-x)8=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a8(1+x)8,则a6等于( )
A.-448 B.-112
C.112 D.448
答案 C
解析 (1-x)8=(x-1)8=[(1+x)-2]8
=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a8(1+x)8,
a6=Ceq \\al(2,8)×(-2)2=112.
(2)(多选)已知(1-2x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,则( )
A.展开式中各项系数和为1
B.展开式中所有项的二项式系数和为22 023
C.a1+a2+a3+…+a2 023=-2
D.a0+eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(a2 023,22 023)=0
答案 BCD
解析 令x=1得a0+a1+…+a2 023=-1,
∴A错误;
二项式系数和为Ceq \\al(0,2 023)+Ceq \\al(1,2 023)+…+Ceq \\al(2 023,2 023)=22 023,
B正确;
令x=0得a0=1,
∴a1+a2+…+a2 023=-2,∴C正确;
令x=eq \f(1,2)有a0+eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(a2 023,22 023)=0,∴D正确.
考点三 概率
核心提炼
1.古典概型的概率公式
P(A)=eq \f(事件A包含的样本点数,试验的样本点总数).
2.条件概率公式
设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,
则P(B|A)=eq \f(PAB,PA).
3.全概率公式
设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,有P(B)=eq \i\su(i=1,n,P)(Ai)P(B|Ai).
例3 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为( )
A.eq \f(1,6) B.eq \f(1,3) C.eq \f(1,2) D.eq \f(2,3)
答案 D
解析 从7个整数中随机取2个不同的数,共有Ceq \\al(2,7)=21(种)取法,取得的2个数互质的情况有{2,3},{2,5},{2,7},{3,4},{3,5},{3,7},{3,8},{4,5},{4,7},{5,6},{5,7},{5,8},{6,7},{7,8},共14种,根据古典概型的概率公式,得这2个数互质的概率为eq \f(14,21)=eq \f(2,3).
(2)(多选)(2022·临沂模拟)甲和乙两个箱子中各有质地均匀的9个球,其中甲箱中有4个红球,2个白球,3个黑球,乙箱中有4个红球,3个白球,2个黑球,先从甲箱中随机取出一球放入乙箱中,分别以A1,A2,A3表示从甲箱中取出的球是红球、白球、黑球的事件,再从乙箱中随机取出一球,以B表示取出的球是红球的事件,则( )
A.A1,A2,A3两两互斥
B.P(B|A2)=eq \f(2,5)
C.P(B)=eq \f(1,2)
D.B与A1相互独立
答案 AB
解析 A1,A2,A3中任何两个事件都不可能同时发生,因此它们两两互斥,A正确;
P(B|A2)=eq \f(PBA2,PA2)=eq \f(\f(2,9)×\f(4,10),\f(2,9))=eq \f(2,5),B正确;
P(A1)=eq \f(4,9),
P(B)=P(A1)·P(B|A1)+P(A2)·P(B|A2)+P(A3)·P(B|A3)
=eq \f(4,9)×eq \f(5,10)+eq \f(2,9)×eq \f(4,10)+eq \f(3,9)×eq \f(4,10)=eq \f(4,9),C错误;
又P(A1B)=eq \f(4,9)×eq \f(5,10)=eq \f(2,9),
P(A1)P(B)=eq \f(4,9)×eq \f(4,9)=eq \f(16,81),
∴P(A1B)≠P(A1)·P(B)
∴A1与B不相互独立,D错误.
(3)(2022·益阳调研)甲、乙、丙、丁4名棋手进行象棋比赛,赛程如框图所示,其中编号为i的方框表示第i场比赛,方框中是进行该场比赛的两名棋手,第i场比赛的胜者称为“胜者i”,负者称为“负者i”,第6场为决赛,获胜的人是冠军.已知甲每场比赛获胜的概率均为eq \f(2,3),而乙、丙、丁之间相互比赛,每人胜负的可能性相同.则甲获得冠军的概率为( )
A.eq \f(8,27) B.eq \f(16,27) C.eq \f(32,81) D.eq \f(40,81)
答案 D
解析 甲获得冠军,则甲参加的比赛结果有三种情况:1胜3胜6胜;1胜3负5胜6胜;1负4胜5胜6胜.所以甲获得冠军的概率为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))3+2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))3×eq \f(1,3)=eq \f(40,81).
规律方法 求概率的方法与技巧
(1)古典概型用古典概型概率公式求解.
(2)条件概率用条件概率公式及全概率公式求解.
(3)根据事件间关系,利用概率的加法、乘法公式及对应事件的概率公式求解.
跟踪演练3 (1)某市在文明城市建设中,鼓励市民“读书好,好读书,读好书”.在各阅览室设立茶座,让人们在休闲中阅读有用有益图书.某阅览室为了提高阅读率,对于周末前来阅读的前三名阅读者各赠送一本图书,阅读者从四种不同的书籍中随意挑选一本,则他们有且仅有2名阅读者挑选同一种书的概率为( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(4,9) C.eq \f(3,4) D.eq \f(9,16)
答案 D
解析 三人挑选四种书,每人有4种选法,
共有43=64种方法,
恰有2人选同一种书的方法有Ceq \\al(2,3)Ceq \\al(1,4)Ceq \\al(1,3)种,
即36种方法,
故恰有2人选同一种书的概率P=eq \f(36,64)=eq \f(9,16).
(2)(多选)一次“智力测试”活动,在备选的10道题中,甲能答对其中的6题,乙能答对其中的8题,测试时从备选的10道题中随机抽出3题由甲、乙分别作答,至少答对2题者被评为“智答能手”.设甲被评为“智答能手”为事件A,乙被评为“智答能手”为事件B,若P(B|A)=P(B),则下列结论正确的是( )
A.P(A|B)=P(A)
B.P(eq \x\t(B)|A)=eq \f(1,15)
C.甲、乙至多有一人评为“智答能手”的概率为eq \f(16,45)
D.甲、乙至少有一人评为“智答能手”的概率为eq \f(44,45)
答案 ABD
解析 由题意,可得P(A)=eq \f(C\\al(2,6)C\\al(1,4)+C\\al(3,6),C\\al(3,10))=eq \f(60+20,120)=eq \f(2,3),
P(B)=eq \f(C\\al(2,8)C\\al(1,2)+C\\al(3,8),C\\al(3,10))=eq \f(56+56,120)=eq \f(14,15),
由P(B|A)=eq \f(PAB,PA)=P(B),
所以P(AB)=P(A)P(B),事件A,B相互独立,
所以P(A|B)=eq \f(PAB,PB)=eq \f(PAPB,PB)=P(A),故A正确;P(B|A)=P(B)=eq \f(14,15),
由条件概率的性质得P(eq \x\t(B)|A)=1-P(B|A)=1-eq \f(14,15)=eq \f(1,15),故B正确;
因为事件A,B相互独立,所以A与eq \x\t(B),eq \x\t(A)与B,eq \x\t(A)与eq \x\t(B)也都相互独立.甲、乙都被评为“智答能手”的概率P(AB)=P(A)P(B)=eq \f(2,3)×eq \f(14,15)=eq \f(28,45),
所以甲、乙至多有一人被评为“智答能手”的概率为1-P(AB)=1-eq \f(28,45)=eq \f(17,45),故C错误;
甲、乙都没有被评为“智答能手”的概率P(eq \x\t(A)eq \x\t(B))=P(eq \x\t(A))·P(eq \x\t(B))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(2,3)))×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(14,15)))=eq \f(1,3)×eq \f(1,15)=eq \f(1,45),
所以甲、乙至少有一人被评为“智答能手”的概率为1-P(eq \x\t(A)eq \x\t(B))=1-eq \f(1,45)=eq \f(44,45),故D正确.
专题强化练
一、单项选择题
1.(2022·福州质检)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(1,\r(x))))6展开式中的常数项为( )
A.-540 B.-15
C.15 D.135
答案 D
解析 二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(1,\r(x))))6展开式的通项公式为
Tk+1=Ceq \\al(k,6)(3x)6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,\r(x))))k
=(-1)k·36-kCeq \\al(k,6)·,k≤6,k∈N,
由6-eq \f(3,2)k=0,解得k=4,
则T5=(-1)4×32×Ceq \\al(4,6)=135,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(1,\r(x))))6展开式中的常数项为135.
2.(2022·荆州联考)某人民医院召开抗疫总结表彰大会,有7名先进个人受到表彰,其中有一对夫妻.现要选3人上台报告事迹,要求夫妻两人中至少有1人报告,若夫妻同时被选,则两人的报告顺序需要相邻,这样不同的报告方案共有( )
A.80种 B.120种
C.130种 D.140种
答案 D
解析 若夫妻中只选一人,
则有Ceq \\al(1,2)Ceq \\al(2,5)Aeq \\al(3,3)=120(种)不同的方案;
若夫妻二人全选,且两人报告顺序相邻,则有Ceq \\al(1,5)Aeq \\al(2,2)Aeq \\al(2,2)=20种不同的方案,故总计有140种不同的方案.
3.(2022·惠州模拟)(a-x)(2+x)6的展开式中x5的系数是12,则实数a的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 C
解析 利用二项式定理展开得(a-x)(2+x)6=
(a-x)(Ceq \\al(0,6)26+Ceq \\al(1,6)25x+Ceq \\al(2,6)24x2+Ceq \\al(3,6)23x3+Ceq \\al(4,6)22x4+Ceq \\al(5,6)2x5+Ceq \\al(6,6)x6),
则x5的系数为aCeq \\al(5,6)2-Ceq \\al(4,6)22=12,∴a=6.
4.从4双不同尺码的鞋子中随机抽取3只,则这3只鞋子中任意两只都不成双的概率为( )
A.eq \f(1,14) B.eq \f(3,7) C.eq \f(4,7) D.eq \f(3,4)
答案 C
解析 从4双不同尺码的鞋子中随机抽取3只的方法为Ceq \\al(3,8),这3只鞋子中任意两只都不成双,选取的方法为Ceq \\al(3,4)×23,
所以所求概率为P=eq \f(C\\al(3,4)×23,C\\al(3,8))=eq \f(4,7).
5.长时间玩手机可能影响视力,据调查,某校学生大约40%的人近视,而该校大约有20%的学生每天玩手机超过1 h,这些人的近视率约为50%.现从每天玩手机不超过1 h的学生中任意调查一名学生,则他近视的概率为( )
A.eq \f(2,5) B.eq \f(3,8)
C.eq \f(5,8) D.eq \f(3,4)
答案 B
解析 令A1=“玩手机时间超过1 h的学生”,
A2=“玩手机时间不超过1 h的学生”,
B=“任意调查一人,此人近视”,
则Ω=A1∪A2,且A1,A2互斥,
P(A1)=0.2,P(A2)=0.8,P(B|A1)=0.5,
P(B)=0.4,
依题意,
P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)
=0.2×0.5+0.8×P(B|A2)=0.4,
解得P(B|A2)=eq \f(3,8),
所以所求的概率为eq \f(3,8).
6.为响应国家鼓励青年创业的号召,小王开了两家店铺,每个店铺招收了两名员工,若某节假日每位员工休假的概率均为eq \f(1,3),且是否休假互不影响,若一家店铺的员工全部休假,而另一家店铺无人休假,则从无人休假的店铺调剂1人到员工全部休假的店铺,使得该店铺能够正常营业,否则该店就停业.则两家店铺该节假日都能正常营业的概率为( )
A.eq \f(1,9) B.eq \f(4,9)
C.eq \f(5,9) D.eq \f(8,9)
答案 D
解析 设两家店铺不能都正常营业为事件A,
由题意可知有4人休假的概率为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))4=eq \f(1,81),
有3人休假的概率为Ceq \\al(3,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))1=eq \f(8,81),
所以两家店铺不能都正常营业的概率为P(A)=eq \f(1,81)+eq \f(8,81)=eq \f(1,9),
所以两家店铺该节假日都能正常营业的概率为1-P(A)=eq \f(8,9).
7.(2022·锦州模拟)定义:两个正整数a,b,若它们除以正整数m所得的余数相等,则称a,b对于模m同余,记作a=b(md m),比如:26=16(md 10).已知n=Ceq \\al(0,10)+Ceq \\al(1,10)·8+Ceq \\al(2,10)·82+…+Ceq \\al(10,10)·810,满足n=p(md 7),则p可以是( )
A.23 B.31
C.32 D.19
答案 A
解析 因为n=Ceq \\al(0,10)+Ceq \\al(1,10)·8+Ceq \\al(2,10)·82+…+Ceq \\al(10,10)·810=(1+8)10=(7+2)10,
也即n=Ceq \\al(0,10)·710+Ceq \\al(1,10)·79·2+…+Ceq \\al(9,10)·7·29+Ceq \\al(10,10)·210,
故n除以7的余数即为Ceq \\al(10,10)·210=1 024除以7的余数,1 024除以7的余数为2,结合选项知23除以7的余数也为2,满足题意,其它选项都不满足题意.
8.“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在中国南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中,法国数学家帕斯卡在1654年才发现这一规律.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.则下列关于“杨辉三角”的结论正确的是( )
A.Ceq \\al(2,3)+Ceq \\al(2,4)+Ceq \\al(2,5)+…+Ceq \\al(2,10)=165
B.在第2 022行中第1 011个数最大
C.第6行的第7个数、第7行的第7个数及第8行的第7个数之和等于第9行的第8个数
D.第34行中第15个数与第16个数之比为2∶3
答案 C
解析 由Ceq \\al(m-1,n)+Ceq \\al(m,n)=Ceq \\al(m,n+1)可得
Ceq \\al(2,3)+Ceq \\al(2,4)+Ceq \\al(2,5)+…+Ceq \\al(2,10)
=Ceq \\al(2,3)+Ceq \\al(3,3)+Ceq \\al(2,4)+Ceq \\al(2,5)+…+Ceq \\al(2,10)-1
=Ceq \\al(3,4)+Ceq \\al(2,4)+Ceq \\al(2,5)+…+Ceq \\al(2,10)-1
=Ceq \\al(3,11)-1
=eq \f(11×10×9,3×2×1)-1=164,故A错误;
第2 022行中第1 011个数为Ceq \\al(1 010,2 022)
故C正确;
第34行中第15个数与第16个数之比为
Ceq \\al(14,34)∶Ceq \\al(15,34)=eq \f(34×33×…×21,14×13×…×1):eq \f(34×33×…×20,15×14×13×…×1)
=15∶20=3∶4,故D错误.
二、多项选择题
9.(2022·山东省实验中学诊断)已知(a+b)n的展开式中第五项的二项式系数最大,则n的值可以为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
答案 ABC
解析 若展开式中只有第五项的二项式系数最大,则eq \f(n,2)+1=5,解得n=8;若展开式中第四项和第五项的二项式系数最大,则eq \f(n+3,2)=5,解得n=7;若展开式中第五项和第六项的二项式系数最大,则eq \f(n+1,2)=5,解得n=9.
10.(2022·湖南师大附中模拟)抛掷一红一绿两枚质地均匀的骰子,用x表示红色骰子的点数,y表示绿色骰子的点数,设事件A=“x+y=7”,事件B=“xy为奇数”,事件C=“x>3”,则下列结论正确的是( )
A.A与B互斥
B.A与B对立
C.P(B|C)=eq \f(1,3)
D.A与C相互独立
答案 AD
解析 事件A包含的基本事件为(1,6),(2,5),
(3,4),(4,3),(5,2),(6,1),共6种,
所以P(A)=eq \f(6,6×6)=eq \f(1,6),
事件B包含的基本事件为(1,1),(1,3),(1,5),(3,1),(3,3),(3,5),(5,1),(5,3),(5,5),共9种,
则P(B)=eq \f(9,6×6)=eq \f(1,4),
所以A与B互斥但不对立,故A正确,B错误;
事件C包含的基本事件数为3×6=18,
则P(C)=eq \f(18,6×6)=eq \f(1,2),
P(BC)=eq \f(3,6×6)=eq \f(1,12),
所以P(B|C)=eq \f(PBC,PC)=eq \f(1,6),故C错误;
因为P(AC)=eq \f(3,6×6)=eq \f(1,12),
P(A)·P(C)=eq \f(1,6)×eq \f(1,2)=eq \f(1,12),
则P(AC)=P(A)·P(C),所以A与C相互独立,故D正确.
11.(2022·襄阳模拟)A,B,C,D,E五个人并排站在一起,则下列说法正确的有( )
A.若A,B两人站在一起,则共有24种排法
B.若A,B不相邻,则共有72种排法
C.若A在B左边,则共有60种排法
D.若A不站在最左边,B不站在最右边,则共有78种排法
答案 BCD
解析 对于A,先将A,B排列,再看成一个元素,和剩余的3人,一共4个元素进行全排列,由分步乘法计数原理可知,共有Aeq \\al(2,2)Aeq \\al(4,4)=48(种),
所以A不正确;
对于B,先将A,B之外的3人全排列,产生4个空,再将A,B两元素插空,所以共有Aeq \\al(3,3)Aeq \\al(2,4)=72(种),所以B正确;
对于C,5人全排列,而其中A在B的左边和A在B的右边是等可能的,所以A在B的左边的排法有eq \f(1,2)Aeq \\al(5,5)=60(种),所以C正确;
对于D,对A分两种情况:一是若A站在最右边,则剩下的4人全排列有Aeq \\al(4,4)种,另一个是A不站在最左边也不站在最右边,则A从中间的3个位置中任选1个,然后B从除最右边的3个位置中任选1个,最后剩下3人全排列即可,由分类加法计数原理可知,共有Aeq \\al(4,4)+Aeq \\al(1,3)Aeq \\al(1,3)Aeq \\al(3,3)=78(种),所以D正确.
12.甲、乙两个均匀且完全一样的四面体,每个面都是正三角形,甲四个面上分别标有数字1,2,3,4,乙四个面上分别标有数字5,6,7,8,同时抛掷这两个四面体一次,记事件A为“两个四面体朝下一面的数字之和为奇数”,事件B为“甲四面体朝下一面的数字为奇数”,事件C为“乙四面体朝下一面的数字为偶数”,则下列结论正确的是( )
A.P(A)=P(B)=P(C)
B.P(BC)=P(AC)=P(AB)
C.P(ABC)=eq \f(1,8)
D.P(B|A)=eq \f(1,2)
答案 ABD
解析 由已知得P(A)=eq \f(2,4)×eq \f(2,4)+eq \f(2,4)×eq \f(2,4)=eq \f(1,2),
P(B)=P(C)=eq \f(2,4)=eq \f(1,2),
所以P(A)=P(B)=P(C),
则A中结论正确;
P(AB)=eq \f(2,4)×eq \f(2,4)=eq \f(1,4),
P(AC)=eq \f(1,4),P(BC)=eq \f(1,4),
所以P(BC)=P(AC)=P(AB),则B中结论正确;
事件A,B,C不相互独立,故P(ABC)=eq \f(1,8)错误,即C中结论错误;
P(B|A)=eq \f(PAB,PA)=eq \f(\f(1,4),\f(1,2))=eq \f(1,2),则D中结论正确.
三、填空题
13.(2022·益阳调研)为迎接新年到来,某中学“唱响时代强音,放飞青春梦想”元旦文艺晚会如期举行.校文娱委员会要在已经排好的8个学生节目中增加2个教师节目,若保持原来的8个节目的出场顺序不变,则不同排法的种数为________.
答案 90
解析 总共10个节目排顺序,先把老师的节目排好,剩下的8个学生的节目按原来的顺序即可,故共有Aeq \\al(2,10)=90种不同的排法.
14.(2022·全国甲卷)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为________.
答案 eq \f(6,35)
解析 从正方体的8个顶点中任选4个,
取法有Ceq \\al(4,8)=70(种).
其中4个点共面有以下两种情况:
(1)所取的4个点为正方体同一个面上的4个顶点,如图1,有6种取法;
(2)所取的4个点为正方体同一个对角面上的4个顶点,如图2,也有6种取法.
故4个点在同一个平面共有6+6=12(种)情况.
所以所取的4个点在同一个平面的概率P=eq \f(12,70)=eq \f(6,35).
15.(2022·滨州模拟)(x+y-z)6的展开式中xy2z3的系数是________.
答案 -60
解析 依题意xy2z3的系数为Ceq \\al(1,6)Ceq \\al(3,5)(-1)3=-60.
16.(2022·广州模拟)如图,在数轴上,一个质点在外力的作用下,从原点O出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,共移动6次,则事件“质点位于-2的位置”的概率为__________.
答案 eq \f(15,64)
解析 由图可知,若想通过6次移动最终停在-2的位置上,则必然需要向右移动2次且向左移动4次,记向右移动一次为R,向左移动一次为L,则该题可转化为RRLLLL六个字母排序的问题,故落在-2上的排法种数为eq \f(A\\al(6,6),A\\al(2,2)A\\al(4,4))=15,所以移动结果的总数为26=64,所有落在-2上的概率为P=eq \f(15,64).交通路口
A
B
C
志愿者
甲、乙、丙、丁
甲、乙、丙
丙、丁
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