内容正文:
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各
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题
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,
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的
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案
无
效
第五章 计数原理A卷
数学答题卡
选择题(1-8小题,每小题5分,9-11小题,每小题6分,共58分)
1 A B C D 4 A B C D 7 A B C D 10 A B C D
2 A B C D 5 A B C D 8 A B C D 11 A B C D
3 A B C D 6 A B C D 9 A B C D
非选择题 (需用0.5毫米黑色签字笔书写)
填空题(每小题5分,共15分)
12. 13.
14.
解答题(共77分)
15.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
卷 章五第 )页4共( 页1第 卡题答学数
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
16.(15分)
17.(15分)
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
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题
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无
效
卷 章五第 )页4共( 页2第 卡题答学数
考生
必填
姓名 座号
考生务必将姓名、座号用0.5毫米黑色签字笔认真填写在书写框内,座
号的每个书写框只能填写一个阿拉伯数字.填写样例:若座号02,则填
写为02
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
请
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各
题
目
的
答
题
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无
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18.(17分)
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卷 章五第 )页4共( 页3第 卡题答学数
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19.(17分)
请在各题目的答题区域内作答,超出边框的答案无效
请
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各
题
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无
效
卷 章五第 )页4共( 页4第 卡题答学数
第五章 计数原理
A卷基础达标卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共
40分.在每小题给出的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的.
1.设n∈N+,且n<20,则(20-n)(21-n)
(100-n)等于 ( )
A.A80100-n B.A20-n100-n
C.A81100-n D.A8020-n
2.现有4件不同款式的上衣和7条不同颜
色的长裤,如果一条长裤与一件上衣配
成一套,则不同的配法种数为 ( )
A.11 B.28
C.72 D.60
3.有2位同学报名参加5个课外活动小组,
每位同学限报其中的一个小组,则不同
的报名方法共有 ( )
A.10种 B.20种
C.25种 D.32种
4.如图所示,在A,B间有四个焊接点1,2,3,
4,若焊接点脱落导致断路,则电路不通,则
焊接点脱落的不通情况有( )种.
A.9 B.11
C.13 D.15
5.某校在“数学联赛”考试后选取了6名教
师参加阅卷,试卷共4道解答题,要求将
这6名教师分成4组,每组改一道解答
题,其中2组各有2名教师,另外2组各
有1 名 教 师,则 不 同 的 分 配 方 案 的 种
数是 ( )
A.216 B.420
C.720 D.1080
6.已知 3x+
2
3
x2
æ
è
çç
ö
ø
÷÷
n
的展开式中二项式系数
和为128,则展开式中有理项的项数为
( )
A.0 B.2
C.3 D.5
7.2021年某地电视台春晚的戏曲节目,准
备了经典京剧、豫剧、越剧、粤剧、黄梅
戏、评剧6个剧种的各一个片段.对这6
个剧种的演出顺序有如下要求:京剧必
须排在前三,且越剧、粤剧必须排在一
起,则该戏曲节目演出顺序共有 ( )
A.120种 B.156种
C.188种 D.240种
8.5名大人带两个小孩排队上山,小孩不排
在一起也不排在头尾,则不同的排法种
数有 ( )
A.A55A24 种 B.A55A25 种
C.A55A26 种 D.A77-4A66 种
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共
18分.在每小题给出的四个选项中,有多项
符合题目要求.全部选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分.
9.2名女生、4名男生排成一排,则2名女
生不相邻的排法种数为 ( )
A.C26A44 B.A44A25
C.A66-A55A22 D.A26A44
10.已知(1-2x)2021=ao+a1x+a2x2+
a3x3++a2021x2021. ( )
A.展开式中所有项的二项式系数和
为22021
B.展 开 式 中 所 有 奇 次 项 系 数 和
为3
2021-1
2
)页4共( 页1第 卷 章五第 题试学数
C.展 开 式 中 所 有 偶 次 项 系 数 和
为3
2021-1
2
D.
a1
2+
a2
22
+
a3
23
++
a2021
22021
=-1
11.有3名男生、4名女生,在下列不同条件
下,不同的排列方法数正确的是 ( )
A.排成前后两排,前排3人,后排4人,
共有 A37×A44 种方法
B.全体排成一排,男生互不相邻,共有
A33×A44 种方法
C.全体排成一排,女生必须站在一起,
共有 A44×A44 种方法
D.全体排成一排,其中甲不站在最左
边,也不站在最右边,共有 A26×A55
种方法
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,
共15分.
12.如图,用6种不同的颜色给图中的4个
格子涂色,每个格子涂1种颜色,要求最多
使用3种颜色,且相邻的2个格子颜色不
同,则不同的涂色方法共有 种.
13.4x+3x
æ
è
ç
ö
ø
÷
7 6
7-x
æ
è
ç
ö
ø
÷
7
的展开式中各项系
数之和为 .
14.如图,杨辉三角最早出现于我国南宋数
学家杨辉1261年所著的«详解九章算
法».它揭示了(a+b)n(n为非负整数)
展开式的项数及各项系数的有关规律.
由此可得图中第9行从左到右数第5个
数是 ,第9行排在奇数位置的所
有数字之和为 .
四、本大题共5小题,共77分,解答应写出
文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)已知(x+3x)n 的
二项展开式中所有项的二项式系数之
和为1024,
(1)求n的值;
(2)求展开式的所有有理项(指数为整
数),并指明是第几项.
)页4共( 页2第 卷 章五第 题试学数
16.(本小题满分15分)设(2- 3x)100=a0
+a1x+a2x2++a100x100,求下列各式
的值;
(1)a0;
(2)a1+a3+a5++a99;
(3)(a0+a2+a4++a100)2-(a1+a3
++a99)2.
17.(本小题满分15分)编号为1,2,3,4的
四位同学,分别就座于编号为1,2,3,4
的四个座位上.
(1)每位座位恰好坐一位同学,求恰有
两位同学编号和座位编号一致的坐法
种数?
(2)每位座位恰好坐一位同学,求每位
同学编号和座位编号都不一致的坐法
种数?
(3)每位座位恰好坐一位同学,求编号
1,2的两位同学必须相邻坐在一起的坐
法种数?
)页4共( 页3第 卷 章五第 题试学数
18.(本小题满分17分)已知 x+2x2
æ
è
ç
ö
ø
÷
n
的
展开式中,只有第 6 项的二项式系数
最大.
(1)求该展开式中所有有理项的项数;
(2)求该展开式中系数最大的项.
19.(本小题满分17分)有n个元素,将其中
相同的元素归成一类,共有k类,这k类
元素中每类分别有r1,r2,,rk 个,且r1
+r2++rk≤n,将这n个元素全部取
出的排列叫做n 个不尽相异元素的全
排列.
(1)求上述n个不尽相异的元素的全排
列数.
(2)由结论(1),回答“1个球队与10个
球队各比赛1次,共有10场比赛,问五
胜三负二平的可能情形有多少种?”
)页4共( 页4第 卷 章五第 题试学数
19.解:(1)由题意可知,抛物线的标准方程为y2=4x,
由FA
→
+FB
→
+FC
→
=0,可知,F 为△ABC重心,
设存在“向心三角形”,其中两个顶点的坐标分别为
(0,0)和(1,2),另外的顶点为(x0,y0),
由
0+1+x0
3 =1
,
0+2+y0
3 =0
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得:
x0=2,
y0=-2,{ 显然y
2
0≠4x0,
故不存在“向心三角形”,其中两个顶点的坐标分别
为(0,0)和(1,2);
(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),
由
y21=4x1,
y22=4x2,{ 两式相减,得(y1-y2)(y1+y2)=4(x1
-x2),所以
y1-y2
x1-x2
= 4y1+y2
=4,所以y1+y2=1,
由题意可知,y1+y2+y3=0,所以y3=-1,则x3=
1
4
,由x1+x2+x3=3,所以x1+x2=
11
4
,所以,线段
AB 的中点 118
,1
2( ),
因此,直线AB 的方程为y-12=4x-
11
8( ),整理得
4x-y-5=0.
因此,直线AB 的方程4x-y-5=0;
(3)由(2)可 知x1+x2+x3=3,则x2+x3=3-
x1,①
由y1+y2+y3=0,y1=-(y2+y3),
平方可得y21=y22+2y2y3+y23≤2(y22+y23),当且仅
当y2=y3 时取等号,显然y2≠y3,
所以y
2
1
4<2
y22
4+
y23
4
æ
è
ç
ö
ø
÷,即x1<2(x2+x3),
将①代入可得x1<2(3-x1),解得x1<2,
所以点A 的横坐标小于2.
第五章 计数原理(A卷)
选择题答案速查
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C B C C D C A A BC ABDACD
1.C [由题意可得,共有(100-n)-(20-n)+1=81
项,所以(20-n)(21-n)(100-n)=A81100-n.]
2.B [上衣有4种,长裤有7种,则一条长裤与一件上
衣配成一套,则不同的配法种数为4×7=28种.]
3.C [每位同学都有5种选择,则不同的报名方法有5
×5=25(种).]
4.C [按照可能脱落的个数分类讨论,
若脱落1个,则有(1),(4)两种情况,
若脱落2个,则有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),
(3,4)共6种情况,
若脱落3个,则有(1,2,3),(1,2,4),(2,3,4),(1,3,4)
共4种情况,
若脱落4个,则有(1,2,3,4)共1种情况,
综上共有2+6+4+1=13种情况.]
5.D [6人分成4组共有
C26C24C12C11
A22A22
=45(种)不同的分
组方案,所以共有45A44=1080种分配方案.]
6.C [由题展开式中二项式系数的和为2n=128,解得
n=7,所以二项式为 3x+
2
3
x2
æ
è
ç
ö
ø
÷
7
,则展开式的通项
为Tr+1=2r37-rCr7x7-
5
3r,r=0,1,2,7.
所以当r=0,3,6时,Tr+1=2r37-rCr7x7-
5r
3 为有理
项,所以展开式中有理项共3项.]
7.A [完成排戏曲节目演出顺序这件事,可以有两类
办法:京剧排第一,越剧、粤剧排在一起作一个元素与
余下三个作全排列有 A44,越剧、粤剧有前后 A22,共有:
A22A44 种;
京剧排二三之一有 C12,越剧、粤剧排在一起只有三个
位置并且它们有先后,有C13A22,余下三个有A33,共有:
C12C13A22A33 种;
由分 类 计 数 原 理 知,所 有 演 出 顺 序 有:A22A44 +
C12C13A22A33=120(种).]
8.A [先排大人,有 A55 种排法,去掉头尾后,有4个空
位,再分析小孩,用插空法,将2个小孩插在4个空位
中,有 A24 种排法,由分步乘法计数原理可知,有 A55
A24 种不同的排法.]
9.BC [可以先排4名男生,再将2名女生插入4名男
生形成的5个空位中,因此有 A44A25 种排法.
或者先将6名学生全排列,再减去将2名女生看成一
个元素(即2名女生相邻),与4名男生的全排列,此时
有 A66-A55A22 种排法.所以选项B,C正确.]
10.ABD [A.二项式系数之和为 C02021+C12021++
C20212021=22021,故 A正确;B.(1-2x)2021=a0+a1x+
a2x2++a2021x2021
当x=-1,32021=a0-a1+a2-a3+-a2021①
当x=1,(-1)2021=a0+a1+a2+a3++a2021②
①+②,可得当32021-1=2(a0+a2++a2020)⇒
a0+a2++a2020=
32021-1
2
,故 B正确;C.①-②
得32021+1=-2(a1+a3++a2021)⇒a1+a3+
+a2021=-
32021+1
2
,故 C错误;D.(1-2x)2021=a0
+a1x+a2x2++a2021x2021
令x=0,则a0=1
令x=12
,则0=a0+
a1
2+
a2
22
++
a2021
22021
a1
2+
a2
22
++
a2021
22021
=-1,故 D正确.]
11.ACD [对于 A:先选出前排3人,有 A37 种排法,剩
余4人随机排序有 A44 种排法,故有 A37×A44 种方
法,正确.对于B:利用插空法,4名女生随机排序有
A44 种排法,旁边有5个空位,把男生排进去有 A35 种
排法,故有 A44×A35 种方法,B错误.对于 C:把4名
女生放在一起有 A44 种排法,再和3名男生排序有
A44 种排法,故有 A44×A44 种方法,C正确.对于 D:从
其他6人抽出两人排在两侧有 A26 种排法,再把剩余
5人随机排序有 A55 种排法,故有 A26×A55 种方法,D
正确.]
051
数学(BS)选择性必修第一册
12.解析:如图,将4个区域标上A,B,C,D,当使用2种
颜色时,涂色种数为C26×2=30种.
A B C D
当使用3种颜色时,可能(A,C)或(A,D)或(B,D)涂
同一颜色,涂色方案有 C36A333=360(种).所以
涂色方案共有360+30=390(种).
答案:390
13.解析:令x=1,得 4x+3x( )
7 6
7-x( )
7
的展开式中
各项系数之和为(4+3)7× 67-1( )
7
=
7× -17( )[ ]
7
=-1.]
答案:-1
14.解析:由题意得
第0行有1个数,为1,
第1行有2个数,依次是C01、C11,
第2行有3个数,依次是C02、C12、C22,
则第 9 行 有 10 个 数,其 中 第 5 个 数 为 C49 =
9×8×7×6
4×3×2×1=126
,
第9行排在奇数位置的所有数字之和为C09+C29+C49
++C89=29-1=256.
答案:126 256
15.解:(1)(x+
3
x)n 的二项展开式中所有项的二项式
系数之和,
C0n+C1n++Cnn=2n=1024,
所以n=10.
(2)Tr+1=Cr10(x)10-r(
3
x)r=Cr10x5-
r
6 ,r=0,1,
,10,
因此r=0,6时,有理项为T1=C010x5=x5,T7=C610
x4=210x4.
16.解:(1)令x=0,则展开式可化为a0=2100.
(2)令x=1,得a0+a1+a2++a99+a100=(2-
3)100 ①
令x=-1,得a0-a1+a2-a3++a100=(2+
3)100 ②
联立①②得:a1+a3++a99
=
(2- 3)100-(2+ 3)100
2 .
(3)原式=[(a0+a2++a100)+(a1+a3++
a99)][(a0+a2++a100)-(a1+a3++a99)]
=(a0+a1+a2++a100)(a0-a1+a2-a3++
a98-a99+a100)
=(2- 3)100(2+ 3)100=1.
17.解:(1)由题意从4人中选出2人,他们的编号和座位
编号一致,其余两人的不一致,只有一种坐法,故坐
法种数为C24×1=6;
(2)假设第一位同学先选座位,有3种选法,
如果与他选的座位编号相同编号的同学选和第一位
同学编号相同的座位,
则其余两人只有1种坐法;
如果与他选的座位编号相同编号的同学选其余两编
号的座位,有2种选法,其余2人只有1种坐法,故共
有的坐法种数为3×(1+2)=9;
(3)编号1,2的两位同学必须相邻,可以坐编号为1,
2或2,3或3,4的座位,两人内部全排列,其余两人
余下的位置上随便选座位,有 A22=2种坐法,故共有
的坐法种数为3A22A22=12.
18.解:(1)由题意,可知n2+1=6
,所以n=10.
所 以 Tr+1 =Cr10x
10-r
2 2rx-2r =Cr102rx
10-5r
2 ,因 为
10-5r
2 ∈Z
且0≤r≤10,r∈N,所以r=0,2,4,6,8,
10.所以展开式中所有有理项的项数为6.
(2)设第r+1项的系数最大,
则
Cr102r≥Cr-110 2r-1,
Cr102r≥Cr+110 2r+1,{ 即
2
r≥
1
11-r
,
1
10-r≥
2
r+1.
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得19
3≤r≤
22
3.
因为r∈N,所以r=7.
所以展开式中系数最大的项为
T8=C71027x-
25
2 =15360x-
25
2 .
19.解:(1)假定n 个不尽相异元素的所有排列数有N
种,在每种排列中,如果把相同的元素当成不相同的
元素,则n个元素的所有排列数可增加为NAr1r1
Ar2r2A
rkrk
种;
另一方面,n个不同的元素的全排列有 Ann 种,
∴NAr1r1 A
r2r2
Arkrk =A
n
n,即 N=
Ann
Ar1r1A
r2r2
Arkrk
= n
!
r1!r2! rk!
.
即得n个不尽相异元素的全排列数.
(2)将比赛结果的胜、负、平看作三种元素,按题意,
10场比赛的结果是五胜三负二平,
即是 一 个 不 尽 相 异 元 素 的 全 排 列,由(1)知,共 有
10!
5! 3! 2!=2520
种可能情况.
第五章 计数原理(B卷)
选择题答案速查
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D C B B A B C B ABCACD BD
1.D [由题意知:Cn-1n +Cnn=n+1=7,解得:n=6,
∴展开式的第4项的二项式系数最大,
∴C36sin3x=
5
2
,即20sin3x=52
,∴sinx=12
,又x∈
[0,π],∴x=π6
或5π
6.
]
2.C [不同的选法有:C15C14C23C06+C25C04C13C16=5×4×3
×1+10×1×3×6=60+180=240(种).]
151
参考答案