内容正文:
3.1.2 排列与排列数
题型一 排列的意义
1.(24-25高二下·上海闵行·阶段练习)下列选项中,不属于排列问题的是( )
A.从六名学生中选三名学生参加数学、物理、化学竞赛,共有多少种选法
B.有十二名学生参加植树活动,要求三人一组,共有多少种分组方案
C.从3,5,7,9中任选两个数做指数运算,可以得到多少个幂
D.从中任取两个数作为点的坐标,可以得到多少个不同的点
【答案】B
【分析】排列是要求有顺序的,故而只需看每个选项中的是否和顺序有关即可.
【详解】A.选出3名学生后,哪位同学参加哪门竞赛需再排序,故属于排列问题,故A错误;
B. 分组无顺序,故不属于排列问题,B正确;
C. 如和是不同的,即哪个数作指数和底数是不同的,故属于排列问题,故C错误;
D. 如和是不同的点,故属于排列问题,故D错误.
故选:B.
2.(多选)(24-25高二下·福建福州·期末)下列问题属于排列问题的是( )
A.从10人中选取5人组成一个卫生队
B.从10人中选取4人参加4×100米接力赛
C.从10人中选取5人参加某兴趣小组
D.从10人中选取5人分别去五个地区支教
【答案】BD
【分析】利用排列的定义,对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【详解】对于A,因为选取人后没有顺序要求,不是排列问题,所以A错误,
对于B,因为选取人后,4人排列有顺序要求,是排列问题,所以B正确,
对于C,因为选取人后没有顺序要求,不是排列问题,所以C错误,
对于D,因为地区不一样,选取人后有顺序要求,是排列问题,所以D正确,
故选:BD.
3.(多选)(24-25高二下·广东东莞·阶段练习)下列问题属于排列问题的是( )
A.从6人中选2人分别去游泳和跳绳 B.从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队
C.从10个不同的质数中取2个数求其商 D.从5,6,7三个数字中取2个组成一个两位数
【答案】ACD
【分析】根据给定的条件,利用排列的定义逐项判断作答.
【详解】对于A,从6个人中选2人分别去游泳和跳绳,选出的2人有分工的不同,是排列问题;
对于B,从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队,与顺序无关,不是排列问题;
对于C,从10个不同的质数中取2个数求其商,2个数谁作被除数谁作除数结果不同,与顺序有关,是排列问题;
对于D,从数字从5,6,7三个数字中取2个组成一个两位数,各数位上的数字有顺序性,是排列问题.
故选:ACD.
题型二 排列数及其计算
1.(24-25高二下·江苏南京·期中)可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据排列数的定义即可得到答案.
【详解】根据排列数的定义得可以表示为.
故选:B.
2.(24-25高二下·广西河池·期末)一个数阵有行列,第一行中的个数互不相同,其余行都由这n个数以不同的顺序组成.如果要使任意两行的顺序都不相同,那么的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据排列的定义结合排列数的计算求解.
【详解】由于个数互不相同,故将这个数全排列共有种排序方法,而一个数阵有行列,要使任意两行的顺序都不相同,故有的值最大为.
故选:D.
3.(24-25高二下·山西·期末) (用数字作答).
【答案】24
【分析】根据排列数的性质以及计算公式即可求解.
【详解】,
故答案为:24
题型三 应用排列数公式的证明问题
1.(22-23高二·全国·课堂例题)求证:.
【答案】证明见解析
【分析】根据排列数公式可得
【详解】.
2.(2023高二·江苏·专题练习)求证:
【答案】证明见解析
【分析】利用排列数公式将展开,即可证结论.
【详解】,
,
,
综上,.
3.(24-25高二下·全国·课后作业)证明下列等式.
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】根据题意,结合排列数公式,准确化简、运算,即可求解.
【详解】(1)证明:由排列数的公式,可得:
.
(2)证明:由排列数公式,可得.
题型四 应用排列数公式解方程(不等式)、化简
1.(多选)(24-25高二下·江苏扬州·期中)满足不等式的x的值可能为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】ABC
【分析】根据排列不等式,求出未知数范围,运用阶乘公式计算求解后取整数即可.
【详解】由可得:,即,
由化简得:,
即,解得或,
综上可得,又,故x的值可能为3,4,5,6,7.
故选:ABC.
2.(23-24高二下·广东清远·期中)一条铁路线上原有个车站,为了适应客运的需要,在这条铁路线上又新增加了个车站,客运车票增加了种,则 .
【答案】
【分析】由已知可得出,可得出关于、的方程组,即可解得、的值,从而得解.
【详解】由题意可得,
因为、均为正整数且,所以也为正整数,且,
又且与均为质数,所以,解得,所以.
故答案为:.
3.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)计算:
(1);
(2);
(3)已知,求
【答案】(1)64;
(2)348;
(3)7.
【分析】(1)(2)利用排列数公式计算即可.
(3)利用排列数公式化简方程,再求解方程即得.
【详解】(1).
(2).
(3)由,得,即,则,
整理得,所以.
4.(24-25高二下·江苏盐城·阶段练习)(1)计算:;
(2)解不等式:.
【答案】(1)64;(2)3或4
【分析】(1)利用排列数公式计算即可;
(2)根据排列数公式运算求解即可.
【详解】(1).
(2)因为,可知,且,
整理可得,解得,
且,所以或.
题型五 简单的排列应用问题
1.(24-25高二下·湖南长沙·期末)从,,,中取出2个字母的所有排列,共有( )种
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】根据排列数的计算公式可求得排列种数.
【详解】根据题意,从中取出2个字母的所有排列,
共有种.
故选:D.
2.(24-25高二下·北京朝阳·期末)2025北京书市的主展场设在朝阳公园,公园内设置了十大展区,分别是:主题出版物展区、出版精品展销区、京津冀及其他地区文旅展示区、“旧书新知”专区、实体书店街区、儿童精品阅读区、特价书展销区、潮卖场、阅读新场景区和动漫电竞区.某市民决定从这些展区中选出两个不同展区分别安排在上、下午进行深度游览体验,则该市民不同的安排种数为( )
A.45 B.90 C.100 D.180
【答案】B
【分析】理解题意,只需用排列数即可表示该市民不同的安排种数.
【详解】依题意,该市民只需从这十大展区中选出两个并在上午和下午进行排序即可,
故不同的安排种数为.
题型六 全排列应用问题
1.(24-25高二下·广东清远·期中)A,B,C,D,E五个人站成一排照相留念,不同的排法种数有( )
A.240 B.120 C.96 D.60
【答案】B
【分析】应用排列数求不同排法数即可.
【详解】根据题意,只需将5人作全排列,故共有种排法.
故选:B
2.(24-25高二下·四川南充·期末)用1,3,5,7这4个数字,可以组成没有重复数字的四位数的个数是( )
A.12 B.24 C.36 D.48
【答案】B
【分析】根据全排列规则,计算结果即可.
【详解】可知4个数字组成没有重复数字的四位数的个数是,
故选:B.
题型七 古典概率计算问题
1.(25-26高三上·山东聊城·开学考试)如图,四个开关控制着五盏灯,其中开关控制着1,2,3号灯,开关控制着2,3,4号灯,开关控制着3,4,5号灯,开关控制着1,4,5号灯.开始时,五盏灯均是亮的,现先后按动这四个开关中两个不同的开关,则其中2号灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先由排列数确定总的基本事件个数,再分两类情况按第一个开关时,2号灯灭,按第二个开关时,2号灯亮,或按第一个开关和第二个开关均与2号灯无关,讨论2号灯亮的情况,结合古典概型概率公式即可求解.
【详解】先后按动这四个开关中两个不同的开关,有=12种方法.
2号灯亮有两类情形.第一类,按第一个开关时,2号灯灭,按第二个开关时,2号灯亮,此时对应的方法有=2种(两个开关进行全排列);
第二类,按第一个开关和第二个开关均与2号灯无关,此时对应的方法有=2种(两个开关进行全排列).
故所求事件的概率为.
故选:B
题型一 “在与不在”问题
1.(25-26高三上·北京顺义·开学考试)甲、乙、丙、丁4人排成一列,且甲、乙均不在第一个位置,则不同的排法种数共有( )
A.6 B.12 C.24 D.36
【答案】B
【分析】根据位置优先,先安排第一个位置,再排其他位置,利用分步乘法计数原理即可求解.
【详解】由题意可知:先安排第一个位置有2种排法,再排后面的3个位置有种排法,
根据分步乘法计数原理共有:种排法,
故选:B.
2.(24-25高二下·湖北咸宁·期末)从0,1,2,3,4,5这六个数字中任选3个数字,可组成无重复数字的三位数的个数为( )
A.60 B.84 C.100 D.120
【答案】C
【分析】利用间接法,将首位为的情况去掉即可求解.
【详解】从0,1,2,3,4,5这六个数字中任选3个数字,共有种选法,
若首位为,从剩下的五个数字中任选个数字,共有种选法,
所以组成无重复数字的三位数的个数为.
故选:
3.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)已知甲、乙、丙、丁、戊、戌共6名同学进行信息技术比赛,决出第一名到第六名的名次(不含并列名次).比赛结束后,甲和乙去询问成绩,老师对甲说:“你不是第一名.”对乙说:“你不是最后一名.”从这两个回答分析,6人的名次排列的不同方法的种数为( )
A.450 B.480 C.504 D.618
【答案】C
【分析】根据题意,可分为甲不是最后一名和不是第一名也不是最后一名,两种情况讨论,结合排列数公式,即可求解.
【详解】由题意,若甲不是最后一名,有种不同的方法;
若甲不是第一名也不是最后一名,则,
所以6人的名次排列的不同方法的种数为中不同的排列方法.
故选:C.
4.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)用数字组成没有重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )
A.6 B.12 C.24 D.36
【答案】D
【分析】先确定个位的排法数,再确定百位和十位的排法数,结合分步乘法计数原理求解即可.
【详解】用数字组成没有重复数字的三位奇数,可分为两步完成,
第一步,先确定个位数字,个位可能为或或,有种方法,
第二步,确定十位和百位数字,有种方法,
由分步乘法计数原理可得符合要求的奇数的个数为.
故选:D
5.(2025高三·全国·专题练习)从6人中选出4人分别参加2018年北京大学的数学、物理、化学、生物暑期夏令营,每人只能参加其中一项,其中甲、乙两人都不能参加化学比赛,则不同的参赛方案共有( ).
A.94种 B.180种 C.240种 D.286种
【答案】C
【分析】根据分步计数原理得到结果.
【详解】从不同学科参赛情况为切入点,先看化学比赛,甲、乙两人都不能参加,参加者只能在其余4个人中选择,有4种选法.
然后看其余三个科目,可以在剩余的5个人中任意选3人参加,有种.
共有(种).
故选:C.
6.(25-26高二上·全国·单元测试)有4名男生,5名女生排成一行,甲不在正中间也不在两端的排法种数为( )
A.336 B.7200 C.40320 D.241920
【答案】D
【分析】方法一:根据“甲不在正中间也不在两端”的条件排甲,共6种排法,剩余8人有种排法,根据分步乘法计数原理相乘求解.
方法二:排中间和两端3个位置,从除甲以外8人中选3人,共种,剩余6个人排剩余6个位置,共种,根据分步乘法计数原理相乘求解.
方法三:9人全排列共种排法,根据甲在每个位置机会均等,排除中间和两端3个位置得出排法数.
方法四:9人全排列共种排法,固定甲在中间、左端或右端的排法数分别为,则甲不在正中间和两端的排法数为.
【详解】方法一(元素分析法):
先排甲,有6种排法,再排剩余8人,有种排法,故共有种排法.
方法二(位置分析法):
先排正中间和两端,有种排法,再排包括甲在内的剩余6人,有种排法,故共有
种排法.
方法三(等机会法):
9个人全排列,有种排法,甲排在每一个位置的机会都是均等的,依题意,甲不在正中
间及两端的排法种数是.
方法四(间接法):
9个人全排列,有种排法,甲排在正中间,剩余8人全排列有种排法,同理甲在最左
端或最右端,剩余8人全排列,也都有种排法,故甲不在正中间及两端的排法种数是
.
故选:D.
7.(24-25高二下·广东中山·阶段练习)从数字0,1,2,3,4,5中任取四个数字,组成没有重复数字的四位偶数,其个数为
【答案】156
【分析】考虑个位数字是否为0,利用分类加法计数原理即可求得答案.
【详解】若个位数字为0,则其余数位上的数字可从其余5个数字里任选3个排列,
此时符合题意的偶数有(个);
若个位数字为2或4,首位不能为0,则符合题意的偶数有(个);
故符合题意的四位偶数共有(个),
故答案为:156.
题型二 “邻与不邻”问题
1.(24-25高二下·贵州遵义·阶段练习)某中学为了弘扬我国二十四节气文化,特制作出“立春”“雨水”“惊蛰”“春分”“清明”“谷雨”六张知识展板放置在六个并列的文化橱窗里,要求“立春”和“春分”两块展板相邻,且“清明”和“惊蛰”两块展板不相邻,则不同的放置方式种数为( )
A.24 B.48 C.144 D.240
【答案】C
【分析】利用捆绑法和插空法,结合排列知识进行求解.
【详解】将“立春”和“春分”两块展板捆绑成一个整体,有种放置方法,
捆绑后的“立春”和“春分”整体与“雨水”,“谷雨”进行全排列,共有种方法,
再将“清明”和“惊蛰”进行插空,4个空选择2个,共有种方法,
综上,共有种放置方式.
故选:C
2.(25-26高三上·江苏南通·开学考试)3名学生和2名老师随机排成一行,2名老师不相邻,则不同排法的种数为 .
【答案】72
【分析】根据给定条件,利用不相邻问题列式求解.
【详解】先排3名学生,有种方法,再把2名老师插入间隙中,有种方法,
所以不同排法的种数为.
故答案为:72
3.(25-26高三上·广东湛江·阶段练习)有2位男同学与3位女同学坐在一排参加一个座谈会,若男同学之间不相邻,则有 种不同的安排方法.(用数字作答)
【答案】72
【分析】采用插空法求解.
【详解】先排3位女同学,有种方法,再在3位女同学之间形成的4个空位中任选2个安排男同学去坐,有种方法,
根据分步乘法计数原理有种不同的安排方法.
故答案为:72
4.(25-26高二上·全国·单元测试)为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画五件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
【答案】(1)96
(2)48
【分析】(1)根据题意,先排国画,其他全排即可;
(2)根据排列捆绑问题,先把油画和插画捆绑,再进行全排即可.
【详解】(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则从其余四件艺术作品中选一件排在第一个展出,剩下的四件全排列,则共有种不同的安排方案.
(2)相邻问题利用捆绑法.若要求油画和插画的展出顺序相邻,则将这两件艺术作品捆绑在一起,看作一件作品,再与其余三件艺术作品全排列,
故有种不同的安排方案(注意捆绑的组内还需全排列).
题型三 排列综合问题
1.(24-25高二下·吉林·阶段练习)甲、乙、丙、丁四名同学排成一排照相,则甲与乙相邻且甲与丙之间恰好有一名同学的方案共有( )
A.3种 B.4种 C.6种 D.12种
【答案】C
【分析】分乙在甲、丙之间,乙不在甲、丙之间两种情况讨论即可.
【详解】根据题意,可分成两类情况:
第一类:乙在甲、丙之间,有种;
第二类:乙不在甲、丙之间,有种;
由分类加法计数原理,共有种方案.
故选:C
2.(24-25高二下·云南保山·阶段练习)两名老师和甲、乙等五名学生站成一排,要求甲不站最左边,两名老师相邻,且乙和老师不相邻,则不同的排法共有( )
A.774种 B.796种 C.816种 D.834种
【答案】C
【分析】根据捆绑法和插空法即可求解.
【详解】不考虑甲的排列限制,先不排乙和两名老师,其他人任意排列有种排法,
再将两名老师(捆绑在一起)和乙插入五个空隙中,有种排法,即此时排法有种,
而甲站最左边的排法有种,
故符合条件的排法共有种,
故选:C.
3.(24-25高二下·山东临沂·期末)已知A、B、C、D四个同学站成一排,要求和不相邻,不站两端,则不同排法的种数是( )
A.8 B.10 C.12 D.16
【答案】A
【分析】由分类加法、分步乘法原理计算即可求解.
【详解】(i)若排在从左到右的第二个位置,
则不能排在从左到右的第一个位置,否则只能相邻,但这与题意矛盾,
若不能排在从左到右的第三或第四个位置,
则此时有种不同的排法;
(ii)若排在从左到右的第三个位置,根据对称性可知,此时有种不同的排法;
由加法原理可知,所求为.
故选:A.
4.(多选)(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则( )
A.课程“礼”“乐”“射”排在相邻的三周,共有144种排法
B.课程“礼”排在“乐”的后面(可以不相邻),共有360种排法
C.课程“射”“御”排在不相邻两周,共有240种排法
D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法
【答案】ABD
【分析】根据题意,由分布、分类计数原理和排列数与组合数公式,分别判断各选项即可.
【详解】对于选项A,课程“礼”“乐”“射”排在相邻的三周,通过捆绑法,将课程“礼”“乐”“射”看成一个整体,
与其他3门课程全排列,共有种排法,故A正确;
对于选项B,在所有排列中,课程“礼”排在“乐”的后面与课程“乐”排在课程“礼”的后面的情况等可能,
各占一半,所以课程“礼”排在课程“乐”的后面的排法有种,故B正确;
对于选项C,课程“射”“御”排在不相邻两周,通过插空法,先排好其他的4门课程,有5个空位可选,
在其中任选2个,安排课程“射”“御”共有种排法,故C错误;
对于选项D,课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,用总的排法数减去课程“乐”
排在第一周的排法数,再减去课程“御”排在最后一周的排法数,然后加上课程“乐” 排在第一周且
课程“御”排在最后一周的排法,则总的排法为种,若课程“乐”排在第一周的排法为种,
若课程“御”排在最后一周的排法为种,
课程“乐”排在第一周且课程“御”排在最后一周的排法为种,
则满足条件的排法数为种,故D正确.
故选:ABD.
1.(2025·广东广州·模拟预测)将数字1,2,3,4,5,6填入如图的6个方格中,每个方格填一个数字,每个方格中的数字均不相同,若每行中任意两个相邻数字之和为偶数,则不同的填法共有( )
A.36种 B.48种 C.72种 D.108种
【答案】C
【分析】依题意可分两种情况:①第一行为奇数,第二行为偶数,②第一行为偶数,第二行为奇数,进而结合排列数公式即可求解.
【详解】由每行中任意两个相邻数字之和为偶数,
即一个数为奇数,则另一个数需为奇数,或一个数为偶数,则另一个数需为偶数,
因为共有6个数字,其中3个奇数、3个偶数,所以分两种情况:
①第一行为奇数,第二行为偶数,
②第一行为偶数,第二行为奇数,
所以共有(种)不同的填法.
故选:C.
2.(24-25高二下·天津·期中)一场小型晚会有3个唱歌节目和2个相声节目,要求排出一个节目单.第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有 种排法;前3个节目中要有相声节目,有 种排法.
【答案】 36 108
【分析】利用特殊元素优先选择,即可求解第一空;利用正难则反,先算前3个节目中没有相声,即相声在后两个节目的排法,即可求解第二空.
【详解】选两个唱歌节目排在首尾,剩下的3个节目在中间排列,排法为;
5个节目全排列减去后两个都是相声的排法,共有.
故答案为:36;108
3.(2025·全国·模拟预测)某班级准备了五种课外活动供同学们选择,活动时间分别为,现有三位同学依次选择一种活动并完成,要求三位同学所选活动不同.记表示前两位同学选择的活动时间的平均数,记表示三位同学选择的活动时间的平均数,则与的比值大于1的概率为 .
【答案】
【分析】先计算出三位同学选择的活动时间的所有情况可能数,再分类计算出符合要求的所有情况数后即可得.
【详解】记三位同学选择的活动时间依次为,则共有种情况;
由题可令,即,
当时,,
满足不等式的数组有,
共种情况.
当时,,
满足不等式的数组有,共种情况.
当时,,满足不等式的数组有,共种情况.
当时,,不存在满足不等式的数组.
当时,,不存在满足不等式的数组.
综上,满足条件的共有26种情况,故.
故答案为:.
4.(24-25高二下·新疆巴音郭楞·期末)用2,3,4,5这4个数字组成没有重复数字的四位数.
(1)求能组成的四位数的个数;
(2)求能组成可以被5整除的四位数的个数;
(3)求能组成为偶数的四位数的个数.
【答案】(1)24
(2)6
(3)12
【分析】(1)根据给定条件,利用全排列列式计算.
(2)(3)根据给定条件,利用特殊位置法列式计算.
【详解】(1)能组成的四位数的个数为.
(2)能组成可以被5整除的四位数,其个位数字为5,所求个数为.
(3)能组成为偶数的四位数,其个位数字为2,4之一,所求个数为.
5.(24-25高二下·重庆·期中)有名男生和名女生排成一排,下列各种情况分别有多少种排法?
(1)男生甲不站排头和排尾.
(2)两名女生必须相邻.
(3)甲、乙、丙三名同学两两不相邻.
(4)甲不站排头,乙不站排尾.
【答案】(1)种
(2)种
(3)种.
(4)种
【分析】(1)先考虑甲的位置,再全排列即可求解,
(2)根据相邻问题捆绑法即可求解,
(3)根据不相邻问题插空法即可求解,
(4)根据全排列,结合正难则反即可求解.
【详解】(1)由于甲不站排头也不站排尾,所以甲要站在除去排头和排尾的四个位置,
余下的五个位置使五个元素全排列,
根据分步计数原理知共有种;
(2)两名女生必须相邻,利用捆绑法,有种
(3)甲、乙、丙不相邻,可以采用甲,乙和丙插空法,
首先排列除去甲,乙和丙之外的三个人,有种结果,
再在三个元素形成的四个空中排列个元素,共有,
根据分步计数原理知共有种.
(4)甲不站排头,乙不站排尾.利用间接法,可得有种.
6.(24-25高二下·青海海南·期末)3名数学小组成员(包括甲、乙)和4名语文小组成员站成两排拍照,第一排站3人,第二排站4人.
(1)若数学小组成员站在第一排,语文小组成员站在第二排,求不同的排法种数;
(2)若甲、乙站在同一排且不相邻,求不同的排法种数;
(3)若语文小组成员分成两排站(每排至少站1人),求不同的排法种数.
【答案】(1)144
(2)960
(3)4896
【分析】(1)利用分步乘法计数原理、排列计数问题列式计算.
(2)按甲乙是否在第一排分类,结合不相邻问题列式求解.
(3)结合(1)及已知,利用排除法列式求解.
【详解】(1)依题意,不同排法种数是.
(2)甲乙都站在第一排,有种;甲乙都站在第二排,有种,
所以不同排法种数是.
(3)7个人站7个位置的排列有种,其中语文小组成员站在一排的有,
所以不同站法种数是.
7.(25-26高二上·全国·单元测试)用0,1,2,5,6,7这六个数字组成没有重复数字的四位数.
(1)四位数共有多少个?
(2)偶数共有多少个?
(3)比2026大的数有多少个?
【答案】(1)300
(2)156
(3)237
【分析】(1)方法1:先排首位(不能为0),再排后面三位,利用分布乘法计数原理求解.
方法2:分组成的四位数有无数字0讨论,利用分类加法计数原理求解.
(2)分个位数字是否为0进行讨论,利用分类加法计数原理求解.
(3)分别求个位、十位、百位、千位比2024大的数可得答案.
【详解】(1)方法一 先从1,2,5,6,7中选1个数字放在千位,有种方法,
再从剩余的五个数字中选3个,放在个位、十位和百位,有种方法,
故可以组成没有重复数字的四位数的个数为.
方法二 当四位数中不含数字0时,有种方法;当四位数中含数字0时,有种方法.
故可以组成没有重复数字的四位数的个数为.
(2)根据四位数的个位数字是否是0进行讨论,当四位数的个位数字是0时,
没有重复数字的四位数有(个).
当四位数的个位数字是2或6时,千位有4个数字可选,百位、十位有种选法,
满足条件的四位数有(个).
所以共有个偶数.
(3)当2在千位,0在百位,5在十位时,个位可以是1,6,7,共3个,
当2在千位,0在百位,6在十位时,个位可以是1,5,7,共3个,
当2在千位,0在百位,7在十位时,个位可以是1,5,6,共3个,
当2在千位,1在百位时,十位、个位共有种选法,
当2在千位,5在百位时,十位、个位共有种选法,
当2在千位,6在百位时,十位、个位共有种选法,
当2在千位,7在百位时,十位、个位共有种选法,
当5在千位时,百位、十位、个位共有种选法,
当6在千位时,百位、十位、个位共有种选法,
当7在千位时,百位、十位、个位共有种选法.
综上所述,比2026大的数共有(个).
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3.1.2 排列与排列数
题型一 排列的意义
1.(24-25高二下·上海闵行·阶段练习)下列选项中,不属于排列问题的是( )
A.从六名学生中选三名学生参加数学、物理、化学竞赛,共有多少种选法
B.有十二名学生参加植树活动,要求三人一组,共有多少种分组方案
C.从3,5,7,9中任选两个数做指数运算,可以得到多少个幂
D.从中任取两个数作为点的坐标,可以得到多少个不同的点
2.(多选)(24-25高二下·福建福州·期末)下列问题属于排列问题的是( )
A.从10人中选取5人组成一个卫生队
B.从10人中选取4人参加4×100米接力赛
C.从10人中选取5人参加某兴趣小组
D.从10人中选取5人分别去五个地区支教
3.(多选)(24-25高二下·广东东莞·阶段练习)下列问题属于排列问题的是( )
A.从6人中选2人分别去游泳和跳绳 B.从班上30名男生中选出5人组成一个篮球队
C.从10个不同的质数中取2个数求其商 D.从5,6,7三个数字中取2个组成一个两位数
题型二 排列数及其计算
1.(24-25高二下·江苏南京·期中)可以表示为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·广西河池·期末)一个数阵有行列,第一行中的个数互不相同,其余行都由这n个数以不同的顺序组成.如果要使任意两行的顺序都不相同,那么的最大值为( )
A.1 B. C. D.
3.(24-25高二下·山西·期末) (用数字作答).
题型三 应用排列数公式的证明问题
1.(22-23高二·全国·课堂例题)求证:.
2.(2023高二·江苏·专题练习)求证:
3.(24-25高二下·全国·课后作业)证明下列等式.
(1);
(2).
题型四 应用排列数公式解方程(不等式)、化简
1.(多选)(24-25高二下·江苏扬州·期中)满足不等式的x的值可能为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(23-24高二下·广东清远·期中)一条铁路线上原有个车站,为了适应客运的需要,在这条铁路线上又新增加了个车站,客运车票增加了种,则 .
3.(23-24高二下·宁夏吴忠·期中)计算:
(1);
(2);
(3)已知,求
4.(24-25高二下·江苏盐城·阶段练习)(1)计算:;
(2)解不等式:.
题型五 简单的排列应用问题
1.(24-25高二下·湖南长沙·期末)从,,,中取出2个字母的所有排列,共有( )种
A.6 B.8 C.10 D.12
2.(24-25高二下·北京朝阳·期末)2025北京书市的主展场设在朝阳公园,公园内设置了十大展区,分别是:主题出版物展区、出版精品展销区、京津冀及其他地区文旅展示区、“旧书新知”专区、实体书店街区、儿童精品阅读区、特价书展销区、潮卖场、阅读新场景区和动漫电竞区.某市民决定从这些展区中选出两个不同展区分别安排在上、下午进行深度游览体验,则该市民不同的安排种数为( )
A.45 B.90 C.100 D.180
题型六 全排列应用问题
1.(24-25高二下·广东清远·期中)A,B,C,D,E五个人站成一排照相留念,不同的排法种数有( )
A.240 B.120 C.96 D.60
2.(24-25高二下·四川南充·期末)用1,3,5,7这4个数字,可以组成没有重复数字的四位数的个数是( )
A.12 B.24 C.36 D.48
题型七 古典概率计算问题
1.(25-26高三上·山东聊城·开学考试)如图,四个开关控制着五盏灯,其中开关控制着1,2,3号灯,开关控制着2,3,4号灯,开关控制着3,4,5号灯,开关控制着1,4,5号灯.开始时,五盏灯均是亮的,现先后按动这四个开关中两个不同的开关,则其中2号灯亮的概率为( )
A. B. C. D.
题型一 “在与不在”问题
1.(25-26高三上·北京顺义·开学考试)甲、乙、丙、丁4人排成一列,且甲、乙均不在第一个位置,则不同的排法种数共有( )
A.6 B.12 C.24 D.36
2.(24-25高二下·湖北咸宁·期末)从0,1,2,3,4,5这六个数字中任选3个数字,可组成无重复数字的三位数的个数为( )
A.60 B.84 C.100 D.120
3.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)已知甲、乙、丙、丁、戊、戌共6名同学进行信息技术比赛,决出第一名到第六名的名次(不含并列名次).比赛结束后,甲和乙去询问成绩,老师对甲说:“你不是第一名.”对乙说:“你不是最后一名.”从这两个回答分析,6人的名次排列的不同方法的种数为( )
A.450 B.480 C.504 D.618
4.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)用数字组成没有重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )
A.6 B.12 C.24 D.36
5.(2025高三·全国·专题练习)从6人中选出4人分别参加2018年北京大学的数学、物理、化学、生物暑期夏令营,每人只能参加其中一项,其中甲、乙两人都不能参加化学比赛,则不同的参赛方案共有( ).
A.94种 B.180种 C.240种 D.286种
6.(25-26高二上·全国·单元测试)有4名男生,5名女生排成一行,甲不在正中间也不在两端的排法种数为( )
A.336 B.7200 C.40320 D.241920
7.(24-25高二下·广东中山·阶段练习)从数字0,1,2,3,4,5中任取四个数字,组成没有重复数字的四位偶数,其个数为
题型二 “邻与不邻”问题
1.(24-25高二下·贵州遵义·阶段练习)某中学为了弘扬我国二十四节气文化,特制作出“立春”“雨水”“惊蛰”“春分”“清明”“谷雨”六张知识展板放置在六个并列的文化橱窗里,要求“立春”和“春分”两块展板相邻,且“清明”和“惊蛰”两块展板不相邻,则不同的放置方式种数为( )
A.24 B.48 C.144 D.240
2.(25-26高三上·江苏南通·开学考试)3名学生和2名老师随机排成一行,2名老师不相邻,则不同排法的种数为 .
3.(25-26高三上·广东湛江·阶段练习)有2位男同学与3位女同学坐在一排参加一个座谈会,若男同学之间不相邻,则有 种不同的安排方法.(用数字作答)
4.(25-26高二上·全国·单元测试)为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画五件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
题型三 排列综合问题
1.(24-25高二下·吉林·阶段练习)甲、乙、丙、丁四名同学排成一排照相,则甲与乙相邻且甲与丙之间恰好有一名同学的方案共有( )
A.3种 B.4种 C.6种 D.12种
2.(24-25高二下·云南保山·阶段练习)两名老师和甲、乙等五名学生站成一排,要求甲不站最左边,两名老师相邻,且乙和老师不相邻,则不同的排法共有( )
A.774种 B.796种 C.816种 D.834种
3.(24-25高二下·山东临沂·期末)已知A、B、C、D四个同学站成一排,要求和不相邻,不站两端,则不同排法的种数是( )
A.8 B.10 C.12 D.16
4.(多选)(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)为弘扬我国古代的“六艺文化”,某夏令营主办单位计划利用暑期开设“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”六门体验课程,每周一门,连续开设六周,则( )
A.课程“礼”“乐”“射”排在相邻的三周,共有144种排法
B.课程“礼”排在“乐”的后面(可以不相邻),共有360种排法
C.课程“射”“御”排在不相邻两周,共有240种排法
D.课程“乐”不排在第一周,课程“御”不排在最后一周,共有504种排法
1.(2025·广东广州·模拟预测)将数字1,2,3,4,5,6填入如图的6个方格中,每个方格填一个数字,每个方格中的数字均不相同,若每行中任意两个相邻数字之和为偶数,则不同的填法共有( )
A.36种 B.48种 C.72种 D.108种
2.(24-25高二下·天津·期中)一场小型晚会有3个唱歌节目和2个相声节目,要求排出一个节目单.第一个节目和最后一个节目都是唱歌节目,有 种排法;前3个节目中要有相声节目,有 种排法.
3.(2025·全国·模拟预测)某班级准备了五种课外活动供同学们选择,活动时间分别为,现有三位同学依次选择一种活动并完成,要求三位同学所选活动不同.记表示前两位同学选择的活动时间的平均数,记表示三位同学选择的活动时间的平均数,则与的比值大于1的概率为 .
4.(24-25高二下·新疆巴音郭楞·期末)用2,3,4,5这4个数字组成没有重复数字的四位数.
(1)求能组成的四位数的个数;
(2)求能组成可以被5整除的四位数的个数;
(3)求能组成为偶数的四位数的个数.
5.(24-25高二下·重庆·期中)有名男生和名女生排成一排,下列各种情况分别有多少种排法?
(1)男生甲不站排头和排尾.
(2)两名女生必须相邻.
(3)甲、乙、丙三名同学两两不相邻.
(4)甲不站排头,乙不站排尾.
6.(24-25高二下·青海海南·期末)3名数学小组成员(包括甲、乙)和4名语文小组成员站成两排拍照,第一排站3人,第二排站4人.
(1)若数学小组成员站在第一排,语文小组成员站在第二排,求不同的排法种数;
(2)若甲、乙站在同一排且不相邻,求不同的排法种数;
(3)若语文小组成员分成两排站(每排至少站1人),求不同的排法种数.
7.(25-26高二上·全国·单元测试)用0,1,2,5,6,7这六个数字组成没有重复数字的四位数.
(1)四位数共有多少个?
(2)偶数共有多少个?
(3)比2026大的数有多少个?
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