内容正文:
重难专题1 六种涂色问题涂涂看
题型一 条状区域涂色问题
条状区域特点是第一块区域和最后一块区域不相接,对于这类涂色问题,可从第一块涂起,每涂第k块考虑与第k-1块颜色不同,但不必考虑第k+1块区域的颜色,再按照分步计数原理将各区域涂色方法数相乘即可,简而言之:瞻前不顾后!
1.(25-26高二上·江苏常州·期末)从4种不同的颜色中选择若干种给如图所示的4个方格涂色,每个方格中只涂一种颜色且相邻两格不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法共有( )
A.24种 B.72种 C.108种 D.120种
2.(24-25高二下·江苏南京·期中)用n种不同的颜色为下面的广告牌图则,要求在①②③④这四个区域中相邻的区域(有公共边界)涂不同的颜色,若涂色共有840种不同的方法,则n的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.(25-26高三上·黑龙江·期末)给如图所示的由,,,,,,七个正六边形区域组成的平面图形涂色,有四种不同的颜色可供选择,每个区域只涂一种颜色,有公共边的两个正六边形区域颜色不相同,则不同的涂色方案种数为( )
A.144 B.288 C.432 D.576
4.(2025高三·全国·专题练习)现有4 种不同的颜色, 给图中的 5 个格子涂色, 每个格子涂一种颜色, 要求相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有_____种.
5.(24-25高二下·广东广州·期中)如图,对、、、、五块区域涂色,现有种不同颜色的颜料可供选择,要求每块区域涂一种颜色,且相邻区域(有公共边)所涂颜料的颜色不相同,则不同的涂色方法共有__________种.
题型二 环状区域涂色问题
环状区域特点是第一块区域和最后一块区域相接,故第一块区域和最后一块区域颜色不能相同.这类问题有两种方法:
1.按用掉几种颜色分类讨论求解.
2.按相对区域同色与不同色分类讨论,此时涂某块区域时要注意与前后几块区域颜色不能相同,即瞻前也顾后!
1.(25-26高二上·山东德州·期末)如图,一个地区分为4个区域,现给该地区着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有3种颜色可供选择,则不同的着色方法共有( )种.
A.12 B.18 C.24 D.30
2.(2025·河北沧州·一模)如图,为了出黑板报,某班级为黑板四个区域进行涂色装饰,每个区域涂一种颜色,相邻区域(有公共边)不能用同一种颜色,若只有四种颜色可供使用,则恰好使用了3种颜色的涂色方法共有( )
A.24种 B.48种 C.72种 D.84种
3.(24-25高二下·广东·月考)现提供5种不同的颜色给图中①②③④⑤这5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同1种颜色,每个区域只涂1种颜色,则不同的涂色方案共有( )
A.360种 B.420种 C.120种 D.480种
4.(24-25高二下·福建·期末)在一个具有五个行政区域的地图上,用6种颜色着色,若相邻的区域不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有( )
A.1450种 B.1480种 C.1520种 D.1560种
5.(24-25高二下·海南海口·期末)如图,现要用4种不同的颜色对海口市的4个区地图进行着色,要求有公共边的2个区不能用同一种颜色,则不同的着色方法的种数为( )
A.24 B.48 C.72 D.120
6.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)用四种颜色给下图的6个区域涂色,每个区域涂一种颜色,相邻区域不同色,共有多少种不同的涂法( )
A.72 B.96 C.120 D.144
7.(2025高二·全国·专题练习)用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为,,,的个小正方形,使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为,,的小正方形涂相同的颜色,则共有( )种涂法,
A. B. C. D.
8.(25-26高二上·辽宁抚顺·期末)给如图所示的六块区域,,,,,涂色,有四种不同的颜色可供选择(不一定每种颜色都要使用),要求相邻区域涂不同颜色,则不同的涂色方法种数是( )
A.192 B.168 C.224 D.208
9.(辽宁省名校联盟2025-2026学年高二下学期3月联考数学试题)如图,在六个区域中种植4种不同植物,同一区域只种植1种植物,相邻两区域所种植物不同,则不同的种植方案种数为( )
A.48 B.96 C.120 D.192
题型三 点涂色问题
点涂色问题一般为几何图形各顶点处的涂色问题,方法有:
(1)可根据共用了多少种颜色分类讨论.
(2)根据相对顶点是否同色分类讨论.
(3)将空间问题平面化,转化成区域涂色问题.
1.(25-26高二下·全国·课后作业)将一个三棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使每一条棱的两端点异色,若只有五种颜色可使用,则不同染色的方法种数为( )
A.80 B.100 C.110 D.120
2.(2025高三·全国·专题练习)将一个四棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使一条棱的两端异色,若只有五种颜色可使用,则不同的染色方法的总数为( )
A.120 B.260 C.340 D.420
3.(2025高三·全国·专题练习)如图所示,用4种不同的颜色涂三棱台的顶点,同一线段的端点不同色,且颜色可以不用完,则不同的涂法有______种.
4.(2025高三·全国·专题练习)如图所示,用4种不同的颜色涂三棱台的顶点,同一线段的端点不同色,且每种颜色至少用1次,则不同的涂法有______种.
题型四 线段涂色问题
对线段涂色问题,要注意对各条线段依次涂色,主要方法有:
(1)根据共用了多少颜色分类讨论
(2)根据相对线段是否同色分类讨论。
1.(24-25高二下·安徽合肥·期末)现用3种不同的颜色给正六边形ABCDEF的六条边涂色,要求每种颜色都要使用,相邻两条边颜色不同,则不同的涂法有__________种.
2.(24-25高二下·宁夏·月考)用6种颜色给下图四面体的每条棱染色,要求每条棱只染一种颜色且共顶点的棱染不同的颜色,则不同的染色方法共有__________种.(答案用具体数字表示)
3.用红、黃、蓝、白四种颜色涂矩形ABCD的四条边,每条边只涂一种颜色 ,且使相邻两边涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?
题型五 面的涂色问题
面的涂色问题一般转化为区域涂色问题处理.
1.(2025高三·全国·专题练习)用4种不同的颜色为一个固定位置的正方体的六个面着色,要求相邻的两个面颜色不同,则不同的着色方法有( ).
A.24种 B.48种 C.72种 D.96种
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)如图所示,现要给固定位置的四棱锥的五个面涂上颜色,要求相邻的面涂不同的颜色,可供选择的颜色共有5种,则不同的涂色方案共有( )
A.360 B.420 C.480 D.660
3.从给定的六种不同颜色中选用若干种颜色,将一个正方体的6个面涂色,每两个具有公共棱的面涂成不同的颜色,则不同的涂色方案共有多少种?
4.四棱锥,用4种不同的颜色涂在四棱锥的各个面上,要求相邻不同色,有多少种涂法?
A
B
C
D
P
题型六 种植问题
种植问题可将所种植的植物视为颜色,从而将问题转化为涂色问题处理.
1.(24-25高二下·黑龙江大庆·期中)春节期间,某地政府在该地的一个广场布置了一个如图所示的圆形花坛,花坛分为个区域.中心区域为雕塑,四周种植花卉.现有种不同的花卉可供选择,要求相邻区域不能布置相同的花卉,且每个区域只布置一种花卉,则不同的布置方案有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
2.(24-25高二下·甘肃白银·期末)如图,一环形花坛分成A,B,C,D,E五块区域,现有5种不同的花供选种,要求在每块区域里种一种花,且相邻的2块区域种不同的花,则不同的种法总数为( )
A.420 B.380 C.360 D.320
3.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)某社区广场有一个如图所示的花坛,花坛有1,2,3,4四个区域,现有6种不同的花卉可供选择,要求相邻区域不能种植同一种花卉,中间圆圈区域不种植花卉.若从所有种植方案中任意选一种,则这种方案中花坛区域1和区域3种植的是同一种花卉的概率为( )
A. B. C. D.
4.(2025高三·全国·专题练习)如图,一个环形的花坛被分成了编号为A、B、C、D的四个区域,现有4种不同的种子,要求同一区域种植同一种种子,且相邻区域种植的种子不同,则共有( )种不同的种植方法.
A.36 B.60 C.84 D.120
5.(24-25高二下·福建莆田·期中)春天来了,万物复苏,合肥六中乐之楼楼下的花坛里种了不同颜色的花.如图,花坛内有五个花池,有五种不同颜色的花卉可供栽种,每个花池内只能种同种颜色的花卉,相邻两池的花色不同,则最多有几种栽种方案数有_______.
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来源:
1.(24-25高二下·江苏连云港·期末)用种不同的颜色给如图所示的地图上色,要求相邻两块涂不同的颜色,则不同的涂法有( )种
A. B. C. D.
2.(2022·辽宁·二模)重庆九宫格火锅,是重庆火锅独特的烹饪方式.九宫格下面是相通的,实现了“底同火不同,汤通油不通”它把火锅分为三个层次,不同的格子代表不同的温度和不同的牛油浓度,其锅具抽象成数学形状如图(同一类格子形状相同):
“中间格“火力旺盛,不宜久煮,适合放一些质地嫩脆、顷刻即熟的食物;
“十字格”火力稍弱,但火力均匀,适合煮食,长时间加热以锁住食材原香;
“四角格”属文火,火力温和,适合焖菜,让食物软糯入味.现有6种不同食物(足够量),其中1种适合放入中间格,3种适合放入十字格,2种适合放入四角格.现将九宫格全部放入食物,且每格只放一种,若同时可以吃到这六种食物(不考虑位置),则有多少种不同放法( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·河北保定·期中)如图“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.现有红、黄、蓝、绿四种不同的颜色供选择给赵爽弦图涂色,要求每个区域只涂一种颜色且相邻两个区域颜色不同,不同的涂色方法总数为( )
A.48 B.24 C.144 D.72
4.(24-25高二下·湖北省直辖县级单位·期中)用4种不同的颜色给图中6个区域染色,要求边界有重合部分的区域染上不同的颜色,则不同的染色方法有( )
A.384种 B.168种 C.108种 D.192种
5.(24-25高二下·陕西西安·月考)如图,给编号为的正六边形区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,相邻两个区域所涂颜色不能相同.若有3种不同颜色的颜料可供选择,则不同的涂色方案有( )
A.96种 B.66种 C.48种 D.30种
6.(2025·甘肃武威·模拟预测)如图所示的挂件由7个圆组成,中心圆为主挂件,从中心向三个方向延伸出分挂件,每个方向有两个分挂件,靠近主挂件的为第一层分挂件,远离主挂件的为第二层分挂件.现用四种不同的颜色给所有的挂件涂色,要求相邻的挂件涂不同的颜色,且同一层的分挂件涂不同的颜色,则所有的涂色方法种数为( )
A. B. C. D.
7.(多选)(24-25高二下·广东深圳·期中)将图中A,B,C,D,E五块区域涂上颜色,现有4种不同的颜色可供选择,则下列说法正确的是( )
A
B
E
C
D
A.若每块区域任意涂上一种颜色,则共有种不同涂法
B.若只用3种不同颜色,且相邻区域不同色,则共有24种不同涂法
C.若4种不同颜色全部用上,B,D同色,且相邻区域不同色,则共有48种不同涂法
D.若4种不同颜色全部用上,B,D不同色,且相邻区域不同色,则共有48种不同涂法
8.(2025·山西·三模)新世纪中学校园有一排长条形区域用来栽种鲜花(如图所示),该区域被分为个部分(且),现有三种花,分别为牡丹、茉莉、玫瑰,分别在每个区域选择一种进行种植,要求相邻区域不能用同一种花,将总的栽种方案记作,则________.
9.(25-26高三上·海南海口·月考)装修师傅要用红、黄、绿三种颜色的地砖铺设一条长10格的走廊,地砖宽度与走廊宽度相同,每块红色地砖长1格,每块黄色地砖长2格,每块绿色地砖长3格,地砖只能整块铺设,且3种颜色都要使用,相同颜色的地砖不作区分.已知装修师傅共使用了6块地砖,恰好铺满这条走廊,若要求相邻2块地砖的颜色不同,则共有____种不同的铺设方法.
10.(2025·广东广州·模拟预测)如图,某停车场有2行4列共8个停车位,现有2辆红色汽车和2辆黑色汽车要停车,则相同颜色的车辆不停在同一行也不停在同一列的概率为___________.
11.(2025·四川广安·模拟预测)给n个自上而下相连的正方形着黑色或白色.当时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相连的着色方案如图所示:由此推断,当时,黑色正方形互不相邻的着色方案共有___________种(结果用数值表示)
12.(2025高三·全国·专题练习)如图所示的雨伞,其伞面被伞骨分成8个区域,每个区域分别印有数字1,2,3,…,8.现准备给该伞面的每个区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,相邻两个区域所涂颜色不能相同,对称的两个区域(如区域1与区域5)所涂颜色相同.若有6种不同颜色的颜料可供选择,则不同的涂色方案有______种.
13.(24-25高二下·湖南衡阳·期中)如图,已知四棱锥.
(1)从5种颜色中选出3种颜色,涂在四棱锥的5个顶点上,每个顶点涂1种颜色,并使同一条棱上的2个顶点异色,求不同的涂色方法数;
(2)从5种颜色中选出4种颜色,涂在四棱锥的5个顶点上,每个顶点涂1种颜色,并使同一条棱上的2个顶点异色,求不同的涂色方法数.
1.(多选)(22-23高二下·浙江杭州·期中)如图,在一广场两侧设置6只彩灯,现有4种不同颜色的彩灯可供选择,则下列结论正确的是( )
A.共有种不同方案
B.若相邻两灯不同色,正相对的两灯(如1、4)也不同色,且4种颜色的彩灯均要使用,则共有186种不同方案
C.若相邻两灯不同色,正相对的两灯(如1、4)也不同色,且只能使用3种颜色的彩灯,则共有192种不同方案
D.若相邻两灯不同色,正相对的两灯(如1、4)也不同色,且只能使用2种颜色的彩灯,则共有12种不同方案
2.(多选)(24-25高三下·山西·月考)空间个点满足任意三点不共线,任意四点不共面,将所有的点两两相连,并用红、蓝两种颜色将所有相连得到的线段染色(一条线段只染一种颜色).对于由上述线段构成的所有三角形和三棱锥,下列说法中正确的有( )
A.若,则可能存在任意2条没有公共点的棱不是同一种颜色的三棱锥
B.若,则一定存在3条边是同一种颜色的三角形
C.若,则可能存在任意三角形的3条边不是同一种颜色的情况
D.若,则一定存在至少有4条棱是同一种颜色的三棱锥
3.(2026·重庆·一模)在矩形内部(不包含矩形边界)有个点,将这些点以及矩形的顶点作适当连接,把矩形分割成没有公共部分的三角形区域,则当时,三角形区域的个数为___________;若对如图所示的三角形区域进行着色,要求有公共边的区域不能同色,则至少需要___________种不同的颜色.
4.(2025高三·全国·专题练习)一个的方格表,从左到右依次标上.现用红、黄、蓝三种颜色按照如下要求对各小方格分别染色:
(1)奇数格可以染红、黄、蓝三种颜色中任意一种颜色;
(2)偶数格只能染红、蓝两种颜色中的一种颜色.且要求相邻的两个格子不能同色.
则该1×2025的方格表的染色方法共有_____种.
5.(24-25高二下·江西宜春·月考)在排列组合的学习中,我们会遇到一类涂色问题“圆环涂色”问题(如图一):用种颜色给有个区域(不含最中间区域)的圆环涂色,且要求相邻区域不同色,用表示完成这一涂色的方法数
图一 图二
(1)当时,求
(2)当时,找出的关系,并求出的通项公式.
(3)用种颜色给图二中个区域(含最中间区域)涂色,要求相邻区域不同色,求方法总数.
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重难专题1 六种涂色问题涂涂看
题型一 条状区域涂色问题
条状区域特点是第一块区域和最后一块区域不相接,对于这类涂色问题,可从第一块涂起,每涂第k块考虑与第k-1块颜色不同,但不必考虑第k+1块区域的颜色,再按照分步计数原理将各区域涂色方法数相乘即可,简而言之:瞻前不顾后!
1.(25-26高二上·江苏常州·期末)从4种不同的颜色中选择若干种给如图所示的4个方格涂色,每个方格中只涂一种颜色且相邻两格不能涂同一种颜色,则不同的涂色方法共有( )
A.24种 B.72种 C.108种 D.120种
【答案】C
【解析】用两种颜色时,涂法有种;
用三种颜色时,涂法有种;
用四种颜色时,涂法有种;
所以不同的涂色方法共有种.
故选:C.
2.(24-25高二下·江苏南京·期中)用n种不同的颜色为下面的广告牌图则,要求在①②③④这四个区域中相邻的区域(有公共边界)涂不同的颜色,若涂色共有840种不同的方法,则n的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】区域①有n种,区域②有种,区域③有种,区域④有种,
舍去,得(负数解舍去).
故选:C.
3.(25-26高三上·黑龙江·期末)给如图所示的由,,,,,,七个正六边形区域组成的平面图形涂色,有四种不同的颜色可供选择,每个区域只涂一种颜色,有公共边的两个正六边形区域颜色不相同,则不同的涂色方案种数为( )
A.144 B.288 C.432 D.576
【答案】D
【解析】从四个不同的颜色中选出一种颜色给涂色,有4种可能,再给涂色,有3种可能,
给涂色,有2种可能,给涂色,有2种可能,给涂色,有3种可能,
给涂色,有2种可能,给涂色,有2种可能,
这样给七个正六边形区域,,,,,,涂色,
不同的涂色方案有.
故选:D.
4.(2025高三·全国·专题练习)现有4 种不同的颜色, 给图中的 5 个格子涂色, 每个格子涂一种颜色, 要求相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有_____种.
【答案】324
【解析】从左起第1个格子开始开始按顺序涂色,第1个格子有 4 种方法;
第2个格子因与第1个格子相邻,只要与第1个格子不同色,有3种方法;
第3个格子只要与前面的格子不同色,有3种方法;
第4个格子只要与前面的格子不同色,有 3 种方法;
第5个格子只要与前面的格子不同色,有3种方法,
所以由分步乘法计数原理,得涂色方法总数为.
故答案为:324
5.(24-25高二下·广东广州·期中)如图,对、、、、五块区域涂色,现有种不同颜色的颜料可供选择,要求每块区域涂一种颜色,且相邻区域(有公共边)所涂颜料的颜色不相同,则不同的涂色方法共有__________种.
【答案】
【解析】先涂区域,有种选择,再涂区域,有种选择,
接下涂、区域,若、区域颜色相同,则区域有种选择;
若、区域颜色不同,则区域有种选择,区域有种选择;
最后涂区域,有种选择,
由分类加法和分步乘法计数原理可知,不同的涂色方法种数为种.
故答案为:.
题型二 环状区域涂色问题
环状区域特点是第一块区域和最后一块区域相接,故第一块区域和最后一块区域颜色不能相同.这类问题有两种方法:
1.按用掉几种颜色分类讨论求解.
2.按相对区域同色与不同色分类讨论,此时涂某块区域时要注意与前后几块区域颜色不能相同,即瞻前也顾后!
1.(25-26高二上·山东德州·期末)如图,一个地区分为4个区域,现给该地区着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有3种颜色可供选择,则不同的着色方法共有( )种.
A.12 B.18 C.24 D.30
【答案】B
【解析】若用3种颜色,则需AD同色,或BC同色,则有种选择,
若用2种颜色,则需AD同色并且BC同色,则有种选择,
综上,不同的着色方法共有种.
故选:B
2.(2025·河北沧州·一模)如图,为了出黑板报,某班级为黑板四个区域进行涂色装饰,每个区域涂一种颜色,相邻区域(有公共边)不能用同一种颜色,若只有四种颜色可供使用,则恰好使用了3种颜色的涂色方法共有( )
A.24种 B.48种 C.72种 D.84种
【答案】B
【解析】由题意可知,使用了3种颜色则只有和颜色相同,或只有和颜色相同,
则涂色方法共有种.
故选:B
3.(24-25高二下·广东·月考)现提供5种不同的颜色给图中①②③④⑤这5个区域涂色,要求相邻的区域不能涂同1种颜色,每个区域只涂1种颜色,则不同的涂色方案共有( )
A.360种 B.420种 C.120种 D.480种
【答案】B
【解析】根据题意,可得按使用的颜色数分类:
若只用3种颜色涂色,则①③同色且②④同色,不同的涂色方案有种;
若只用4种颜色涂色,则①③同色或②④同色,不同的涂色方案有种;
若用5种颜色涂色,则不同的涂色方案有种,
故不同的涂色方案共有种.
故选:B.
4.(24-25高二下·福建·期末)在一个具有五个行政区域的地图上,用6种颜色着色,若相邻的区域不能用同一种颜色,则不同的着色方法共有( )
A.1450种 B.1480种 C.1520种 D.1560种
【答案】D
【解析】先涂3区域,共有6种涂法,然后涂1区域,共有5种涂法,
然后涂5区域,若1和5区域同色,一共的涂法种数为;
若1和5区不同色,一共的涂法种数为.
故一共的涂色总数为.
故选:D.
5.(24-25高二下·海南海口·期末)如图,现要用4种不同的颜色对海口市的4个区地图进行着色,要求有公共边的2个区不能用同一种颜色,则不同的着色方法的种数为( )
A.24 B.48 C.72 D.120
【答案】C
【解析】秀英区有4种选择,龙华区有3种选择,
当琼山区与秀英区同色,则美兰区有2种选择;
当琼山区与秀英区不同色,美兰区与秀英区同色,琼山区有2种选择;
当琼山区与秀英区不同色,美兰区与秀英区不同色,琼山区有2种选择,美兰区有1种选择;
所以不同的着色方法的种数为.
故选:C
6.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)用四种颜色给下图的6个区域涂色,每个区域涂一种颜色,相邻区域不同色,共有多少种不同的涂法( )
A.72 B.96 C.120 D.144
【答案】C
【解析】设四种颜色分别为1、2、3、4,
(1)四种颜色都用:
先涂区域,有4种填涂方案,不妨设涂颜色1,
再涂区域,有3种填涂方案,不妨设涂颜色2,
再涂区域,有2种填涂方案,不妨设涂颜色3,
若区域填涂颜色2,则区域填涂颜色1、4或4、3,
若区域填涂颜色4,则区域填涂颜色1、3或4、3,
共4种不同的填涂方法.由分步乘法计数原理可得,共有种不同的涂法.
(2)四种颜色只用其中的三种颜色:
即当同色,同色,同色,共有种不同的涂法.
综上所述,根据分类相加计数原理可得,共有种不同涂法.
故选:C
7.(2025高二·全国·专题练习)用红、黄、蓝三种颜色去涂图中标号为,,,的个小正方形,使得任意相邻(有公共边)的小正方形所涂颜色都不相同,且标号为,,的小正方形涂相同的颜色,则共有( )种涂法,
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】把区域分成三部分,第一部分为,,,有种涂法.
第二部分为,,.当,同色时,,各有2种涂法;当,异色时,有种涂法,,均只有种涂法.
故第二部分共有种涂法.
第三部分为,,,与第二部分一样,共有种涂法.
因此根据分步乘法计数原理,共有种涂法,
故选:D.
8.(25-26高二上·辽宁抚顺·期末)给如图所示的六块区域,,,,,涂色,有四种不同的颜色可供选择(不一定每种颜色都要使用),要求相邻区域涂不同颜色,则不同的涂色方法种数是( )
A.192 B.168 C.224 D.208
【答案】A
【解析】第一步,给,,三块区域涂色,有种涂色方法;
第二步,给区域涂色,有种涂色方法;
第三步,给区域涂色,有种涂色方法;
第四步,给区域涂色,有种涂色方法,
综上,不同的涂色方法种数是,故A正确.
故选:A.
9.(辽宁省名校联盟2025-2026学年高二下学期3月联考数学试题)如图,在六个区域中种植4种不同植物,同一区域只种植1种植物,相邻两区域所种植物不同,则不同的种植方案种数为( )
A.48 B.96 C.120 D.192
【答案】C
【解析】先分组,再种植,共有5种分组方式,同组种植一种植物,
则不同的种植方案种数为.
题型三 点涂色问题
点涂色问题一般为几何图形各顶点处的涂色问题,方法有:
(1)可根据共用了多少种颜色分类讨论.
(2)根据相对顶点是否同色分类讨论.
(3)将空间问题平面化,转化成区域涂色问题.
1.(25-26高二下·全国·课后作业)将一个三棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使每一条棱的两端点异色,若只有五种颜色可使用,则不同染色的方法种数为( )
A.80 B.100 C.110 D.120
【答案】D
【解析】如图,若先染有5种色可选,有4种色可选,有3种色可选,有2种色可选,
则不同染色方法共有(种).
故选:D.
2.(2025高三·全国·专题练习)将一个四棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使一条棱的两端异色,若只有五种颜色可使用,则不同的染色方法的总数为( )
A.120 B.260 C.340 D.420
【答案】D
【解析】由题设四棱锥为,若用五种颜色,则共有(种)方法;
若用四种颜色,A,C同色,或B,D同色,共有(种)方法;
若用三种颜色,则底面的两组对角顶点必须分别同色(A和C同色,B和D同色),且与顶点P的颜色不同,相当于从5种颜色中选3种对P点、点组、点组进行全排列,方法数为(种);
综上,不同染色方法共有120+240+60=420(种).
故选:D
3.(2025高三·全国·专题练习)如图所示,用4种不同的颜色涂三棱台的顶点,同一线段的端点不同色,且颜色可以不用完,则不同的涂法有______种.
【答案】264
【分析】根据涂色需要的颜色数量分别结合排列组合计算求解.
【解析】根据题意可得,用3种颜色涂色有(种),用4种颜色涂色有(种),
共有(种).
故答案为:.
4.(2025高三·全国·专题练习)如图所示,用4种不同的颜色涂三棱台的顶点,同一线段的端点不同色,且每种颜色至少用1次,则不同的涂法有______种.
【答案】216
【解析】先对上底面的顶点进行涂色,有种涂法.
再将剩下的1种颜色涂在下底面的顶点处,有种涂法.以涂在点处为例,可对点的涂法进行分类:
①若点与点同色,则点只能与点同色,此时有1种;
②若点与点同色,则点可在点与所涂的颜色中选1种,此时有2种.
可得,故不同的涂法有216种.
故答案为:.
题型四 线段涂色问题
对线段涂色问题,要注意对各条线段依次涂色,主要方法有:
(1)根据共用了多少颜色分类讨论
(2)根据相对线段是否同色分类讨论。
1.(24-25高二下·安徽合肥·期末)现用3种不同的颜色给正六边形ABCDEF的六条边涂色,要求每种颜色都要使用,相邻两条边颜色不同,则不同的涂法有__________种.
【答案】60
【解析】第一类,三条边用同一种颜色,
先涂有3种方法,再涂有2种方法,再涂有2种方法,再涂有2种方法,若颜色相同,方法数为,则不合题意,共有方法数为种;
第二类,三条边用2种颜色,
由三条边用2种颜色,可得必有2条边涂同一种颜色,先涂有种方法,再涂,有2种方法,共有方法数为种;
第三类三条边用种颜色,
先涂有种方法,再涂有1种方法,再涂有1种方法,再涂有1种方法,共有方法数为种;
由分类加法计数原理可得,共有方法数种.
故答案为:60.
2.(24-25高二下·宁夏·月考)用6种颜色给下图四面体的每条棱染色,要求每条棱只染一种颜色且共顶点的棱染不同的颜色,则不同的染色方法共有__________种.(答案用具体数字表示)
【答案】
【解析】四面体的对棱可以涂同一种颜色,也可以涂不同的颜色,
第一种:若所有相对的棱涂同一种颜色,则一共用了三种颜色,
不同的涂色方案共有种;
第二种:若3对相对的棱中有2对涂同一种颜色,则一共用了四种颜色,
不同的涂色方案共有种;
第三种:若3对相对的棱中有1对涂同一种颜色,则一共用了五种颜色,
不同的涂色方案共有种;
第四种:若3对相对的棱中颜色各不相同,则一共用了六种颜色,
不同的涂色方案共有种;
综上可得,总的染色方法共有种.
故答案为:
3.用红、黃、蓝、白四种颜色涂矩形ABCD的四条边,每条边只涂一种颜色 ,且使相邻两边涂不同的颜色,如果颜色可以反复使用,共有多少种不同的涂色方法?
【解析】解法一:(1)使用四颜色共有种
(2)使用三种颜色涂色,则必须将一组对边染成同色,故有种,
(3)使用二种颜色时,则两组对边必须分别同色,有种
因此,所求的染色方法数为种
解法二:涂色按AB-BC-CD-DA的顺序进行,对AB、BC涂色有种涂色方法。
由于CD的颜色可能与AB同色或不同色,这影响到DA颜色的选取方法数,故分类讨论:
当CD与AB同色时,这时CD对颜色的选取方法唯一,则DA有3种颜色可供选择CD与AB不同色时,CD有两种可供选择的颜色,DA也有两种可供选择的颜色,从而对CD、DA涂色有种涂色方法。
由乘法原理,总的涂色方法数为种
题型五 面的涂色问题
面的涂色问题一般转化为区域涂色问题处理.
1.(2025高三·全国·专题练习)用4种不同的颜色为一个固定位置的正方体的六个面着色,要求相邻的两个面颜色不同,则不同的着色方法有( ).
A.24种 B.48种 C.72种 D.96种
【答案】D
【解析】解法1 若正方体的上、下面同色,则有种;
若正方体的上、下面不同色,则有种.
可得,即不同的着色方法有96种.
解法2 若上、下面同色,前、后面同色,则有种;
若上、下面同色,前、后面异色,则有种;
若上、下面异色,前、后面同色,则有种.
可得,即不同的着色方法有96种.
故选:D.
2.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)如图所示,现要给固定位置的四棱锥的五个面涂上颜色,要求相邻的面涂不同的颜色,可供选择的颜色共有5种,则不同的涂色方案共有( )
A.360 B.420 C.480 D.660
【答案】B
【分析】根据使用颜色种数分类,利用排列组合可得.
【解析】若5种颜色全涂,有种;
若5种颜色涂4种,则左右侧面或前后侧面涂同种颜色,有种;
若5种颜色涂3种,则左右侧面涂同种颜色,前后侧面涂同种颜色,有种
可得,故不同的涂色方案共有420种.
故选:B
3.从给定的六种不同颜色中选用若干种颜色,将一个正方体的6个面涂色,每两个具有公共棱的面涂成不同的颜色,则不同的涂色方案共有多少种?
【分析】显然,至少需要3三种颜色,由于有多种不同情况,仍应考虑利用加法原理分类、乘法原理分步进行讨论
【解析】根据共用多少种不同的颜色分类讨论
(1)用了六种颜色,确定某种颜色所涂面为下底面,则上底颜色可有5种选择,在上、下底已涂好后,再确定其余4种颜色中的某一种所涂面为左侧面,则其余3个面有3!种涂色方案,根据乘法原理
(2)共用五种颜色,选定五种颜色有种方法,必有两面同色(必为相对面),确定为上、下底面,其颜色可有5种选择,再确定一种颜色为左侧面,此时的方法数取决于右侧面的颜色,有3种选择(前后面可通过翻转交换)
;(3)共用四种颜色,仿上分析可得
;(4)共用三种颜色,
4.四棱锥,用4种不同的颜色涂在四棱锥的各个面上,要求相邻不同色,有多少种涂法?
A
B
C
D
P
【解析】这种面的涂色问题可转化为区域涂色问题,如右图,区域1、2、3、4相当于四个侧面,区域5相当于底面;根据共用颜色多少分类:
(1)
最少要用3种颜色,即1与3同色、2与4同色,此时有种;
(2)
当用4种颜色时,1与3同色、2与4两组中只能有一组同色,此时有;
故满足题意总的涂色方法总方法交总数为
5
3
2
1
4
题型六 种植问题
种植问题可将所种植的植物视为颜色,从而将问题转化为涂色问题处理.
1.(24-25高二下·黑龙江大庆·期中)春节期间,某地政府在该地的一个广场布置了一个如图所示的圆形花坛,花坛分为个区域.中心区域为雕塑,四周种植花卉.现有种不同的花卉可供选择,要求相邻区域不能布置相同的花卉,且每个区域只布置一种花卉,则不同的布置方案有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】A
【解析】如下图所示:
区域有种选择,区域有种选择,
若区域、种同一种花,则区域有种选择,区域有种选择;
若区域、种所种的花不同,则区域有种选择,区域有种选择.
由分步乘法和分类加法计数原理可知,不同的布置方案种数为.
故选:A.
2.(24-25高二下·甘肃白银·期末)如图,一环形花坛分成A,B,C,D,E五块区域,现有5种不同的花供选种,要求在每块区域里种一种花,且相邻的2块区域种不同的花,则不同的种法总数为( )
A.420 B.380 C.360 D.320
【答案】A
【解析】由题意可分三类情况:种三种花时,种同种花,有种种法;
种四种花时,其中之一相对的区域种同种花,有种种法;
种五种花有种种法,故共有(种).
故选:A
3.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)某社区广场有一个如图所示的花坛,花坛有1,2,3,4四个区域,现有6种不同的花卉可供选择,要求相邻区域不能种植同一种花卉,中间圆圈区域不种植花卉.若从所有种植方案中任意选一种,则这种方案中花坛区域1和区域3种植的是同一种花卉的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当区域1与区域3种植同一种花卉时,该花坛种植方案共有种;
当区域1与区域3不种植同一种花卉时,该花坛种植方案共有种.
故该花坛区域1和区域3种植的是同一种花卉的概率为.
故选:B.
4.(2025高三·全国·专题练习)如图,一个环形的花坛被分成了编号为A、B、C、D的四个区域,现有4种不同的种子,要求同一区域种植同一种种子,且相邻区域种植的种子不同,则共有( )种不同的种植方法.
A.36 B.60 C.84 D.120
【答案】C
【解析】设k种种子排成环形的n个区域种植不同的方法数为,
若先考虑排成一行的区域种植且相邻区域种植不同种子,则方法数应为,
①若区域1和区域n种植不同种子时,则把区域1和区域n粘在一起成一个环状时满足条件:
②若区域1和区域n种植相同种子时,把区域1和区域n粘在一起成一个环状时不满足条件,此方法数需从种方法中被减掉.
所以,依题意,易得,则,
即.
故选:C.
5.(24-25高二下·福建莆田·期中)春天来了,万物复苏,合肥六中乐之楼楼下的花坛里种了不同颜色的花.如图,花坛内有五个花池,有五种不同颜色的花卉可供栽种,每个花池内只能种同种颜色的花卉,相邻两池的花色不同,则最多有几种栽种方案数有_______.
【答案】420
【解析】由题意知,最少用三种颜色的花卉,按照花卉选种的颜色可分为三类方案,即用三种颜色、四种颜色、五种颜色.
(1)当用三种颜色时,花池2,4同色和3,5同色,此时共有种方案;
(2)当用四种颜色时,花池2,4同色或3,5同色,此时共有种方案;
(3)当用五种颜色时,花池都不同色,此时共有种方案;
因此,所有栽种方案共有种.
故答案为:420.
()
来源:
1.(24-25高二下·江苏连云港·期末)用种不同的颜色给如图所示的地图上色,要求相邻两块涂不同的颜色,则不同的涂法有( )种
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】区域②有种选择,区域③有种选择,区域①和④各有种选择,
由分步乘法计数原理可知,不同的涂法种数为种.
故选:D.
2.(2022·辽宁·二模)重庆九宫格火锅,是重庆火锅独特的烹饪方式.九宫格下面是相通的,实现了“底同火不同,汤通油不通”它把火锅分为三个层次,不同的格子代表不同的温度和不同的牛油浓度,其锅具抽象成数学形状如图(同一类格子形状相同):
“中间格“火力旺盛,不宜久煮,适合放一些质地嫩脆、顷刻即熟的食物;
“十字格”火力稍弱,但火力均匀,适合煮食,长时间加热以锁住食材原香;
“四角格”属文火,火力温和,适合焖菜,让食物软糯入味.现有6种不同食物(足够量),其中1种适合放入中间格,3种适合放入十字格,2种适合放入四角格.现将九宫格全部放入食物,且每格只放一种,若同时可以吃到这六种食物(不考虑位置),则有多少种不同放法( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可知中间格只有一种放法;
十字格有四个位置,种适合放入,所以有一种放两个位置,共有种放法;
四角格有四个位置,种适合放入,可分为一种放三个位置,另一种放一个位置,
有种放法,或每种都放两个位置,有种放法,故四角格共有种放法;
所以不同放法共有种.
故选:C.
3.(24-25高二下·河北保定·期中)如图“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.现有红、黄、蓝、绿四种不同的颜色供选择给赵爽弦图涂色,要求每个区域只涂一种颜色且相邻两个区域颜色不同,不同的涂色方法总数为( )
A.48 B.24 C.144 D.72
【答案】D
【解析】若选三种颜色,则①③同色且②④同色,
则有种方法;
若选四种颜色,则①③同色或②④同色,
则有种方法;
所以一共有种方法.
故选:D
4.(24-25高二下·湖北省直辖县级单位·期中)用4种不同的颜色给图中6个区域染色,要求边界有重合部分的区域染上不同的颜色,则不同的染色方法有( )
A.384种 B.168种 C.108种 D.192种
【答案】D
【解析】先给2,5染色,有种方法,
若1和5同色,则4有2种涂法;若1和5不同色,则4有种涂法.
因为1,4分别与3,6对称,所以不同的染色方法有种.
故选:D
5.(24-25高二下·陕西西安·月考)如图,给编号为的正六边形区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,相邻两个区域所涂颜色不能相同.若有3种不同颜色的颜料可供选择,则不同的涂色方案有( )
A.96种 B.66种 C.48种 D.30种
【答案】B
【解析】方法一:①若涂3种颜料,其中6个区域两两颜料相同,则有以下四种涂色方案:
,
四种涂色方法,故此时涂色方法共有种;
②若涂3种颜料,其中6个区域,有3个区域颜料相同(135或246)、剩下的另2个区域颜料相同,最后一个1个区域涂剩下的一种颜色,此时涂色方法有种;
③若涂2种颜料,此时有;
综上,由分步加法计数原理,不同的涂色方案有种.
方法二:本题为6个环形区域涂色,假设有个环形区域涂色,满足题意的涂色方法有种,
则有,由于,依次赋值代入递推公式可得种.
故选:B.
6.(2025·甘肃武威·模拟预测)如图所示的挂件由7个圆组成,中心圆为主挂件,从中心向三个方向延伸出分挂件,每个方向有两个分挂件,靠近主挂件的为第一层分挂件,远离主挂件的为第二层分挂件.现用四种不同的颜色给所有的挂件涂色,要求相邻的挂件涂不同的颜色,且同一层的分挂件涂不同的颜色,则所有的涂色方法种数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】给挂件进行如图所示的编号,
中心圆为主挂件,从中心向三个方向延伸出分挂件,靠近主挂件的为第一层分挂件,远离主挂件的为第二层分挂件,
用四种不同的颜色给所有的挂件涂色,要求相邻的挂件涂不同的颜色,且同一层的分挂件涂不同的颜色,
1号有4种涂色方法,2,3,4号有种涂色方法,
分情况讨论5,6,7号的涂色方法:
①若5号与1号同色,6号与2号同色,则7号只有1种涂色方法,
5,6,7号有种涂色方法;
②若5号与1号同色,6号与2号异色,此时6号只有1种涂色方法,则7号有2种涂色方法,
5,6,7号有种涂色方法;
③若5号与1号异色,与3号同色,5号只有1种涂色方法,
当6号与4号同色时,7号有2种涂色方法;
当6号与4号异色时,6号有2种涂色方法,7号有1种涂色方法,
5,6,7号有种涂色方法;
④若5号与1号、3号均异色,则5号只有1种涂色方法,6号、7号均有2种涂色方法,
5,6,7号有种涂色方法;
综上,所有的涂色方法种数为,故C正确.
故选:C.
7.(多选)(24-25高二下·广东深圳·期中)将图中A,B,C,D,E五块区域涂上颜色,现有4种不同的颜色可供选择,则下列说法正确的是( )
A
B
E
C
D
A.若每块区域任意涂上一种颜色,则共有种不同涂法
B.若只用3种不同颜色,且相邻区域不同色,则共有24种不同涂法
C.若4种不同颜色全部用上,B,D同色,且相邻区域不同色,则共有48种不同涂法
D.若4种不同颜色全部用上,B,D不同色,且相邻区域不同色,则共有48种不同涂法
【答案】AB
【解析】对于A,每块区域任意涂上一种颜色,即每块区域都有4种选择,则有种不同涂法,A正确;
对于B,若只用3种不同颜色,且相邻区域不同色,则B和D同色,A和E同色,则共有种不同涂法,故B正确;
对于C,因4种不同颜色全部用上,B,D同色,相邻区域不同色,故可以先涂B,D区域,有种涂法,
因三个区域都与B,D相邻,故只需将余下的3种颜色在上全排,有种涂法,则共有种涂法,故C错误;
对于D,按照ABC的顺序涂,每一个区域需要一个颜色,此时有种涂法,
因B,D不同色(D只有一种颜色可选),此时ABCD四块区域所用颜色各不相同,涂E只能与A同色,此时共有24种涂法,故D错误.
故选:AB.
8.(2025·山西·三模)新世纪中学校园有一排长条形区域用来栽种鲜花(如图所示),该区域被分为个部分(且),现有三种花,分别为牡丹、茉莉、玫瑰,分别在每个区域选择一种进行种植,要求相邻区域不能用同一种花,将总的栽种方案记作,则________.
【答案】
【解析】第一个区域有三种选法,之后的每个区域都有两种选法,
由分步乘法计数原理得.
故答案为:
9.(25-26高三上·海南海口·月考)装修师傅要用红、黄、绿三种颜色的地砖铺设一条长10格的走廊,地砖宽度与走廊宽度相同,每块红色地砖长1格,每块黄色地砖长2格,每块绿色地砖长3格,地砖只能整块铺设,且3种颜色都要使用,相同颜色的地砖不作区分.已知装修师傅共使用了6块地砖,恰好铺满这条走廊,若要求相邻2块地砖的颜色不同,则共有____种不同的铺设方法.
【答案】
【解析】设使用红色地砖块,黄色地砖块,绿色地砖块,
由题意得,,解得 ,
即使用红色地砖3块,黄色地砖2块,绿色地砖1块.
下面分四种情形讨论:
①3块红色地砖使用在第1,3,5块地砖的位置时,1块绿色地砖有种方式铺设,
剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有3种不同的铺设方法;
②3块红色地砖使用在第2,4,6块地砖的位置时,1块绿色地砖有种方式铺设,
剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有3种不同的铺设方法;
③3块红色地砖使用在第1,3,6块地砖的位置时,1块绿色地砖只能在第4,5块地砖的位置铺设,
有种方法,剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有2种不同的铺设方法;
④3块红色地砖使用在第1,4,6块地砖的位置时,1块绿色地砖只能在第2,3块地砖的位置铺设,
有种方法,剩余2个位置铺设黄色地砖,所以共有2种不同的铺设方法.
综上,共有 种不同的铺设方法.
10.(2025·广东广州·模拟预测)如图,某停车场有2行4列共8个停车位,现有2辆红色汽车和2辆黑色汽车要停车,则相同颜色的车辆不停在同一行也不停在同一列的概率为___________.
【答案】/
【解析】先计算相同颜色的车辆不停在同一行也不停在同一列的情况种数.
第一步:停红色汽车,第一辆红色汽车在第一行选一个位置有四个位置可选,第二辆红色汽车在第二行有三个位置可选,由于两辆红色汽车可以互换,故有种;
第二步:停黑色汽车,分成两种情况:若第一辆黑色汽车停在第一行且与红色汽车同列,则另一辆黑色汽车有3种停法,若第一辆黑色汽车停在第一行且与红色汽车不同列有2种停法,此时另一辆黑色汽车有2种停法,由于两辆黑色汽车可以互换,故有种.
因此,相同颜色的车辆不停在同一行也不停在同一列的情况种数共有24×14种,
8个车位停入4辆车的试验共有种情况,
所以相同颜色的车辆不停在同一行也不停在同一列的概率为.
故答案为:
11.(2025·四川广安·模拟预测)给n个自上而下相连的正方形着黑色或白色.当时,在所有不同的着色方案中,黑色正方形互不相连的着色方案如图所示:由此推断,当时,黑色正方形互不相邻的着色方案共有___________种(结果用数值表示)
【答案】21
【解析】由题意知黑色正方形互不相连,
故当时,有全黑或全白种,
当时,有白黑、黑白、全白种,
当时,有黑白黑、白白黑、白黑白、黑白白、全白共种,
当时,有白黑白黑、黑白黑白、黑白白黑、白白白黑、白白黑白、白黑白白、黑白白白、全白共种,
当时,有黑白黑白黑、黑白白白黑、黑白白黑白、黑白黑白白、白黑白白黑、白黑白黑白、
白白黑白黑、黑白白白白、白黑白白白、白白黑白白、白白白黑白、白白白白黑、全白共种,
故当时,黑色正方形互不相邻的着色方案共有种结果:
黑白黑白黑白、黑白黑白白黑、黑白白黑白黑、白黑白黑白黑、
黑白白白白黑、黑白白白黑白、黑白白黑白白、黑白黑白白白、
白黑白白白黑、白黑白白黑白、白黑白黑白白、白白黑白白黑、白白黑白黑白、白白白黑白黑、
黑白白白白白、白黑白白白白、白白黑白白白、白白白黑白白、白白白白黑白、白白白白白黑、全白共种,
故答案为:21
12.(2025高三·全国·专题练习)如图所示的雨伞,其伞面被伞骨分成8个区域,每个区域分别印有数字1,2,3,…,8.现准备给该伞面的每个区域涂色,要求每个区域涂一种颜色,相邻两个区域所涂颜色不能相同,对称的两个区域(如区域1与区域5)所涂颜色相同.若有6种不同颜色的颜料可供选择,则不同的涂色方案有______种.
【答案】630
【解析】涂色问题 根据题意,只需确定区域1,2,3,4的颜色,即可确定整个伞面的涂色情况.
先涂区域1,有6种选择,再涂区域2,有5种选择,
当区域3与区域1涂的颜色不同时,区域3有4种选择,剩下的区域4有4种选择;
当区域3与区域1涂的颜色相同时,剩下的区域4有5种选择.
故不同的涂色方案有(种).
13.(24-25高二下·湖南衡阳·期中)如图,已知四棱锥.
(1)从5种颜色中选出3种颜色,涂在四棱锥的5个顶点上,每个顶点涂1种颜色,并使同一条棱上的2个顶点异色,求不同的涂色方法数;
(2)从5种颜色中选出4种颜色,涂在四棱锥的5个顶点上,每个顶点涂1种颜色,并使同一条棱上的2个顶点异色,求不同的涂色方法数.
【解析】(1)由题意知,四棱锥的顶点S,A,B所涂颜色互不相同,
则A,C颜色相同,且B,D颜色相同,
所以共有种不同的涂色方法.
(2)解法一:由题意知,四棱锥的顶点S,A,B所涂颜色互不相同,
则A,C可以颜色相同,B,D可以颜色相同,并且两组中必有一组颜色相同,
所以先从两组中选出一组涂同一颜色,有2种选法(如:B,D颜色相同);
再从5种颜色中,选出4种颜色涂在S,A,B,C四个顶点上,
最后D涂B的颜色,有种不同的涂色方法.
根据分步计数原理知,共有种不同的涂色方法.
解法二:分两类.
第一类,A与C颜色相同,
由题意知,四棱锥的顶点S,A,B所涂颜色互不相同,
它们有种不同的涂色方法,
所以共有种不同的涂色方法;
第二类,A与C颜色不同,
由题意知,四棱锥的顶点S,A,B所涂颜色互不相同,
它们有种不同的涂色方法,
所以共有种不同的涂色方法.
根据分类计数原理知,共有种不同的涂色方法.
1.(多选)(22-23高二下·浙江杭州·期中)如图,在一广场两侧设置6只彩灯,现有4种不同颜色的彩灯可供选择,则下列结论正确的是( )
A.共有种不同方案
B.若相邻两灯不同色,正相对的两灯(如1、4)也不同色,且4种颜色的彩灯均要使用,则共有186种不同方案
C.若相邻两灯不同色,正相对的两灯(如1、4)也不同色,且只能使用3种颜色的彩灯,则共有192种不同方案
D.若相邻两灯不同色,正相对的两灯(如1、4)也不同色,且只能使用2种颜色的彩灯,则共有12种不同方案
【答案】ACD
【解析】对于选项A,每个彩灯颜色都有4种选择,根据分步乘法原理得,
有种不同方案,故A正确;
对于选项B,第一类:先从4种颜色的彩灯选出3种颜色的彩灯有安装在1,2,3号位,则有种结果,
①使用1种剩余的颜色和前3种颜色的1种安装4,5,6号位彩灯时,有种结果;
②使用1种剩余的颜色和前3种颜色的2种安装4,5,6号位彩灯时,有种结果;
根据乘法原理得共有种不同的安装方法;
第二类:先从4种颜色的彩灯选出2种颜色的彩灯有安装在1,2,3号位,则有种结果,
再安装4,5,6号位彩色灯,分两类:
第一类,4,5,6号位只用1,2,3号位剩余的2种彩色灯,有2种结果,
第二类,4,5,6号位用1,2,3号位剩余的2种彩色灯和前三个位置使用过的1种彩灯,
有种结果,根据计数原理得共有种不同的安装方法.
由分类加法原理得共有种不同的安装方案,故B错误;
对于选项C,第一步:先从4种颜色的彩灯选出3种颜色的彩灯有安装在1,2,3号位,则有种结果,第二步:分两类:第一类,4,5,6号位用1,2,3号位的3种彩色灯,有2种结果,
第二类,4,5,6号位用1,2,3号位的2种彩色灯,有种结果,
根据计数原理得共有种不同的安装方法.故C正确;
对于选项D,第一步:从4种颜色的彩灯选出2种颜色的彩灯安装在1,2,3号位,则有种结果,第二步:安装4,5,6号位彩灯有1种,根据分步计数原理,可得有种不同的安装法,故D正确;
故选:ACD
2.(多选)(24-25高三下·山西·月考)空间个点满足任意三点不共线,任意四点不共面,将所有的点两两相连,并用红、蓝两种颜色将所有相连得到的线段染色(一条线段只染一种颜色).对于由上述线段构成的所有三角形和三棱锥,下列说法中正确的有( )
A.若,则可能存在任意2条没有公共点的棱不是同一种颜色的三棱锥
B.若,则一定存在3条边是同一种颜色的三角形
C.若,则可能存在任意三角形的3条边不是同一种颜色的情况
D.若,则一定存在至少有4条棱是同一种颜色的三棱锥
【答案】AD
【解析】若,4点仅能构成一个三棱锥,记为,
不妨把,,染成红色,把,,染成蓝色,
则满足要求,故A正确;
若,设这5个点分别为,如图,实线表示红色线段,
虚线表示蓝色线段,则存在三角形的3条边不是同一种颜色的情况,故B错误;
若,设这6个点分别为,
考虑由一点引出5条线段,,,,,
则至少有3条线段是同色,不妨设,,为红色,,为蓝色.
对于的三条边,若有一条边为红色(不妨设为红色),
则的3条边都是红色,若任意一条边都为蓝色,
则的三条边都是蓝色,
故一定存在一个三角形的3条边都是同一种颜色的情况,故C错误;
若,设这8个点分别为,从中任取6个点,则由上可知,
这6个点所构成的三角形中一定存在3条边是同一种颜色的三角形,
不妨设的3条边都是红色,则以中一点为顶点,
以为底面的三棱锥中,仅当棱都是蓝色时,
在三棱锥的所有棱中恰有3条是红色,3条是蓝色,
否则存在某个三棱锥至少有4条棱是红色的情况,
但如果棱都是蓝色,则在三棱锥中,
棱,,,是蓝色,故无论棱是何种颜色,
三棱锥至少有4条棱是蓝色,
所以不存在一个三棱锥的6条棱恰有3条棱是红色,3条棱是蓝色的情况,故D正确.
故选:AD
3.(2026·重庆·一模)在矩形内部(不包含矩形边界)有个点,将这些点以及矩形的顶点作适当连接,把矩形分割成没有公共部分的三角形区域,则当时,三角形区域的个数为___________;若对如图所示的三角形区域进行着色,要求有公共边的区域不能同色,则至少需要___________种不同的颜色.
【答案】
【解析】在矩形内部(不包含矩形边界)有个点,
将这些点以及矩形的顶点作适当连接,把矩形分割成没有公共部分的三角形区域,
设三角形的个数为,
当时,在矩形内部(不包含矩形边界)有个点,这个点以及矩形的顶点作适当连接,把矩形分割成没有公共部分的三角形区域,即这个点和矩形的四个点构成个的满足条件的三角形,即;
当时,第二个点是在满足第一个点的三角形中的一个三角形内部,这个点和这个三角形的三个点构成三个满足条件的三角形,同时去掉这个点所在的大三角形,故;
同理,,故构成等差数列,首项为,公差为,
故
则三角形的个数为,
则当时,三角形的个数为;
若对如图所示的三角形区域进行着色,要求有公共边的区域不能同色,
如果用2种颜色,则同色且同色,且两色相异,则必定与中某块同色,
与题设不合;
如果用3种颜色,
假设在号区域内涂红色,在号区域内涂黑色,在号区域内涂黑色,
在号区域内涂红色,则在号区域内不能涂红色和黑色,只能涂第三种颜色,
假设在号区域内涂蓝色,在号区域内涂黑色,在号区域内涂红色,
故至少需要种不同的颜色.
4.(2025高三·全国·专题练习)一个的方格表,从左到右依次标上.现用红、黄、蓝三种颜色按照如下要求对各小方格分别染色:
(1)奇数格可以染红、黄、蓝三种颜色中任意一种颜色;
(2)偶数格只能染红、蓝两种颜色中的一种颜色.且要求相邻的两个格子不能同色.
则该1×2025的方格表的染色方法共有_____种.
【答案】
【分析】先设分别表示第格染上颜色红、黄、蓝的染法数,再根据已知列方程组,设全部染法为,确定的递推关系,再应用等比数列通项公式计数染法计算求解.
【解析】设分别表示在的方格表中第格染上颜色红、黄、蓝的染法数.
则,
且,
所以,
设全部染法为,
由递推关系得,且,
则有,
所以.
5.(24-25高二下·江西宜春·月考)在排列组合的学习中,我们会遇到一类涂色问题“圆环涂色”问题(如图一):用种颜色给有个区域(不含最中间区域)的圆环涂色,且要求相邻区域不同色,用表示完成这一涂色的方法数
图一 图二
(1)当时,求
(2)当时,找出的关系,并求出的通项公式.
(3)用种颜色给图二中个区域(含最中间区域)涂色,要求相邻区域不同色,求方法总数.
【解析】(1)由题意,用3种颜色给有4个区域的圆环涂色,要求相邻区域不同色,
先给涂色,有种方法,
接下来,若与同色,则有2种涂色方法,即种;若与不同色,则都只有1种涂色方法,
所以,.
(2)先考虑的取值:
假设不区分是否同色,则用种颜色涂这个区域等价于对以下区域涂色:
因此共有 种,但是这其中包含了同色的情况;因此的取值应该减去同色的情况;
而同色时,可以将这两个相邻区域看成一个整体,即则用种颜色给个区域涂色,
其方法数也就是,所以有:
接下来,利用递推关系求,
由,两边同除以得:,
移项得:
利用累加法:
,又因为,
所以 ,
所以,
(3)先给中间的区域涂色,共有种方法,接下来就是用剩下的种颜色涂含有个区域的“圆环涂色问题”,即(2)中的,
所以方法总数为
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