内容正文:
核心素养测评
(时间:45分钟 分值:75分)
六十七 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
【基础过关练】
一、单选题
1.(5分)有红、黄、蓝的小旗各一面,从中选用1面、2面或3面升上旗杆,并且不同的顺序表示不同的信号,则可表示不同的信号种数为 ( )
A.6 B.12 C.14 D.15
【解析】选D.挂一面旗时,有3种情况;挂两面旗时,有3×2=6(种);挂三面旗时,有3×2×1=6(种),所以共有3+6+6=15(种).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.(5分)某棋局的一部分如图所示,若不考虑这部分以外棋子的影响,且“马”和“炮”不动,“兵”只能往前走或左右走,每次只能走一格,从“兵”吃掉“马”的最短路线中随机选择一条路线,其中也能把“炮”吃掉的可能路线有 ( )
A.10条 B.8条
C.6条 D.4条
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】选C.由题意可知,“兵”吃掉“马”的最短路线需横走三步,竖走两步,
其中也能把“炮”吃掉的路线可分为两步:第一步,横走两步,竖走一步,有3种走法;第二步,横走一步,竖走一步,有2种走法.
所以所求路线共有3×2=6(条).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.(5分)(2025·重庆模拟)无人机光影秀中,有8架无人机按如图所示排列,每架无人机均可以发出4种不同颜色的光,1至5号无人机颜色必须相同,6,7号无人机颜色必须相同,8号无人机与其他无人机颜色均不相同,则这8架无人机同时发光时,一共可以有_________种灯光组合. ( )
A.48 B.12
C.18 D.36
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】选D.根据题意可知,1至5号无人机颜色有4种选择;
当6,7号无人机颜色与1至5号无人机颜色相同时,8号无人机颜色有3种选择;
当6,7号无人机颜色与1至5号无人机颜色不同时,6,7号无人机颜色有3种选择,8号无人机颜色有2种选择;再由分类加法计数原理和分步乘法计数原理计算可得共有4×(1×3+3×2)=36(种).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【加练备选】
甲、乙、丙三个人踢毽子,互相传递,每人每次只能踢一下,由甲开始踢,经过4次传回甲,传递方法有 ( )
A.4种 B.6种
C.10种 D.16种
【解析】选B.分两类:甲第一次踢给乙时,满足条件的有3种传递方法(如图),
同理,甲先踢给丙时,满足条件的也有3种传递方法.由分类加法计数原理可知,共有3+3=6(种)传递方法.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4.(5分)(2023·全国乙卷)甲、乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有 ( )
A.30种 B.60种
C.120种 D.240种
【解析】选C.甲、乙二人先选1种相同的课外读物,有=6(种)情况,再从剩下的5种课外读物中各自选1种不同的读物,有=20(种)情况,由分步乘法计数原理可得共有6×20=120(种)选法.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【加练备选】
中国古代将物质属性分为“金、木、土、水、火”五种,其相互关系是“金克木,木克土,土克水,水克火,火克金”.将五种不同属性的物质任意排成一列,则属性相克的两种物质不相邻的排法种数为 ( )
A.8 B.10 C.15 D.20
【解析】选B.由题意知,可看作五个位置排列五个元素,第一个位置有5种排列方法,不妨假设是金,则第二个位置只能从土与水两者中选一种排放,有2种选择,不妨假设排的是水,则第三个位置只能排木,第四个位置只能排火,第五个位置只能排土,因此,总的排法种数为5×2×1×1×1=10.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5.(5分)现将5个代表团人员安排至甲、乙、丙三家宾馆入住,要求同一个代表团人员住同一家宾馆,且每家宾馆至少有一个代表团入住.若这5个代表团中A,B两个代表团已经入住甲宾馆且不再安排其他代表团入住甲宾馆,则不同的入住方案种数为 ( )
A.6 B.12 C.16 D.18
【解析】选A.甲宾馆不再安排其他代表团入住,则乙、丙两家宾馆需安排余下的3个代表团入住,所以一个宾馆住1个代表团,另一个宾馆住2个代表团,共有=6(种)方案.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6.(5分)如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法种数是 ( )
A.420 B.210
C.70 D.35
【解析】选A.按照SABCD的顺序染色:当A,C相同时,染色方法有5×4×3×1×3=180(种),当A,C不同时,染色方法有5×4×3×2×2=240(种),则不同的染色方法有420种.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
二、多选题
7.(5分)有4位同学报名参加3个不同的社团,则下列说法正确的是 ( )
A.每位同学限报其中1个社团,则不同的报名方法共有34种
B.每位同学限报其中1个社团,则不同的报名方法共有43种
C.每位同学限报其中1个社团,且每个社团限报1个人,则不同的报名方法共有24种
D.每位同学限报其中1个社团,且每个社团限报1个人,则不同的报名方法共有33种
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】选AC.每位同学限报其中1个社团,第1位同学有3种报名方法,第2位同学有3种报名方法,其余的2位同学也各有3种报名方法,根据分步乘法计数原理可知共有34种报名方法,故A正确,B错误;每位同学限报其中1个社团,且每个社团限报1个人,则第1个社团有4种选法,第2个社团有3种选法,第3个社团有2种选法,根据分步乘法计数原理可知共有4×3×2=24(种)报名方法,故C正确,D错误.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8.(5分)用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的四位数,则下列说法正确的是 ( )
A.可组成360个不重复的四位数
B.可组成156个不重复的四位偶数
C.可组成96个能被3整除的不重复的四位数
D.若将组成的不重复的四位数按从小到大的顺序排成一列,则第85个四位数为
2 310
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】选BC.对于A,可组成=300(个)不重复的四位数,故A错误.对于B,四位偶数可分为两类:0在个位,则有=60(个);0不在个位,则有=96(个),所以共有60+96=156(个)不重复的四位偶数,故B正确.对于C,先把相加能被3整除的四个数列举出来,即(0,1,2,3),(0,1,3,5),(0,2,3,4),(0,3,4,5),(1,2,4,5),它们组成的四位数一定可以被3整除,则共有4·+=96(个)满足条件的四位数,故C正确.对于D,千位为1的四位数有=60(个),前两位为“20”的有=12(个),前两位为“21”的有=12(个),此时共有60+12+12=84(个)四位数,因而第85个四位数是前两位为“23”的最小数,即2 301,故D错误.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
三、填空题
9.(5分)3 600有________个正约数.
【解析】3 600=24×32×52,假设a∈N*为3 600的一个正约数,则a有几个因数2有5种情况,有几个因数3有3种情况,有几个因数5有3种情况,由分步乘法计数原理知,共有5×3×3=45(种)不同情况,即有45个正约数.
45
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
621
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】由题意,结合题表中的数据和图形,知“ ”表示的三位数为621;
共有5根算筹,要能被5整除,则个位数必须为0或5,
①当个位数为5时,不符合题意;
②当个位数为0时,则5根算筹全部放在十位和百位,
若百位有1根,十位有4根,则共有1×2=2(个)三位数;
若百位有2根,十位有3根,则共有2×2=4(个)三位数;
若百位有3根,十位有2根,则共有2×2=4(个)三位数;
若百位有4根,十位有1根,则共有2×1=2(个)三位数;
若百位有5根,十位有0根,则共有2个三位数.
所以共有2+4+4+2+2=14(个)三位数.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【能力提升练】
11.(5分)如图所示,某景观湖内有四个人工小岛,为方便游客登岛观赏美景,现计划设计三座景观桥连通四个小岛,每座桥只能连通两个小岛,且每个小岛最多有两座桥连接,则设计方案的种数最多是 ( )
A.8 B.12
C.16 D.24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】选B.四个人工小岛分别记为A,B,C,D,对A分有一座桥相连和两座桥相连两种情况,用“—”表示桥.
①当A只有一座桥相连时,有A—B—C—D,A—B—D—C,A—C—B—D,A—C—D—B,A—D—B—C,A—D—C—B,共6种方法;
②当A有两座桥相连时,有C—A—B—D,D—A—B—C,D—A—C—B,B—A—C—D,B—A—D—C,C—A—D—B,共6种方法.故设计方案最多有6+6=12(种).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12.(5分)春节来临,甲、乙、丙、丁四名同学各写了一张贺卡,然后放在一个不透明箱子里均匀搅拌,然后各从里面抽取一张,其中甲、乙、丙均没有抽到自己的贺卡,这种抽取方式共有________种不同的方案.
【解析】将甲编号为1,乙编号为2,丙编号为3,丁编号为4,然后画出树状图分步安排,如图所示,
由图可知,共有11种不同的方案.
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
13.(5分)某单位职工义务献血,在体检合格的人中,O型血的共有8人,A型血的共有7人,B型血的共有9人,AB型血的共有3人.从中任选1人去献血,共有________种不同的选法;从四种血型的人中各选1人去献血,共有________种不同的选法.
【解析】从O型血的人中选1人有8种不同的选法;从A型血的人中选1人有7种不同的选法;从B型血的人中选1人有9种不同的选法;从AB型血的人中选1人有3种不同的选法.所以任选1人去献血,即无论选哪种血型的哪一个人,“任选1人去献血”这件事情都可以完成,所以用分类加法计数原理,共有8+7+9+3=27(种)不同的选法.要从四种血型的人中各选1人,即从每种血型的人中各选出1人后,“各选1人去献血”这件事情才完成,所以用分步乘法计数原理,共有8×7×9×3=1 512(种)不同的选法.
1 512
27
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【创新思维练】
14.(5分)一个国际象棋棋盘(由8×8个方格组成),其中有一个小方格因破损而被剪去(破损位置不确定).“L”形骨牌由三个相邻的小方格组成,如图所示.现要将这个破损的棋盘剪成数块“L”形骨牌,则 ( )
A.至多能剪成19块“L”形骨牌
B.至多能剪成20块“L”形骨牌
C.至多能剪成21块“L”形骨牌
D.以上说法都不对
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】选C.考虑2×3的6块方格,如图,
每一块这样的方格含有2块“L”形骨牌,8×8的棋盘一共可以剪成10块这样的方格和一个田字格,田字格可以剪1块“L”形骨牌,则一共剪成21块“L”形骨牌.
只要将破损的方格所在位置剪成一个恰当的田字格即可,所以至多能剪成21块“L”形骨牌.
如图所示.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15.(5分)(2025·武汉模拟)中国古代哲学用五行“金、木、水、火、土”来解释世间万物的形成和联系,如图,现用3种不同的颜色给五行涂色,要求相邻的两行不能同色,则不同的涂色方法有________种.
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
【解析】设3种不同的颜色分别为a,b,c,
对于“火、土”两个位置有3×2=6(种)不同的涂色方法,不妨设“火、土”两个位置分别为a,b.
(1)若“金”位涂色为a,则有:
①若“水”位涂色为b,则“木”位涂色为c,共1种涂色方法;
②若“水”位涂色为c,则“木”位涂色为b,共1种涂色方法;
共2种涂色方法.
(2)若“金”位涂色为c,则有:
①若“水”位涂色为a,则“木”位涂色为b或c,共2种不同的涂色方法;
②若“水”位涂色为b,则“木”位涂色为c,共1种涂色方法;共3种涂色方法.
综上所述,共6×(2+3)=30(种)不同的涂色方法.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10.(5分)(2024·保定模拟)算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,是中国古代用来记数、列式和进行各种数与式演算的一种工具,是中国古代的一项伟大、重要的发明.在算筹计数法中,以“纵式”和“横式”两种方式来表示数字,如表所示:
数字
方式
1
2
3
4
5
6
7
8
9
纵式
横式
用算筹计数法表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空,则“”表示的三位数为________;如果把5根算筹以适当的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示能被5整除的三位数的个数为________.
$