内容正文:
专题05 计数原理
题型概览
题型01分类加法计数原理
题型02分步乘法计数原理
题型03 排列组合计算
题型04特殊元素优先排序
题型05相邻问题
题型06 不相邻问题
题型07 平均分组问题
题型08 相同元素的隔板法
题型09 二项式定理
题型10 二项式定理的性质
题型11 二项式定理的应用
(
题型01
) 分类加法计数原理
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)一个教室有6盏灯,一个开关控制1盏灯,每盏灯都能正常照明,那么这个教室能照明的方法共有( )
A.64种 B.36种 C.35种 D.63种
【答案】D
【解析】根据题意,按开灯的数目分6种情况讨论,求出每种情况下照明方法数目,由加法原理计算可得答案.
【详解】根据题意,分6种情况讨论:
①开一盏灯,有C61种照明方法;
②开2盏灯,有C62种照明方法;
③开3盏灯,有C63种照明方法;
④开4盏灯,有C64种照明方法;
⑤开5盏灯,有C65种照明方法;
⑥开6盏灯,有C66=1种照明方法;
故一共有C61+C62+C63+C64+C65+C66=26﹣1=63种不同的照明方法.
故选:D.
【点睛】本题考查排列组合的应用,涉及分类计数原理的应用,属于基础题.
2.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期末)把2支相同的晨光签字笔,3支相同英雄钢笔全部分给4名优秀学生,每名学生至少1支,则不同的分法有
A.24种 B.28种 C.32种 D.36种
【答案】B
【分析】根据计数原理,先将两只笔捆绑在一起(有三种分法:一支钢笔和一支签字笔;两支签字笔;两支钢笔)再根据上面的三种不同分法计算排列数可得出结果.
【详解】第一类,有一个人分到一支钢笔和一支签字笔,这种情况下的分法有:先将一支钢笔和一支签字笔分到一个人手上,有种分法,将剩余的支钢笔,支签字笔分给剩余个同学,有种分法,那共有种;
第二类,有一个人分到两支签字笔,这种情况下的分法有:先将两支签字笔分到一个人手上,有种情况,将剩余的支钢笔分给剩余个人,只有1种分法,那共有:种;
第三类,有一个人分到两支钢笔,这种情况的分法有:先将两支钢笔分到一个人手上,有种情况,再将剩余的两支签字笔和一支钢笔分给剩余的个人,有种分法,那共有:种;
综上所述:总共有种分法.
故选:B.
3.(23-24高二下·内蒙古·期末)在某互联网大会上,为了提升安全级别,将5名特警分配到3个重要路口执勤,每个人只能选择一个路口,每个路口最少1人,最多3人,且甲和乙不能安排在同一个路口,则不同的安排方法有( )
A.180种 B.150种 C.96种 D.114种
【答案】D
【详解】分析:先不管条件甲和乙不能安排在同一个路口,先算出总共的安排方法,再减去甲和乙在同一个路口的情况即可.
详解:先不管条件甲和乙不能安排在同一个路口,分两种情况:
①三个路口人数情况3,1,1,共有种情况;
②三个路口人数情况2,2,1,共有种情况.
若甲乙在同一路口,则把甲乙看作一个整体,则相当于将4名特警分配到三个不同的路口,则有种,
故甲和乙不能安排在同一个路口,不同的安排方法有种.
故选:D.
点睛:本题考查排列、组合的实际应用,考查分析问题、解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题.
(
题型02
) 分步乘法计数原理
1.(24-25高三上·内蒙古包头·期末)某中学迎来了办学110周年庆典,为此某班设计了富含寓意的11个文创作品,已知甲同学喜欢作品,乙同学喜欢作品,丙同学除了不喜欢作品,其他作品都喜欢,让甲乙丙三位同学依次从中选取一个作为礼物收藏,若这三位同学都选到了自己喜欢的文创作品,则不同的选法有( )
A.50种 B.48种 C.40种 D.30种
【答案】C
【分析】分甲选A和甲选B两种情况讨论,按照分步、分类计数原理计算可得.
【详解】若甲选A,则乙有种选法,丙有种选法,故共有种选法;
若甲选B,则乙有种选法,丙有种选法,故共有种选法;
综上可得一共有40种不同的选法.
故选:C
2.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)端午节吃粽子是我国的传统习俗.现有一盘中装有6个粽子,其中4个不同的蛋黄粽,2个不同的豆沙粽.若从蛋黄粽和豆沙粽中各取1个,则不同的取法种数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】C
【分析】根据分步乘法计算原理即可得解.
【详解】由题意,不同的取法种数为种.
故选:C.
3.(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)四个旅行团选择四个景点游览,其中恰有一个景点没有旅行团游览的情况有( )种
A.36 B.72 C.144 D.288
【答案】C
【分析】由题意可先从4个旅行团中任选2个,有种方法,分别游览4个景点中的3个有种方法,由分步计数原理可得结果.
【详解】由题意恰有一个景点没有旅行团游览,先从4个旅行团中任选2个,有种方法,
然后与其余2个旅行团看成三组,
分别游览4个景点中的3个有种方法.
由分步计数原理知共有=144种方法,
故选:C.
【点睛】本题考查排列组合问题和分步乘法计数原理的应用,考查学生分析问题的能力,属于基础题.
(
题型0
3
) 排列组合计算
1.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用组合数的性质可判断AB,利用组合数的计算公式可判断
【详解】解:对于A,由组合数的性质可知,,故A正确;
对于B,由组合数的性质可知,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,,
所以,故D错误.
故选:
2.(多选)(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)下列结论正确的是()
A.
B.(为正整数且)
C.
D.满足方程的值可能为或
【答案】BD
【分析】根据组合数公式判断A、C,根据排列数公式判断B,由组合数的性质得到方程,求出,再检验,即可判断D.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:,,
所以(为正整数且),故B正确;
对于C:,又,
所以,故C错误;
对于D:因为,所以或,
解得或或或
经检验或符合题意,故满足方程的值可能为或,故D正确.
故选:BD.
3.(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期末)已知n是正整数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】由组合数、排列数的计算公式逐个判断即可;
【详解】正确;
,正确,
,错误,
由可知,D错误,
故选:AB
(
题型0
4
) 特殊元素优先排序
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)小明跟父母、爷爷奶奶一同参加《中国诗词大会》的现场录制,5人坐成一排.若小明的父母都不与他相邻,则不同坐法的总数为( )
A.12 B.36 C.84 D.96
【答案】B
【分析】记事件小明的父亲与小明相邻,事件小明的母亲与小明相邻,利用捆绑法计算出事件、事件、事件的排法种数、、,利用容斥原理可得出所求的坐法种数为,于此可计算出所求坐法种数.
【详解】记事件小明的父亲与小明相邻,事件小明的母亲与小明相邻,
对于事件,将小明与其父亲捆绑,形成一个元素,与其他四个元素进行排序,
则,同理可得,
对于事件,将小明父母与小明三人进行捆绑,其中小明居于中间,形成一个元素,与其他两个元素进行排序,则,由容斥原理可知,所求的坐法种数为,故选B.
【点睛】本题考查排列组合综合问题,考查捆绑法以及容斥原理的应用,解题时要合理利用分类讨论思想与总体淘汰法,考查逻辑推理能力,属于中等题.
2.(23-24高二上·内蒙古包头·期末)四个同学排成一排,甲不站在排头,乙不站在排尾的排法总数是( )
A.12种 B.14种 C.16种 D.18种
【答案】B
【分析】根据排列组合,结合分类加法计算原理即可求解.
【详解】若甲在第二位,则乙可以站在第一位和第三位,此时有,
若甲在第三位,则乙可以站在第一位和第二位,此时有,
若甲在第四位,则乙可以随意站,此时有,
故总的方法有,
故选:B
3.(多选)(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期末)现有3名男生2名女生,在某风景点前站成一排拍合照,则( )
A.共有60种方法 B.男生不相邻,共有12种方法
C.女生相邻,共有48种方法 D.女生不站两边,共有36种方法
【答案】BCD
【分析】根据给定条件,利用无限制条件的排列判断A;利用不相邻、相邻问题的排列判断B,C;利用有位置条件的排列判断;.
【详解】有3名男生2名女生,要在某风景点前站成一排照合影,共有种不同的排法,故A不正确;
男生不相邻,先安排女生有种排法,再让男生插空有种排法,共有种方法,故B正确;
女生相邻,先安排女生有种排法,再将女生作为一个整体与男生一起安排有种排法,共有种排法,故C正确;
女生不站两边,先在中间三个位置安排女生有种排法,剩余位置安排男生有种排法,共有种排法,故D正确.
故选:BCD.
(
题型0
5
) 相邻问题
1.(23-24高二下·内蒙古·期末)有本不同的书,其中语文书本,数学书本,物理书本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】C
【分析】利用捆绑法可求得结果.
【详解】将本语文书捆绑、本数学书捆绑,
则相同科目的书相邻的排法种数为种.
故选:C.
2.(22-23高二上·内蒙古赤峰·期末)从单词“”中选取个不同的字母排成一排,含有、(其中、相连)的不同排法共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】D
【分析】先确定从中选择个不同的字母,且含有、的选法种数,然后将、这两个字母捆绑,利用捆绑法以及分步乘法计数原理可得结果.
【详解】单词“”中共有个字母,且这个字母都不相同,
从中选择个不同的字母,且含有、的选法种数为种,
若、相连,将这两个字母捆绑,则不同的排法种数为种,
由分步计数原理可知,不同的排法种数为种.
故选:D.
3.(24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期中)公园计划在小路的一侧种植丹桂、金桂、银桂、四季桂4棵桂花树,垂乳银杏、金带银杏2棵银杏树,要求2棵银杏树必须相邻,则种植方法共有 种.
【答案】240.
【分析】把两棵银杏树看出一个元素,求得有2中不同的排法,再把四棵桂花树和两棵银杏树的整体的5个不用的元素,进行全排列,即可求解,得到答案.
【详解】由题意,把两棵银杏树看出一个元素,共有种不同的排法,
则四棵桂花树和两棵银杏树的整体,共有5个不用的元素,共有中不同的排列,
所以两棵银杏树必须相邻,共有种不同的排法,
故答案为240种.
【点睛】本题主要考查了排列的实际应用问题,其中解答中认真审题,把两棵银杏树看出一个整体,合理排列求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
(
题型0
6
) 不相邻问题
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)在某次高峰论坛中,有2名科学家,2名企业家,3名国际负责人要进行主题演讲交流.若3名国际负责人的演讲顺序不相邻且2名企业家不在第一个演讲,则不同的演讲顺序共有( )
A.1152种 B.1040种
C.864种 D.288种
【答案】A
【分析】分类讨论当第一个演讲安排科学家、国际负责人时,结合插空法和分类、分布计数原理计算即可求解.
【详解】因为2名企业家不在第一个演讲,所以第一个演讲可安排科学家或国际负责人.
当第一个演讲安排科学家时,则有种方法,
剩下的1名科学家和2名企业家全排列,有4个空,
将3名国际负责人插入4个空中,共有种方法,
此时共有种方法;
当第一个演讲安排国际负责人时,则有种方法,
而2名科学家和2名企业家全排列,有5个空,
将2名国际负责人插入到除了第2个空外的4个空中,共有种方法,
此时共有种方法,
所以共有种方法.
故选:A
2.(多选)(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)现有6个同学排成一排照相,其中甲、乙两位同学不能相邻,则不同的排法有( )种
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】利用插空法求解或先求出甲、乙两位同学相邻的不同排法,再利用没有要求的排法减去即可.
【详解】先将除甲、乙两位同学的为同学排好,
再将甲、乙两位同学插入个空,
则不同的排法有种,
假如甲、乙两位同学相邻,
则有种排法,
所以甲、乙两位同学不能相邻,不同的排法有种.
故选:BC.
3.(23-24高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.
(1)全体站成一排,甲不站排头也不站排尾;
(2)全体站成一排,女生必须站在一起;
(3)全体站成一排,男生互不相邻.
【答案】(1)3600(2)576(3)1440
【详解】分析:(1)根据特殊元素“优先法”,由分步计数原理计算可得答案;(2) 根据“捆绑法”将女生看成一个整体,考虑女生之间的顺序,再将女生的整体与3名男生在一起进行全排列即可;(3)利用“插空法”,先将4名女生全排列5个空位中任选3个空位排男生,分别求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案.
详解:(1)甲为特殊元素.先排甲,有5种方法,其余6人有A种方法,故共有5×A=3 600种方法.
(2)(捆绑法)将女生看成一个整体,与3名男生在一起进行全排列,有A种方法,再将4名女生进行全排列,有A种方法,故共有A×A=576种方法.
(3)(插空法)男生不相邻,而女生不作要求,所以应先排女生,有A种方法,再在女生之间及首尾空出的5个空位中任选3个空位排男生,有A种方法,故共有A×A=1 440种方法.
点睛:本题主要考查排列的应用,属于中档题.常见排列数的求法为:(1)相邻问题采取“捆绑法”;(2)不相邻问题采取“插空法”;(3)有限制元素采取“优先法”;(4)特殊顺序问题,先让所有元素全排列,然后除以有限制元素的全排列数.
(
题型0
7
) 平均分组问题
1.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期末)第十五届中国国际航空航天博览会于 2024年11月12 日至17日在珠海举行.此次航展有47个国家参加.为了给观展人更准确、更专业的解读,某大学航空航天专业4名志愿者要到3个场地执勤,要求每个场地至少有1名志愿者,且每个志愿者只到1个场地执勤,则不同的执勤方案有( )
A.144种 B.72种 C.36种 D.18种
【答案】C
【分析】将4名志愿者分成3组,再分配到3个场地即可.
【详解】依题意,将4人按分成3组有种分法,再将每种分法所得3组分到3个场地有种方法,
所以不同的执勤方案有(种).
故选:C
2.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)某学校高二年级开设4门校本选修课程,601寝室的4名同学选修,每人只选了1门,恰有1门课程没有同学选修,则该寝室同学不同的选课方案有( )
A.144种 B.81种 C.72种 D.24种
【答案】A
【分析】先从门中选门给学生选,然后将个学生分成组,再分到门校本选修课程即可.
【详解】先从门校本选修课程选门校本选修课程给学生选,有种,
再将门校本选修课程按要求让学生选择,有种,
所以该寝室同学不同的选课方案有种.
故选:A.
3.(24-25高三上·内蒙古通辽·期末)为深入贯彻党的二十大精神,我市邀请、、、、五位党的二十大代表分别到一中、五中、铁中、蒙中做宣讲工作,每个学校至少一人参加.若其中、因只会汉语不能到蒙中宣讲,其余三人蒙汉兼通,可选派到任何学校宣讲.则不同的选派方案共有 种.
【答案】126
【分析】先考虑人员分配到学校的不同组合情况,再针对每种情况计算其具体的选派方法数,最后相加即可.
【详解】根据题意可分为2种情况讨论:
(1)从、、三人中选1人去蒙中,有种选法,剩下4人安排到其余三所学校,
即4人分成2,1,1三组,有种分法,然后将这三组全排列安排这三所学校有种排法,
根据分步原理,这种情况的选派方案有种;
(2)从、、三人中选2人去蒙中,有种选法,剩下3人安排到其余三所学校,
有种排法,根据分步原理,这种情况的选派方案有种;
综上可得,共有种不同的选法.
故答案为:126.
(
题型0
8
) 相同元素隔板法
2.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)有10个运动员名额分给7个班,每班至少一个名额,共有 种分配方案.
【答案】84
【分析】以挡板法去求解即可.
【详解】10个名额没有差别,把它们看成是10个圆圈排成一排,相邻圆圈之间形成9个空隙.
在9个空隙中选6个空隙放入6个隔板,即可把圆圈(名额)分成7份,
对应分给7个班级,即可达到题意要求.
每一种插板的放置方法对应一种分法,共有种分法.
故答案为:84
1.(22-23高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)某校高三年级有6个班,现要从中选出10人组成高三女子篮球队参加高中篮球比赛,且规定每班至少要选1人参加.求这10个名额有多少种不同的分配方法.
【答案】(种)
【分析】运用相同元素分组分配问题的解决方法依次分类讨论即可.
【详解】除每班1个名额以外,其余4个名额也需要分配.这4个名额的分配方案可以分为以下几类:
①4个名额全部分给某一个班,有种分法;
②4个名额分给两个班,每班2个,有种分法;
③4个名额分给两个班,其中一个班1个,一个班3个,共有种分法;
④4个名额分给三个班,其中一个班2个,其余两个班每班1个,共有种分法;
⑤4个名额分给四个班,每班1个,共有种分法.
故共有(种)分配方法.
(
题型
9
) 二项式定理
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)二项式的展开式中常数项是( )
A.1 B.4 C.6 D.0
【答案】C
【分析】根据二项式展开式的通项公式,令的指数为,即可求出对应展开式的常数项.
【详解】二项式展开式的通项公式为,
令,得,所以展开式的常数项为.
故选:.
2.(23-24高三上·内蒙古乌兰察布·期末)二项式的展开式中常数项为60,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【解析】根据二项展开式的通项公式,令的指数为0,可得,即可得到结果.
【详解】通项,,
令,得,得,
所以,即故,
故选:A.
【点睛】本题考查了二项展开式的通项公式,属于基础题.
3.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)在的展开式中,的系数为( )
A. B.80 C.10 D.
【答案】B
【分析】利用二项式通项求解即可.
【详解】,令,得,
所以含项的系数为.
故选:B
4.(23-24高三上·内蒙古呼和浩特·期末)的展开式中常数项为 .
【答案】80
【分析】首先写出二项展开式,再根据常数项的特征,即可求解.
【详解】二项展开式的通项公式为,,
令,得,
所以常数项为.
故答案为:
(
题型
10
) 二项式定理的性质
1.(24-25高三上·内蒙古通辽·期末)已知展开式中的系数为,函数的图象过点,则( ).
A.2 B. C. D.1
【答案】D
【分析】根据二项式的定义可知有个因式中取,个因式中取项,求出,再根据函数的图象过点得,然后利用对数运算求解即可.
【详解】在的展开式中,要得到含的项,
则有个因式中取,个因式中取项,故的系数为.
又函数的图象过点,所以,解得,
所以.
故选:D
2.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知二项式展开式中各项二项式系数的和为16,则 ,展开式中的常数项为 .
【答案】
【分析】利用二项式的各项系数和求出的值,写出二项展开式通项,令的指数为零,即可得解.
【详解】因为二项式展开式中各项二项式系数的和为16,
所以,解得,
展开式的通项为,
令,得,
所以展开式中的常数项为.
故答案为:;.
3.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知二项式的展开式中只有第4项的二项式系数最大,且展开式中各项的系数和为64,则正数的值为 .
【答案】3
【分析】根据题意得到展开式的总项数为7项,求得,再令得展开公式中各项的系数和,解方程即可求解.
【详解】因为的展开式中只有第4项的二项式系数最大,
所以展开式一共有项,即,令,得展开式中所有项的系数和为,
所以或(舍去),所以正数的值为3.
故答案为:3.
4.(23-24高二下·高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)0
(3)
【分析】(1)利用二项式展开式的通项公式(且)求解;
(2)分别令,令求解;
(3)根据展开式的通项得到偶数项的系数为负数,令求解.
【详解】(1)二项式展开式的通项为:(且),
所以,所以.
(2)令,得,
令,得,
所以.
(3)因为展开式的通项为(且),
所以当为奇数时,项的系数为负数.
所以,
令,得,
.
5.(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期末)已知
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)16
(2)24
(3)
【分析】(1)利用赋值法计算即可;
(2)直接利用二项式定理计算即可;
(3)利用赋值法结合(1)计算即可.
【详解】(1)令得;
(2)由二项式展开式可知:中含的项为:
(3)令,可得,,
代入,可得.
6.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)在的展开式中,第3项的二项式系数是第2项的二项式系数的4倍,求:
(1)的值及展开式中的常数项;
(2)展开式中含项的系数;
(3)展开式中第几项系数绝对值最大,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)7
【分析】(1)根据二项式系数的关系求解,然后根据二项式展开式的通项公式求得常数项即可.
(2)根据二项式展开式的通项公式求得常数项即可.
(3)设第项的系数的绝对值最大,列出不等式组,解出即可.
【详解】(1)依题意,第3项的二项式系数是第2项的二项式系数的4倍,
即,即,解得;
二项式展开式的通项公式为,
令,解得,故常数项为.
(2)由(1)的通项公式,令得,
故含的项为,其系数为.
(3)设第项的系数的绝对值最大,
则,即,解得且,则,
所以系数的绝对值最大值的项为第7项.
(
题型
11
) 二项式定理的应用
1.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)今天是星期五,天以后是星期( )
A.一 B.日 C.五 D.六
【答案】D
【分析】利用二项展开式求出除以7的余数为1可得所求结果.
【详解】因为
故除以7的余数为1,故今天是星期五,天以后是星期六.
故选:D.
2.(23-24高二下·内蒙古通辽·期中)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,比如:.已知:,满足,则可以是( )
A.44 B.32 C.35 D.29
【答案】A
【分析】首先根据二项式定理求,再计算除以7的余数,再结合选项,即可求解.
【详解】,
,
所以除以7的余数是,除以7的余数是2,
选项中44除以7的余数是2,32除以7的余数是4,35除以7的余数是0,29除以7的余数是1.
故选:A
3.(多选)(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)设,则( )
A. B.
C. D.当时,除以8的余数是7
【答案】AC
【分析】利用赋值法判断AC;利用二项展开式通项求出的值可判断B;利用二项式定理展开即可判断D.
【详解】对于A,令,可得,故A正确;
对于B,通项公式为,令可得,
令可得,故,故B错误;
对于C,令可得,令,可得,
,故C正确;
对于D,当时,
所以除以8的余数是1,故D错误.
故选:AC
4.(23-24高二上·内蒙古包头·期末)除以的余数为 .
【答案】1
【分析】由,利用二项式定理展开计算即可.
【详解】因为
,
所以除以的余数是
故答案为:
1.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去一个场馆,其中甲场馆安排2名志愿者,乙、丙场馆都至少安排1名志愿者,则不同的安排方法共有( )
A.300种 B.210种 C.120种 D.60种
【答案】B
【分析】甲场馆安排2名志愿者可以知有种,乙、丙场馆都至少安排1名志愿者可以有三种分法第一种是乙馆安排1名志愿者丙安排3名有种情况,第二种是乙、丙各安排2名有,第三种是乙安排3名丙安排1名,根据分步计算可得答案.
【详解】根据题意可知,甲场馆安排2名志愿者可以知有种,
乙、丙场馆都至少安排1名志愿者可以有三种分法
第一种是乙馆安排1名志愿者丙安排3名有种情况,
第二种是乙、丙各安排2名有,
第三种是乙安排3名丙安排1名,
所以根据分步算法可得种.
故选:B
2.(22-23高二上·内蒙古赤峰·期末)十二律为我国古代汉族的乐律学名词,是古代的定音方法,分为“黄钟、太簇、姑冼、蕤宾、夷则、无射”六种阳律以及“大吕、夹钟、中吕、林钟、南吕、应钟”六种阴律.现从“太簇、蕤宾、夷则、大吕、中吕、应钟”六种音律中任选两种,则至少有一种来自阴律的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】六种音律中有3个阴律,3个阳律,直接借助组合数计算即可.
【详解】“太簇、蕤宾、夷则、大吕、中吕、应钟”中有3个阴律,3个阳律,
故至少有一种来自阴律的概率为,
故选:D.
3.(2025·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测)若展开式中各项系数之和为,则该展开式中含的项的系数为( )
A. B.256 C.320 D.
【答案】A
【分析】根据系数和为81,赋值法即可得,然后根据通项即可求出第2项是含的项,即可代入求解.
【详解】令,则.
展开式的通项为
令,所以含的项的系数为.
故选:A
4.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】把表示为,再利用二项式定理按展开即可得解.
【详解】,
把按展开的第十项为,
所以.
故选:A
5.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)对于的展开式,下列说法正确的是( )
A.展开式共有8项
B.展开式中的常数项是70
C.展开式中各项系数之和为0
D.展开式中的二项式系数之和为64
【答案】BC
【分析】利用二项式定理和二项式系数的性质判断各选项.
【详解】的展开式共有9项,故A错误;
展开式中的常数项为,故B正确;
令,则展开式中各项系数之和为,故C正确;
展开式中的二项式系数之和为,故D错误.
故选:BC
6.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)现有4个编号为1,2,3,4的盒子和4个编号为1,2,3,4的小球,要求把4个小球全部放进盒子中,则下列结论正确的有( )
A.没有空盒子的方法共有24种
B.可以有空盒子的方法共有256种
C.恰有1个盒子不放球的方法共有288种
D.没有空盒子且恰有一个小球放入自己编号的盒子的方法有16种
【答案】AB
【分析】对于A,没有空盒即4个球4个盒子全排列即得; 对于B,可以有空盒子,有4个球,每个球有4种放法,依次放球即得; 对于C,恰有一个空盒,即另外三个盒子都有球,而球共四个,必然有一个盒子中放了两个球,求解即得; 对于D,只需从四盒四球中选定标号相同的球和盒,另外的球与盒不能对应,求解即得.
【详解】对于A,把4个小球全部放进盒子中,没有空盒子,相当于4个小球在4个盒子上进行全排列,
故共有种方法,故A正确;
对于B,可以有空盒子,因为有4个球,每个球各有4种放法,故共有种方法,故B正确;
对于C,恰有1个盒子不放球,说明另外三个盒子都有球,而球共4个,则必有一个盒子放了2个球,
先将四盒中选一个作为空盒,再将4球中选出2球绑在一起,
再对三个盒子全排共有种方法,故C错误;
对于D,恰有一个小球放入自己编号的盒中,则从四盒四球中选定标号相同的球和盒有种,
另外三球三盒不能对应共2种,则共有种方法,故D错误.
故选:AB.
7.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期末)某同学的电脑有6位数字密码,他决定将“斐波那契数列”的前6项中的6个数字设置为电脑的密码.已知“斐波那契数列”的前6项依次为“1、1、2、3、5、8”,则密码的第2位和第4位是偶数的概率为 .
【答案】
【分析】用排列公式先求出6位密码任意排列总共可能得排列情况,然后再计算出密码的第2位和第4位是偶数时总共可能得排列情况,由古典概型求出概率.
【详解】6位密码共有种不同的排列情况,
当密码的第2位和第4位为时共有种不同的排列情况,
所以密码的第2位和第4位是偶数的概率为.
故答案为:.
8.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知,则 .
【答案】1
【分析】利用赋值法,令代入可求得答案.
【详解】令,则,
所以.
故答案为:1
9.(23-24高二下·内蒙古·期末)用4种不同颜色的颜料给图中五个区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,有公共边的两个区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色方法共有 种.
【答案】72
【分析】先对1,2,3三个区域涂色,再讨论1和5区域是否同色,结合排列数分析求解.
【详解】先对1,2,3三个区域涂色,有种涂法,
当1和5区域同色时,有种涂法;
当1和5区域不同色时,有种涂法;
综上所述:共有种涂法.
故答案为:72.
10.(22-23高二下·内蒙古包头·期末)的展开式中,的系数是 用数字作答
【答案】
【分析】利用二项展开式的通项得,令,得,从而得出答案.
【详解】写出通项,
因为要求展开式中的系数,所以令得,
所以.
故答案为:.
11.(23-24高二下·内蒙古乌兰察布·期末)四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中.
(1)若每个盒子放一个球,则共有多少种不同的放法?
(2)恰有一个空盒的放法共有多少种?
【答案】(1)24;(2)144.
【详解】分析:(1)直接把4个球全排列即得共有多少种不同的放法.(2)利用乘法分步原理解答.
详解:(1)每个盒子放一个球,共有=24种不同的放法.
(2)先选后排,分三步完成:
第一步:四个盒子中选一只为空盒,有4种选法;
第二步:选两球为一个元素,有种选法;
第三步:三个元素放入三个盒中,有种放法.
故共有4×6×6=144种放法.
点睛:(1)本题主要考查计数原理和排列组合的综合应用,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)排列组合常用解法有一般问题直接法、相邻问题捆绑法、不相邻问题插空法、特殊对象优先法、等概率问题缩倍法、至少问题间接法、复杂问题分类法、小数问题列举法.
12.(23-24高二下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知,
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求展开式中系数的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据二项式通项特征即可求解,
(2)利用赋值法即可求解,
(3)根据通项特征,即可列不等式求解.
【详解】(1);
(2)令得
令得
则;
(3)的通项为,
令,①
②
代入得:解得,
解得,
解得,所以,
所以展开式中系数的最大值.
2 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题05 计数原理
题型概览
题型01分类加法计数原理
题型02分步乘法计数原理
题型03 排列组合计算
题型04特殊元素优先排序
题型05相邻问题
题型06 不相邻问题
题型07 平均分组问题
题型08 相同元素的隔板法
题型09 二项式定理
题型10 二项式定理的性质
题型11 二项式定理的应用
(
题型01
) 分类加法计数原理
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)一个教室有6盏灯,一个开关控制1盏灯,每盏灯都能正常照明,那么这个教室能照明的方法共有( )
A.64种 B.36种 C.35种 D.63种
2.(23-24高三上·内蒙古赤峰·期末)把2支相同的晨光签字笔,3支相同英雄钢笔全部分给4名优秀学生,每名学生至少1支,则不同的分法有
A.24种 B.28种 C.32种 D.36种
3.(23-24高二下·内蒙古·期末)在某互联网大会上,为了提升安全级别,将5名特警分配到3个重要路口执勤,每个人只能选择一个路口,每个路口最少1人,最多3人,且甲和乙不能安排在同一个路口,则不同的安排方法有( )
A.180种 B.150种 C.96种 D.114种
(
题型02
) 分步乘法计数原理
1.(24-25高三上·内蒙古包头·期末)某中学迎来了办学110周年庆典,为此某班设计了富含寓意的11个文创作品,已知甲同学喜欢作品,乙同学喜欢作品,丙同学除了不喜欢作品,其他作品都喜欢,让甲乙丙三位同学依次从中选取一个作为礼物收藏,若这三位同学都选到了自己喜欢的文创作品,则不同的选法有( )
A.50种 B.48种 C.40种 D.30种
2.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)端午节吃粽子是我国的传统习俗.现有一盘中装有6个粽子,其中4个不同的蛋黄粽,2个不同的豆沙粽.若从蛋黄粽和豆沙粽中各取1个,则不同的取法种数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
3.(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)四个旅行团选择四个景点游览,其中恰有一个景点没有旅行团游览的情况有( )种
A.36 B.72 C.144 D.288
(
题型0
3
) 排列组合计算
1.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(多选)(23-24高二下·内蒙古通辽·期末)下列结论正确的是()
A.
B.(为正整数且)
C.
D.满足方程的值可能为或
3.(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期末)已知n是正整数,则( )
A. B.
C. D.
(
题型0
4
) 特殊元素优先排序
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)小明跟父母、爷爷奶奶一同参加《中国诗词大会》的现场录制,5人坐成一排.若小明的父母都不与他相邻,则不同坐法的总数为( )
A.12 B.36 C.84 D.96
2.(23-24高二上·内蒙古包头·期末)四个同学排成一排,甲不站在排头,乙不站在排尾的排法总数是( )
A.12种 B.14种 C.16种 D.18种
3.(多选)(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期末)现有3名男生2名女生,在某风景点前站成一排拍合照,则( )
A.共有60种方法 B.男生不相邻,共有12种方法
C.女生相邻,共有48种方法 D.女生不站两边,共有36种方法
(
题型0
5
) 相邻问题
1.(23-24高二下·内蒙古·期末)有本不同的书,其中语文书本,数学书本,物理书本.若将其随机摆放到书架的同一层上,则相同科目的书相邻的排法有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
2.(22-23高二上·内蒙古赤峰·期末)从单词“”中选取个不同的字母排成一排,含有、(其中、相连)的不同排法共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
3.(24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期中)公园计划在小路的一侧种植丹桂、金桂、银桂、四季桂4棵桂花树,垂乳银杏、金带银杏2棵银杏树,要求2棵银杏树必须相邻,则种植方法共有 种.
(
题型0
6
) 不相邻问题
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)在某次高峰论坛中,有2名科学家,2名企业家,3名国际负责人要进行主题演讲交流.若3名国际负责人的演讲顺序不相邻且2名企业家不在第一个演讲,则不同的演讲顺序共有( )
A.1152种 B.1040种
C.864种 D.288种
2.(多选)(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)现有6个同学排成一排照相,其中甲、乙两位同学不能相邻,则不同的排法有( )种
A. B. C. D.
3.(23-24高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)有3名男生、4名女生,在下列不同条件下,求不同的排列方法总数.
(1)全体站成一排,甲不站排头也不站排尾;
(2)全体站成一排,女生必须站在一起;
(3)全体站成一排,男生互不相邻.
(
题型0
7
) 平均分组问题
1.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期末)第十五届中国国际航空航天博览会于 2024年11月12 日至17日在珠海举行.此次航展有47个国家参加.为了给观展人更准确、更专业的解读,某大学航空航天专业4名志愿者要到3个场地执勤,要求每个场地至少有1名志愿者,且每个志愿者只到1个场地执勤,则不同的执勤方案有( )
A.144种 B.72种 C.36种 D.18种
2.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)某学校高二年级开设4门校本选修课程,601寝室的4名同学选修,每人只选了1门,恰有1门课程没有同学选修,则该寝室同学不同的选课方案有( )
A.144种 B.81种 C.72种 D.24种
3.(24-25高三上·内蒙古通辽·期末)为深入贯彻党的二十大精神,我市邀请、、、、五位党的二十大代表分别到一中、五中、铁中、蒙中做宣讲工作,每个学校至少一人参加.若其中、因只会汉语不能到蒙中宣讲,其余三人蒙汉兼通,可选派到任何学校宣讲.则不同的选派方案共有 种.
(
题型0
8
) 相同元素隔板法
1.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)有10个运动员名额分给7个班,每班至少一个名额,共有 种分配方案.
2.(22-23高二下·内蒙古阿拉善盟·期末)某校高三年级有6个班,现要从中选出10人组成高三女子篮球队参加高中篮球比赛,且规定每班至少要选1人参加.求这10个名额有多少种不同的分配方法.
(
题型
9
) 二项式定理
1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)二项式的展开式中常数项是( )
A.1 B.4 C.6 D.0
2.(23-24高三上·内蒙古乌兰察布·期末)二项式的展开式中常数项为60,则( )
A. B. C.2 D.3
3.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)在的展开式中,的系数为( )
A. B.80 C.10 D.
4.(23-24高三上·内蒙古呼和浩特·期末)的展开式中常数项为 .
(
题型
10
) 二项式定理的性质
1.(24-25高三上·内蒙古通辽·期末)已知展开式中的系数为,函数的图象过点,则( ).
A.2 B. C. D.1
2.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知二项式展开式中各项二项式系数的和为16,则 ,展开式中的常数项为 .
3.(23-24高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)已知二项式的展开式中只有第4项的二项式系数最大,且展开式中各项的系数和为64,则正数的值为 .
4.(23-24高二下·高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
5.(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期末)已知
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
6.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)在的展开式中,第3项的二项式系数是第2项的二项式系数的4倍,求:
(1)的值及展开式中的常数项;
(2)展开式中含项的系数;
(3)展开式中第几项系数绝对值最大,请说明理由.
(
题型
11
) 二项式定理的应用
1.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)今天是星期五,天以后是星期( )
A.一 B.日 C.五 D.六
2.(23-24高二下·内蒙古通辽·期中)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,比如:.已知:,满足,则可以是( )
A.44 B.32 C.35 D.29
3.(多选)(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)设,则( )
A. B.
C. D.当时,除以8的余数是7
4.(23-24高二上·内蒙古包头·期末)除以的余数为 .
1.(23-24高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去一个场馆,其中甲场馆安排2名志愿者,乙、丙场馆都至少安排1名志愿者,则不同的安排方法共有( )
A.300种 B.210种 C.120种 D.60种
2.(22-23高二上·内蒙古赤峰·期末)十二律为我国古代汉族的乐律学名词,是古代的定音方法,分为“黄钟、太簇、姑冼、蕤宾、夷则、无射”六种阳律以及“大吕、夹钟、中吕、林钟、南吕、应钟”六种阴律.现从“太簇、蕤宾、夷则、大吕、中吕、应钟”六种音律中任选两种,则至少有一种来自阴律的概率为( )
A. B. C. D.
3.(2025·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测)若展开式中各项系数之和为,则该展开式中含的项的系数为( )
A. B.256 C.320 D.
4.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
5.(多选)(23-24高二下·内蒙古赤峰·期中)对于的展开式,下列说法正确的是( )
A.展开式共有8项
B.展开式中的常数项是70
C.展开式中各项系数之和为0
D.展开式中的二项式系数之和为64
6.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)现有4个编号为1,2,3,4的盒子和4个编号为1,2,3,4的小球,要求把4个小球全部放进盒子中,则下列结论正确的有( )
A.没有空盒子的方法共有24种
B.可以有空盒子的方法共有256种
C.恰有1个盒子不放球的方法共有288种
D.没有空盒子且恰有一个小球放入自己编号的盒子的方法有16种
7.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期末)某同学的电脑有6位数字密码,他决定将“斐波那契数列”的前6项中的6个数字设置为电脑的密码.已知“斐波那契数列”的前6项依次为“1、1、2、3、5、8”,则密码的第2位和第4位是偶数的概率为 .
8.(23-24高二下·内蒙古赤峰·期末)已知,则 .
9.(23-24高二下·内蒙古·期末)用4种不同颜色的颜料给图中五个区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,有公共边的两个区域不能涂相同的颜色,则不同的涂色方法共有 种.
10.(22-23高二下·内蒙古包头·期末)的展开式中,的系数是 用数字作答
11.(23-24高二下·内蒙古乌兰察布·期末)四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中.
(1)若每个盒子放一个球,则共有多少种不同的放法?
(2)恰有一个空盒的放法共有多少种?
12.(23-24高二下·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知,
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求展开式中系数的最大值.
2 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$$