内容正文:
第02讲 排列与组合
知识清单
知识点01:排列
知识点02:组合
题型讲解
(举一反三)
题型1:排列数公式的应用
题型2:排列的概念与简单的排列问题
题型3:.特殊元素与特殊位置问题
题型4:“相邻”与“不相邻”问题
题型5:组合概念的理解与简单组合问题
题型6:与组合数有关的计算
题型7:实际问题中的组合计数问题
题型8:相同元素分组分配问题
题型9:排列组合的综合应用
强化训练
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
知识点1.排列
1.排列的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.
2.排列相同的条件
两个排列相同的充要条件:
(1)两个排列的元素完全相同.
(2)元素的排列顺序也相同.
3.排列数的定义
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号A表示.
4.排列数公式
(1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),其中m,n∈N*,并且m≤n.
(2)A=.
5.全排列:把n个不同的元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,全排列数为A=n!(叫做n的阶乘).规定:0!=1.
知识点2.组合
1.组合
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
2.组合数
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号C表示.
3.排列与组合的关系
相同点
两者都是从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素
不同点
排列问题中元素有序,组合问题中元素无序
关系
组合数C与排列数A间存在的关系
A=CA
4.组合数公式
组合数公式
乘积形式
C=,
其中m,n∈N*,并且m≤n
阶乘形式
C=
规定:C=1.
5.组合数的性质
性质1:C=C.
性质2:C=C+C.
题型1:排列数公式的应用
【例1-1】(多选)(25-26高二下·全国·课后作业)下列等式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(24-25高二下·全国·课后作业)证明下列等式.
(1);
(2).
【变式1-2】(24-25高三·上海·随堂练习)(1)证明:;
(2)化简:.
【变式1-3】(2024高三·全国·专题练习)求解下列问题:
(1)计算:;
(2)求证:.
题型2:排列的概念与简单的排列问题
【例2-1】(25-26高二下·全国·课堂例题)从甲、乙、丙三人中选两人站成一排的所有站法为( )
A.甲乙,乙甲,甲丙,丙甲 B.甲乙,丙乙,丙甲
C.甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙 D.甲乙,甲丙,乙丙
【变式2-1】(25-26高二下·全国·课堂例题)某班下午有三节课,欲从语文、数学、英语、物理、化学中任选三科来安排,则不同排课法的种数是( )
A.15 B. C. D.
【变式2-2】(24-25高二下·四川达州·期末)从6名学生中选出2名分别担任组长和副组长,则不同的选择方法数为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】H城市某段时间内发放的汽车牌照号码由2个英文字母后接4个数字组成,其中4个数字互不相同,这样的牌照号码共有______种.
题型3:特殊元素与特殊位置问题
【例3-1】(25-26高二下·全国·课后作业)要从,5个人中选出1名组长和1名副组长,但不能当副组长,则不同的选法种数是( )
A.20 B.16 C.10 D.6
【变式3-1】(25-26高二下·全国·课后作业)用1,2,3…,9这九个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )
A.324 B.224 C.360 D.648
【变式3-2】(25-26高二·江苏南通·期末)为营造良好的气氛迎接新年,小明从甲、乙、丙、丁4幅不同的画中选出2幅,分别挂在书房和客厅,则不同挂法的所有可能情况种数是__________.
【变式3-3】(25-26高二下·全国·课后作业)从0,1,2,3这四个数中,每次取3个不同的数字排成一个三位数,写出其中大于200的所有三位数.
题型4:“相邻”与“不相邻”问题
【例4-1】(25-26高二·江苏南通·期末)2个女生和2个男生站成一排合影,2个男生相邻的不同排法总数为( )
A.12 B.24 C.36 D.72
【变式4-1】(25-26高三上·山西太原·期末)某次市运会跳水项目的预赛中有名参赛选手,其中校有名,校有名,校有名.现要求校名选手的出场均不能和校选手的出场相邻,则这名选手不同出场顺序的种数为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高二·北京昌平·期末)若有5个人排成一排,其中甲、乙必须相邻,而丙不能站在两端,则不同的排法共有______种.(用数字作答)
【变式4-3】甲乙丙丁戊五人排队,要求甲乙不相邻且甲不能站在首位,共有多少种站法?
题型5:组合概念的理解与简单组合问题
【例5-1】(2025高二·全国·专题练习)从集合中任取两个元素,有以下五个问题:
①相加可得多少个不同的和?
②相除可得多少个不同的商?
③作为椭圆方程中的a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的椭圆方程?
④作为双曲线方程中的a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的双曲线方程?
⑤作为对数中的a,b,可得到多少个不同的对数?其中属于排列问题的是( ).
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.②④
【变式5-1】(2025高二·全国·专题练习)给出下列问题:
①若集合求集合A的含有3个元素的子集的个数;
②求从甲、乙、丙三名同学中选两名同学参加两项不同的活动的选法种数;
③求从7本不同的书中选出5本给某一个同学的选法种数;
④求四个城市之间需要准备的飞机票的种数;
⑤把3本相同的书分给5个学生,求每人最多得1本的分法种数.
其中是组合问题的为( )
A.①⑤ B.①② C.①③⑤ D.①③
【变式5-2】(2024高二下·全国·专题练习)下列问题不是组合问题的是( )
A.从甲、乙、丙、丁四位老师中选取两位去参加学习交流会,有多少种选法?
B.平面上有2016个不同的点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段?
C.集合{a1,a2,a3,…,an}含有三个元素的子集有多少个?
D.从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法?
【变式5-3】(24-25高三·上海·随堂练习)给出下列问题:
①有10个车站,共需要准备多少种车票?
②有10个车站,共有多少种不同的票价?
③平面内有10个点,共可作出多少条不同的有向线段?
④有10个同学,假期约定每两人通电话一次,共需通话多少次?
⑤从10个同学中选出2名分别参加数学和物理竞赛,有多少种选派方法?
以上问题中,属于组合问题的是________.(填写问题序号)
题型6: 与组合数有关的计算
【例6-1】(25-26高二·江西宜春·期末)若从1,2,3,…,()中任意取出两个不同的数,共有21种不同的取法,则( )
A.6 B.7 C.20 D.21
【变式6-1】(25-26高二·山东潍坊·期末)若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式6-2】(25-26高二·江苏南京·期末)计算的值为______.(用数字作答)
【变式6-3】(25-26高二下·全国·课堂例题)计算;
题型7:实际问题中的组合计数问题
【例7-1】(25-26高二·四川巴中·月考)某人计划去四川南江旅游,打算从光雾山、米仓山、十八月潭、元顶山、诺水河这5个景点中选3个景点去游玩,则不同的选择方法种数为( )
A.60 B.20 C.12 D.10
【变式7-1】(25-26高二·甘肃张掖·期末)某兴趣小组有6名男生和3名女生,从中选出4人代表小组参加活动,则男生甲和女生乙至少有1人被选中的选法有( )
A.21种 B.56种 C.91种 D.35种
【变式7-2】(24-25高二下·江苏无锡·月考)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5次传递后,毽子又被踢回给甲,则不同的传递方式共有______种.
【变式7-3】(25-26高二下·全国·课堂例题)新高考改革后,在取消文理分科后,全国大多数地区实行“”模式,即语、数、外三科为国家统考,所有考生必选,然后从物理、历史2科中任选1科,再从化学、生物、政治和地理中任选2科参加高考.选科前大家普遍认为,传统的“大文大理”(即“物化生”“政史地”组合)还依然是主流,那么选考的组合方式一共有多少种可能的情况?其中选物理不选历史和选历史不选物理的情况又分别有多少种?
题型8:相同元素分组分配问题
【例8-1】(25-26高二下·全国·课后作业)将2名女教师,4名男教师分成2个小组,分别安排到甲、乙两所学校轮岗支教,每个小组由1名女教师和2名男教师组成,则不同的安排方案共有( )
A.24种 B.10种 C.12种 D.9种
【变式8-1】(25-26高二·福建漳州·期末)2025年东南现代农博会·花博会在漳州东南花都隆重举行,活动现场的非遗区有三个项目:漆扇绘梦、糖画塑形、剪纸生花,主理人现场演示,游客可亲手体验.现有甲、乙、丙、丁、戊5名同学在非遗区体验,三个非遗项目都有同学去体验,且每名同学只能体验一个项目,其中甲和乙选择体验漆扇绘梦,不同的体验方案共有( )
A.6种 B.12种 C.18种 D.24种
【变式8-2】(25-26高二·江苏南通·期末)运动会期间,将甲、乙、丙、丁四名志愿者分配到三个场地参加志愿服务,每名志愿者只能安排去一个场地,每个场地至少需要一名志愿者,则不同的安排方法数为__________.
【变式8-3】(25-26高二·北京·月考)现有6本不同的书,分给甲乙丙三人.按以下要求,各有几种分法?(用数字作答)
(1)甲得1本,乙得1本,丙得4本;
(2)一人得1本,一人得1本,一人得4本;
(3)平均分给甲、乙、丙三人;
(4)一人得1本,一人2本,另外一人3本.
题型9: 排列组合的综合应用
【例9-1】(25-26高二·江西宜春·期末)全民登高谱新篇,策马奔腾启华年.1月1日,“中国体育彩票”2026年全国新年登高健身大会(江西分会场)在宜春明月山举行的活动中,某路段设三个服务站,宜春某高校5名同学到甲、乙、丙三个服务点做志愿者,每名同学只去1个服务点,每个服务点至少1人,则不同的安排方法共有( )
A.25种 B.150种 C.300种 D.50种
【变式9-1】(25-26高二·江西吉安·期末)从5人中选出4人分别到上海、香港、台北、澳门四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这5人中甲、乙两人不去上海游览,则不同的选择方案共有( )
A.120种 B.96种 C.72种 D.48种
【变式9-1】(25-26高二·陕西西安·期末)将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.恰好有一个空盒,有____种放法.
【变式9-3】(2025高二·全国·专题练习)有6列火车准备停在某车站并行的6条轨道上,若列车A不能停在第3道上,列车B不能停在第1道上,则6列火车不同的停靠方法有多少种?
一、单选题
1.(25-26高二·江苏常州·期末)若,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.(25-26高二·江西南昌·期末)甲、乙、丙等5人站成一排,其中甲、乙不相邻且甲、丙相邻的排法有( )
A.24种 B.36种 C.42种 D.48种
3.(25-26高二下·全国·课堂例题)5个代表分4张同样的参观券,每人最多分一张,且全部分完,那么分法一共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
4.(2026高三·全国·专题练习)有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从这20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法是( )
A.560 B.2735 C.1136 D.480
5.(25-26高二·云南·期末)某校为了提倡素质教育,丰富学生们的课外生活,分别成立绘画、象棋和篮球等三个兴趣小组.现有甲、乙、丙、丁、戊五名同学报名参加,每人仅参加一个兴趣小组,每个兴趣小组至少有一个人报名,且甲不能参加绘画,则不同的报名方法有( )
A.150 B.114 C.100 D.72
6.(25-26高二下·全国·单元测试)圆周上有8个等分圆周的点,以这些等分点为顶点的锐角三角形或钝角三角形的个数是( )
A.16 B.24 C.32 D.48
7.(25-26高二下·全国·课后作业)有12名划船运动员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,其他5人既会划左舷又会划右舷,现要从这12名运动员中选出6人平均分在左、右舷参加划船比赛,则不同的选法共有( )
A.1860种 B.2174种 C.2354种 D.2651种
8.(25-26高三上·吉林四平·期末)6个除颜色外完全相同的小球,其中红、黄、蓝各2个,把这6个小球排成一排,其中红色小球不相邻的排法有( )种
A.40 B.60 C.80 D.120
二、多选题
9.(25-26高二·广西桂林·月考)下列选项正确的有( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高二·陕西渭南·期末)已知某乒乓球队有4名男队员(包含1名男队长),3名女队员(包含1名女队长),则下列说法正确的是( )
A.若从该乒乓球队中选派2名男队员,2名女队员外出比赛,则共有18种选派方法
B.若从该乒乓球队中选派3名队员外出比赛,且至少有1名女队员,则共有31种选派方法
C.若从该乒乓球队中选派4名队员外出比赛,且既要有队长,又要有女队员,则共有30种选派方法
D.若该乒乓球队中的7名队员去三个不同的城市参加比赛,且每个城市至少2人,则共有630种选派方法
11.(25-26高二·江苏南通·期末)文娱晚会中,学生的节目有9个,教师的节目有2个,则( )
A.如果教师的节目不排在最后,那么不同排法的种数为
B.如果教师的节目不排在两端,那么不同排法的种数为
C.如果教师的节目必须相邻,那么不同排法的种数为
D.如果教师的节目不能相邻,那么不同排法的种数为
三、填空题
12.(2026高二下·全国·专题练习)从5名女老师和3名男老师中选出一位主考和两位监考参加2025年高考某考场的监考工作.要求主考固定在考场前方监考,一女教师在考场内流动监考,另一位教师固定在考场后方监考,则不同的安排方案种数为________.
13.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)6名同学相约去游乐场游玩,进场时按顺序验票,则甲、乙、丙按顺序进场的不同情况有____种;进场后他们选定了3个游玩项目,每人都只玩1个项目,且每个项目都有人玩,则A项目恰有2个人游玩的不同分配方法有____种.(请用数字作答)
14.(25-26高二·江西抚州·期末)某高中举行益智闯关团队赛,共4个关卡,现有包含甲、乙、丙在内的名选手组团参赛,若甲负责第一关,最后一关由名选手共同完成,且乙、丙不在同一关卡,则不同的参赛方案有________种.
四、解答题
15.(25-26高二下·全国·课堂例题)从1到9的九个数字中取三个偶数和四个奇数,试问:
(1)能组成多少个没有重复数字的七位数?
(2)上述七位数中3个偶数排在一起的有几个?
(3)在(1)中的七位数中,偶数排在一起,奇数也排在一起的有几个?
(4)在(1)中任意两个偶数不相邻的七位数有几个?
16.(25-26高二下·全国·课堂例题)判断下列问题是不是排列问题:
(1)从1到10十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内的点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
(2)从10名同学中任抽两名同学去学校开座谈会,有多少种不同的抽取方法?
(3)某商场有四个大门,若从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,不同的出入方式共有多少种?
17.(25-26高二·江西九江·月考)请列出式子并计算出答案
(1)4名同学报名3个运动项目,每名同学限报1个项目,每个项目不限人数,则不同的报名方法共有多少种
(2)现有包含甲在内的8名学生,从中选3人排成一排参加文艺汇演,若甲不站第一个位置,则不同的排法共有多少种
(3)某班级举行元旦晚会,已知现有8个节目已定稿,临时邀请了班级的科任老师来表演2个节目,将这2个节目添入节目单,且不改变原来的节目顺序,则不同的安排方式有多少种
18.(25-26高二下·全国·课后作业)从八个数字中任取3个不同的数字作为二次函数的系数,问:
(1)共能组成多少个不同的二次函数?
(2)在这些二次函数中,图象关于轴对称的有多少个?
19.(25-26高二下·全国·单元测试)把4位男售票员和4位女售票员平均分成4组,到4辆公共汽车里售票,如果同样两人在不同汽车上服务算作不同的情况.
(1)有几种不同的分配方法?
(2)每小组必须是一位男售票员和一位女售票员,有几种不同的分配方法?
(3)如果每组的售票员性别相同,有几种不同的分配方法?
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第02讲 排列与组合
知识清单
知识点01:排列
知识点02:组合
题型讲解
(举一反三)
题型1:排列数公式的应用
题型2:排列的概念与简单的排列问题
题型3:.特殊元素与特殊位置问题
题型4:“相邻”与“不相邻”问题
题型5:组合概念的理解与简单组合问题
题型6:与组合数有关的计算
题型7:实际问题中的组合计数问题
题型8:相同元素分组分配问题
题型9:排列组合的综合应用
强化训练
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
知识点1.排列
1.排列的定义
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,并按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.
2.排列相同的条件
两个排列相同的充要条件:
(1)两个排列的元素完全相同.
(2)元素的排列顺序也相同.
3.排列数的定义
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号A表示.
4.排列数公式
(1)A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1),其中m,n∈N*,并且m≤n.
(2)A=.
5.全排列:把n个不同的元素全部取出的一个排列,叫做n个元素的一个全排列,全排列数为A=n!(叫做n的阶乘).规定:0!=1.
知识点2.组合
1.组合
一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素作为一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.
2.组合数
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号C表示.
3.排列与组合的关系
相同点
两者都是从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素
不同点
排列问题中元素有序,组合问题中元素无序
关系
组合数C与排列数A间存在的关系
A=CA
4.组合数公式
组合数公式
乘积形式
C=,
其中m,n∈N*,并且m≤n
阶乘形式
C=
规定:C=1.
5.组合数的性质
性质1:C=C.
性质2:C=C+C.
题型1:排列数公式的应用
【例1-1】(多选)(25-26高二下·全国·课后作业)下列等式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【分析】利用排列数公式、组合数公式,逐项计算判断作答.
【详解】对于A,,A正确;
对于B, ,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,.
故选:ABCD
【变式1-1】(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.
【变式1-2】(24-25高三·上海·随堂练习)(1)证明:;
(2)化简:.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】利用排列数的计算公式即可证明和化简;
【详解】(1)证明:;
(2)原式.
【变式1-3】(2024高三·全国·专题练习)求解下列问题:
(1)计算:;
(2)求证:.
【答案】(1)1
(2)证明见解析
【分析】(1)根据排列数公式计算;
(2)根据排列数公式计算可得左右两边相等.
【详解】(1).
(2),.
题型2:排列的概念与简单的排列问题
【例2-1】(25-26高二下·全国·课堂例题)从甲、乙、丙三人中选两人站成一排的所有站法为( )
A.甲乙,乙甲,甲丙,丙甲 B.甲乙,丙乙,丙甲
C.甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙 D.甲乙,甲丙,乙丙
【答案】C
【分析】根据题意,结合枚举法一一列出,即可求解.
【详解】根据题意,从甲、乙、丙三人中选两人站成一排,
若选甲乙两人,则站法为甲乙,乙甲;
若选甲丙两人,则站法为甲丙,丙甲;
若选乙丙两人,则站法为乙丙,丙乙,
所以所有站法为“甲乙,甲丙,乙甲,乙丙,丙甲,丙乙”.
故选:C.
【变式2-1】(25-26高二下·全国·课堂例题)某班下午有三节课,欲从语文、数学、英语、物理、化学中任选三科来安排,则不同排课法的种数是( )
A.15 B. C. D.
【答案】B
【详解】把下午三节课看成“3个位置”,把语文、数学、英语、物理、化学看成“5个元素”,
分别用来表示,
一种排课法可看作是从中取出3个按顺序分给三节课,
分配的时候有顺序之分,故所有不同排课法的种数是.
故选:B.
【变式2-2】(24-25高二下·四川达州·期末)从6名学生中选出2名分别担任组长和副组长,则不同的选择方法数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意可知选出2人并担任不同职务,因此相当于选出两人并按照顺序排列,
所以根据排列数的概念可得:不同的选择方法数为.
故选:C
【变式2-3】H城市某段时间内发放的汽车牌照号码由2个英文字母后接4个数字组成,其中4个数字互不相同,这样的牌照号码共有______种.
【答案】3407040
【分析】先求解出汽车牌照号码中的前两个英文字母的排列数,再求解出4个数字的排列数,最后根据分步乘法计数原理求解出本题的结果.
【详解】因为汽车牌照号码中的前两个是英文字母,
所以此处共有(种)排法,
又因为英文字母后接4个数字且4个数字互不相同,
所以共有(种)排法,
根据分步乘法计数原理,这样的牌照号码共有(种).
故答案为:3407040.
题型3:特殊元素与特殊位置问题
【例3-1】(25-26高二下·全国·课后作业)要从,5个人中选出1名组长和1名副组长,但不能当副组长,则不同的选法种数是( )
A.20 B.16 C.10 D.6
【答案】B
【分析】先考虑无限制条件的情况,再减去当副组长的情况,即可得答案.
【详解】不考虑限制条件有种选法,
若当副组长,有种选法,
故不当副组长,有(种)选法.
故选:B.
【变式3-1】(25-26高二下·全国·课后作业)用1,2,3…,9这九个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )
A.324 B.224 C.360 D.648
【答案】B
【分析】根据分步计数原理,先排个位,有种,然后排十位和百位,有种,即可得解.
【详解】先排个位,有种,然后排十位和百位,有种,
故共有(个)没有重复数字的三位偶数.
故选:B
【变式3-2】(25-26高二·江苏南通·期末)为营造良好的气氛迎接新年,小明从甲、乙、丙、丁4幅不同的画中选出2幅,分别挂在书房和客厅,则不同挂法的所有可能情况种数是__________.
【答案】
【分析】根据已知条件,挂在不同位置有顺序区别,需要用排列来计算.
【详解】小明从甲、乙、丙、丁4幅不同的画中选出2幅进行排列,不同挂法总数为:种.
故答案为:.
【变式3-3】(25-26高二下·全国·课后作业)从0,1,2,3这四个数中,每次取3个不同的数字排成一个三位数,写出其中大于200的所有三位数.
【答案】答案见解析
【分析】列举出所有满足条件的三位数即可.
【详解】大于200的三位数的首位是2或3,所以共有:201,203,210,213,230,231,301,302,310,312,320,321.
题型4:“相邻”与“不相邻”问题
【例4-1】(25-26高二·江苏南通·期末)2个女生和2个男生站成一排合影,2个男生相邻的不同排法总数为( )
A.12 B.24 C.36 D.72
【答案】A
【分析】根据相邻问题捆绑法求解即可.
【详解】把2个男生看作一个整体,内部有种排列方式
将这个男生整体和2个女生一起排列,相当于3个元素,有种排列方式,
所以,根据乘法原理,总的排法有:种不同排法.
故选:A
【变式4-1】(25-26高三上·山西太原·期末)某次市运会跳水项目的预赛中有名参赛选手,其中校有名,校有名,校有名.现要求校名选手的出场均不能和校选手的出场相邻,则这名选手不同出场顺序的种数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】记校名选手分别为甲、乙,记事件甲与校选手的出场相邻,事件乙与校选手的出场相邻,结合韦恩图法可求出满足题设条件的排法种数.
【详解】记校名选手分别为甲、乙,
记事件甲与校选手的出场相邻,事件乙与校选手的出场相邻,如下图所示:
事件为:校选手的两边为甲和乙,
则满足题意的排法种数为
种.
故选:B.
【变式4-2】(25-26高二·北京昌平·期末)若有5个人排成一排,其中甲、乙必须相邻,而丙不能站在两端,则不同的排法共有______种.(用数字作答)
【答案】24
【分析】由题意得甲、乙必须相邻,故使用“捆绑法”把甲、乙捆绑到一起算作一个“个体”,再确定丙的位置后,全排列剩下的“个体”即可.
【详解】因为甲、乙必须相邻,故将甲、乙捆绑到一起算作一个“个体”,内部有种排列方法,此时共有4个“个体”,
若丙不能站在两端,则丙只能站在中间两个位置中的一个,共2种排列方法,其余3个“个体”全排列,共有种排列方法,
故共有种排列方法.
故答案为:24.
【变式4-3】甲乙丙丁戊五人排队,要求甲乙不相邻且甲不能站在首位,共有多少种站法?
【答案】54
【分析】根据甲在中间三个位置以及最后一个位置,结合排列组合,即可由计数原理求解.
【详解】①若甲在第2,3,4位置中选择一个位置安排甲,有种选择,
接下来安排乙,则有种方法,
再安排剩余三个人,有种方法,
故一共有种方法,
②若甲在最后一位,则乙可以在前三个位置中任选一个,有种方法,
其余三人全排列,有种方法,则有种方法,
因此一共有.
答:共有54种站法.
题型5:组合概念的理解与简单组合问题
【例5-1】(2025高二·全国·专题练习)从集合中任取两个元素,有以下五个问题:
①相加可得多少个不同的和?
②相除可得多少个不同的商?
③作为椭圆方程中的a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的椭圆方程?
④作为双曲线方程中的a,b,可以得到多少个焦点在x轴上的双曲线方程?
⑤作为对数中的a,b,可得到多少个不同的对数?其中属于排列问题的是( ).
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.②④
【答案】B
【分析】根据排列的定义,是否与顺序相关是确定一个问题是否为排列问题的关键,据此逐项判断即可.
【详解】对于①,两数的和与顺序无关,故①是组合问题;
对于②,两数的商与顺序有关,故②是排列问题;
对于③,因为椭圆的焦点在x轴上,故与取的两数顺序无关,故③是组合问题;
对于④,取得两数与顺序有关,故④是排列问题;
对于⑤,取得两数与顺序有关,故⑤是排列问题;
所以,②④⑤与两数的顺序有关,为排列问题.
故选:B.
【变式5-1】(2025高二·全国·专题练习)给出下列问题:
①若集合求集合A的含有3个元素的子集的个数;
②求从甲、乙、丙三名同学中选两名同学参加两项不同的活动的选法种数;
③求从7本不同的书中选出5本给某一个同学的选法种数;
④求四个城市之间需要准备的飞机票的种数;
⑤把3本相同的书分给5个学生,求每人最多得1本的分法种数.
其中是组合问题的为( )
A.①⑤ B.①② C.①③⑤ D.①③
【答案】C
【分析】根据组合的定义分别判断即可.
【详解】对于①,集合的元素与顺序无关,故①是组合问题;
对于②,从甲、乙、丙三名同学中选两名同学参加两项不同的活动与顺序有关,故②是排列问题;
对于③,从7本不同的书中选出5本给某一个同学,与顺序无关,故③是组合问题;
对于④,因为飞机有起始站与终点站,故四个城市之间需要准备的飞机票的种数与顺序有关,故④是排列问题;
对于⑤,因为书是相同的,所以问题就等价于从5人中选出3人,故⑤是组合问题.
故选:C.
【变式5-2】(2024高二下·全国·专题练习)下列问题不是组合问题的是( )
A.从甲、乙、丙、丁四位老师中选取两位去参加学习交流会,有多少种选法?
B.平面上有2016个不同的点,它们中任意三点不共线,连接任意两点可以构成多少条线段?
C.集合{a1,a2,a3,…,an}含有三个元素的子集有多少个?
D.从高三(19)班的54名学生中选出2名学生分别参加校庆晚会的独唱、独舞节目,有多少种选法?
【答案】D
【分析】发现选项A、B、C中都与顺序无关,利用组合问题的定义处理即可.
【详解】易知组合问题与顺序无关,排列问题与顺序有关,
在D选项中,选出的2名学生,如甲、乙,其中“甲参加独唱,
乙参加独舞”与“乙参加独唱,甲参加独舞”是两个不同的选法,与顺序有关,
因此是排列问题,不是组合问题,故D正确.
故选:D
【变式5-3】(24-25高三·上海·随堂练习)给出下列问题:
①有10个车站,共需要准备多少种车票?
②有10个车站,共有多少种不同的票价?
③平面内有10个点,共可作出多少条不同的有向线段?
④有10个同学,假期约定每两人通电话一次,共需通话多少次?
⑤从10个同学中选出2名分别参加数学和物理竞赛,有多少种选派方法?
以上问题中,属于组合问题的是________.(填写问题序号)
【答案】②④
【分析】根据排列组合的定义逐个分析判断即可
【详解】对于①,相当于从10个不同元素任取2个按一定顺序排列起来,属于排列问题;
对于②,相当于从10个不同元素任取2个并成一组,属于组合问题;
对于③,相当于从10个不同元素任取2个按一定顺序排列起来,属于排列问题;
对于④,相当于从10个不同元素任取2个并成一组,属于组合问题;
对于⑤,相当于从10个不同元素任取2个按一定顺序排列起来,属于排列问题;
所以以上问题中,属于组合问题的是②④.
故答案为:②④
题型6: 与组合数有关的计算
【例6-1】(25-26高二·江西宜春·期末)若从1,2,3,…,()中任意取出两个不同的数,共有21种不同的取法,则( )
A.6 B.7 C.20 D.21
【答案】B
【分析】根据组合知识求解即可.
【详解】由题意,得,即,
解得(舍去)或.
故选:B
【变式6-1】(25-26高二·山东潍坊·期末)若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】利用组合数的性质即可求解.
【详解】由,利用组合数的性质有.
故选:B.
【变式6-2】(25-26高二·江苏南京·期末)计算的值为______.(用数字作答)
【答案】
【分析】利用组合数的性质以及排列数、组合数公式可得结果.
【详解】.
故答案为:.
【变式6-3】(25-26高二下·全国·课堂例题)计算;
【答案】0
【分析】根据排列数和组合数计算公式可得答案.
【详解】原式.
题型7:实际问题中的组合计数问题
【例7-1】(25-26高二·四川巴中·月考)某人计划去四川南江旅游,打算从光雾山、米仓山、十八月潭、元顶山、诺水河这5个景点中选3个景点去游玩,则不同的选择方法种数为( )
A.60 B.20 C.12 D.10
【答案】D
【分析】根据组合数的计算公式即可求解.
【详解】从5个景点中选3个景点去游玩,是组合问题,
不同的选择方法种数为.
故选:D.
【变式7-1】(25-26高二·甘肃张掖·期末)某兴趣小组有6名男生和3名女生,从中选出4人代表小组参加活动,则男生甲和女生乙至少有1人被选中的选法有( )
A.21种 B.56种 C.91种 D.35种
【答案】C
【分析】方法一:选出的4人中男生甲和女生乙至少有1人被选中,包括甲、乙2人只有1人被选中和甲、乙2人都被选中两类情况求解即可;方法二:选出的4人中男生甲和女生乙至少有1人被选中的选法种数.就是从9名成员中选出4人的选法种数减去男生甲和女生乙都没有被选中的选法种数.
【详解】方法一:选出的4人中男生甲和女生乙至少有1人被选中,包括甲、乙2人只有1人被选中和甲、乙2人都被选中两类情况,
根据分类加法计数原理,选出的4人中男生甲和女生乙至少有1人被选中的选法种数为.
方法二:选出的4人中男生甲和女生乙至少有1人被选中的选法种数,就是从9名成员中选出4人的选法种数减去男生甲和女生乙都没有被选中的选法种数,即.
故选:C
【变式7-2】(24-25高二下·江苏无锡·月考)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5次传递后,毽子又被踢回给甲,则不同的传递方式共有______种.
【答案】10
【详解】由题设,若三人为甲、乙、丙,传递过程如下:
甲①②③④甲,
其中①④一定不会是甲,所以中间四个人的可能情况为:
{乙,甲,乙,丙}、{乙,甲,丙,乙}、{乙,丙,甲,乙}、{乙,丙,甲,丙}、{乙,丙,乙,丙}、{丙,甲,乙,丙}、{丙,甲,丙,乙}、{丙,乙,甲,乙}、{丙,乙,甲,丙}、{丙,乙,丙,乙},共10种情况.
【变式7-3】(25-26高二下·全国·课堂例题)新高考改革后,在取消文理分科后,全国大多数地区实行“”模式,即语、数、外三科为国家统考,所有考生必选,然后从物理、历史2科中任选1科,再从化学、生物、政治和地理中任选2科参加高考.选科前大家普遍认为,传统的“大文大理”(即“物化生”“政史地”组合)还依然是主流,那么选考的组合方式一共有多少种可能的情况?其中选物理不选历史和选历史不选物理的情况又分别有多少种?
【答案】选考的组合方式12种,选物理不选历史6种,选历史不选物理6种
【分析】根据分类加法和分步乘法计数原理,分别直接计算可得结果.
【详解】分成两步:
第一步:从物理、历史2科中任选1科,共有种,
第二步:再从化学、生物、政治和地理中任选2科,共有种,
因此选考的组合方式一共有种可能的情况;
其中选物理不选历史的共有种情况,选历史不选物理的共有种情况.
题型8:相同元素分组分配问题
【例8-1】(25-26高二下·全国·课后作业)将2名女教师,4名男教师分成2个小组,分别安排到甲、乙两所学校轮岗支教,每个小组由1名女教师和2名男教师组成,则不同的安排方案共有( )
A.24种 B.10种 C.12种 D.9种
【答案】C
【分析】依据分步乘法计数原理,按“先为甲地选1名女教师,再为甲地选2名男教师,剩下的3名教师到乙地的步骤”计算可得.
【详解】第一步,为甲地选1名女教师,有(种)选法;
第二步,为甲地选2名男教师,有(种)选法;
第三步,剩下的3名教师到乙地,故不同的安排方案共有(种).
故选:C.
【变式8-1】(25-26高二·福建漳州·期末)2025年东南现代农博会·花博会在漳州东南花都隆重举行,活动现场的非遗区有三个项目:漆扇绘梦、糖画塑形、剪纸生花,主理人现场演示,游客可亲手体验.现有甲、乙、丙、丁、戊5名同学在非遗区体验,三个非遗项目都有同学去体验,且每名同学只能体验一个项目,其中甲和乙选择体验漆扇绘梦,不同的体验方案共有( )
A.6种 B.12种 C.18种 D.24种
【答案】B
【分析】分类讨论,漆扇绘梦有甲、乙两人体验,丙、丁、戊有一人体验漆扇绘梦,剩下两人分别体验另外两个项目,第二类是漆扇绘梦有甲、乙两人体验,糖画塑形、剪纸生花任选一个有两人体验,剩下一人体验剩余的项目根据分类原理即可计算.
【详解】根据题意可知第一类是漆扇绘梦有甲、乙两人体验,丙、丁、戊有一人体验漆扇绘梦,
剩下两人分别体验另外两个项目,则有种方案,
第二类是漆扇绘梦有甲、乙两人体验,糖画塑形、剪纸生花任选一个有两人体验,
则有种方案,综上总共有种方案.
故选:
【变式8-2】(25-26高二·江苏南通·期末)运动会期间,将甲、乙、丙、丁四名志愿者分配到三个场地参加志愿服务,每名志愿者只能安排去一个场地,每个场地至少需要一名志愿者,则不同的安排方法数为__________.
【答案】
【分析】先分组,从4名志愿者中选2个人为一组,其余2个人各为一组,再排列,将分好的3组全排列,对应3个场地,根据分步乘法计数原理计算得解.
【详解】从4名志愿者中选2个人为一组,其余2个人各为一组,共有种选法,
将分好的3组全排列,对应3个场地,共有种排法,
则满足题意的不同的安排方法数为种.
故答案为:.
【变式8-3】(25-26高二·北京·月考)现有6本不同的书,分给甲乙丙三人.按以下要求,各有几种分法?(用数字作答)
(1)甲得1本,乙得1本,丙得4本;
(2)一人得1本,一人得1本,一人得4本;
(3)平均分给甲、乙、丙三人;
(4)一人得1本,一人2本,另外一人3本.
【答案】(1)30
(2)90
(3)90
(4)360
【分析】(1)根据排列组合的分组和分配进行求解即可.
(2)在(1)的基础上根据排列组合的分组和分配对甲、乙、丙三人进行分类求解即可.
(3)根据排列组合的分组和分配进行求解即可.
(4)根据排列组合的分组和分配先把书分三堆,再分给三个人进行求解即可.
【详解】(1)(1)甲、乙、丙依次选书,得;
(2)在(1)的基础上,得4本书的可以是甲、乙、丙三人的任何一个,共;
(3)甲、乙、丙依次选书,得;
(4)先把书分三堆,再分给三个人:.
题型9: 排列组合的综合应用
【例9-1】(25-26高二·江西宜春·期末)全民登高谱新篇,策马奔腾启华年.1月1日,“中国体育彩票”2026年全国新年登高健身大会(江西分会场)在宜春明月山举行的活动中,某路段设三个服务站,宜春某高校5名同学到甲、乙、丙三个服务点做志愿者,每名同学只去1个服务点,每个服务点至少1人,则不同的安排方法共有( )
A.25种 B.150种 C.300种 D.50种
【答案】B
【分析】利用先分组后分配来解题,分组中要注意均分组消序思想.
【详解】依题意,有两类分组方法:
① 5名同学按2人,2人,1人分成三个小组,有种分法,
② 5名同学按3人,1人,1人分成三个小组,有种分法.
再把分好的三个小组安排到三个服务站分别有种方法,
故每个服务点至少有1人的不同安排方法有:种.
故选:B.
【变式9-1】(25-26高二·江西吉安·期末)从5人中选出4人分别到上海、香港、台北、澳门四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这5人中甲、乙两人不去上海游览,则不同的选择方案共有( )
A.120种 B.96种 C.72种 D.48种
【答案】C
【分析】先确定去上海游览的人,再确定剩下三个城市游览的人,即可求解.
【详解】分两步:首先从除甲乙之外的3人中选1人去上海游览,共有种,
其次从剩余4人中选3人到其他三个城市游览,共有种,
共有种,
故选:C
【变式9-1】(25-26高二·陕西西安·期末)将4个编号为1,2,3,4的小球放入4个编号为1,2,3,4的盒子中.恰好有一个空盒,有____种放法.
【答案】144
【分析】按分步计数原理,先将小球分为三组,再放入四个盒子中的三个.
【详解】根据题意,分2步进行分析:
①将4个小球分为三组,其中一组有2个小球,另外两组各有1个小球,
有种分组方法;
②从4个盒子中任选3个,放入三组小球,有种情况,
故共有种不同的放法;
故答案为:144.
【变式9-3】(2025高二·全国·专题练习)有6列火车准备停在某车站并行的6条轨道上,若列车A不能停在第3道上,列车B不能停在第1道上,则6列火车不同的停靠方法有多少种?
【答案】504
【分析】解法1:运用正面分类求解,即分两类求排列数再利用分类加法计数原理即得;解法2:运用反面间接求解,即先计算没有限制条件的排列数,再剔除限制条件下的排列数即得.
【详解】解法1(正面分类求解):
第一类,若列车A停在第1道上,则余下的5列车可以任意停,有种:
第二类,若列车A不停在第1道上,
因为列车A也不能停在第3道上,则有种,再停列车B也有种,余下的4列车可以任意停,有种,
因此有种.
由分类计数原理可得共有种停靠方法.
解法2(反面间接求解):
若没有任何限制条件,则有种停靠方法.
当列车A停在第3道上时,余下的5列车有种停靠方法;
当列车B停在第1道上时,余下的5列车也有种停靠方法;
当列车A停在第3道上且列车B停在第1道上时,余下的4列车有种停靠方法,
因此满足条件的停靠方法有种.
一、单选题
1.(25-26高二·江苏常州·期末)若,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【分析】根据组合数与排列数的计算公式,将原方程化简整理,即可求出结果.
【详解】由,可得:,且,
解得:.
故选:A
2.(25-26高二·江西南昌·期末)甲、乙、丙等5人站成一排,其中甲、乙不相邻且甲、丙相邻的排法有( )
A.24种 B.36种 C.42种 D.48种
【答案】B
【分析】先使用捆绑法求出甲、丙相邻的所有排法,再利用排除法,减去其中甲、乙也相邻的排法,即可得解.
【详解】将甲、丙进行捆绑,形成一个“大元素”,再将这个“大元素”与其他3个人进行排序,共有种排法.
接下来考虑甲与乙、丙都相邻的情形,
需将甲、乙、丙进行捆绑,且甲位于中间,
然后将这个“大元素”与其他2个人进行排序,此时共有种排法.
综上,共有种不同的排法.
故选:B.
3.(25-26高二下·全国·课堂例题)5个代表分4张同样的参观券,每人最多分一张,且全部分完,那么分法一共有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】D
【分析】根据组合数定义作答即可
【详解】由于4张同样的参观券分给5个代表,每人最多分一张,从5个代表中选4个即可满足,故有种.
故选:D.
4.(2026高三·全国·专题练习)有20个零件,其中16个一等品,4个二等品,若从这20个零件中任意取3个,那么至少有1个一等品的不同取法是( )
A.560 B.2735 C.1136 D.480
【答案】C
【分析】方法一:运用分类加法计数原理,结合组合的定义进行求解即可.
方法二:运用间接法,结合组合的定义进行求解即可.
【详解】方法一: 将“至少有1个一等品”的不同取法分三类:“恰有1个一等品”,“恰有2个一等品”,“恰有3个一等品”.
由分类加法计数原理,得不同取法有(种).
方法二:考虑其对立事件“3个都是二等品”,用间接法,得至少有1个一等品的不同取法有(种),
故选:C
5.(25-26高二·云南·期末)某校为了提倡素质教育,丰富学生们的课外生活,分别成立绘画、象棋和篮球等三个兴趣小组.现有甲、乙、丙、丁、戊五名同学报名参加,每人仅参加一个兴趣小组,每个兴趣小组至少有一个人报名,且甲不能参加绘画,则不同的报名方法有( )
A.150 B.114 C.100 D.72
【答案】C
【分析】分类讨论参加绘画小组的人数,对参加象棋和篮球小组的人数进行分组,然后进行排序,最后利用分类计数原理求解.
【详解】甲不能参加绘画,若有1人参加绘画小组,有种,则有4人参加象棋和篮球,
人数分为,,故有种,共有种;
若有2人参加绘画小组,有种,则有3人参加象棋和篮球,人数分为,
故有种,共有种;
若有3人参加绘画小组,有种,则还有2人参加象棋和篮球,人数分为,
故有种,共有种,
根据分类计数原理,共有种,
故选:C.
6.(25-26高二下·全国·单元测试)圆周上有8个等分圆周的点,以这些等分点为顶点的锐角三角形或钝角三角形的个数是( )
A.16 B.24 C.32 D.48
【答案】C
【分析】分析圆周上8个等分点可构成4条直径,由此得到所对应的直角三角形个数,用可以构成的总三角形个数减去直角三角形个数,可得锐角三角形或钝角三角形的个数.
【详解】圆周上8个等分点共可构成4条直径,而直径所对的圆周角是直角.
又每条直径对应着6个直角三角形,所以共有(个)直角三角形,
因为这8个等分点为顶点的三角形共有(个),
所以锐角三角形或钝角三角形的个数为(个).
故选:C.
7.(25-26高二下·全国·课后作业)有12名划船运动员,其中3人只会划左舷,4人只会划右舷,其他5人既会划左舷又会划右舷,现要从这12名运动员中选出6人平均分在左、右舷参加划船比赛,则不同的选法共有( )
A.1860种 B.2174种 C.2354种 D.2651种
【答案】B
【分析】根据题意,以“只会划左舷的人员入选左舷的人数” 为标准进行分类,对每一种情况进行计算即可求解.
【详解】设集合只会划左舷的3人,只会划右舷的4人},既会划左舷又会划右舷的5人.
先分类,以集合为基准,被选出划左舷的3个人中,有以下几类情况:
①中有3人;②中有2人,中有1人;③中有1人,中有2人;④中有3人.
第①类情况中,从集合中选3人划左舷,从集合,中选3人划右舷,有种选法;
第②类情况中,从集合中选2人划左舷,从集合中选1人划左舷,从集合与集合剩下的人中选3人划右舷,有种选法;
第③类情况中,从集合中选1人划左舷,从集合中选2人划左舷,从集合与集合剩下的人中选3人划右舷,有种选法;
第④类情况中,从集合中选0人划左舷,从集合中选3人划左舷,从集合与集合剩下的人中选3人划右舷,有种选法.
故不同的选法共有(种).
故选:B.
8.(25-26高三上·吉林四平·期末)6个除颜色外完全相同的小球,其中红、黄、蓝各2个,把这6个小球排成一排,其中红色小球不相邻的排法有( )种
A.40 B.60 C.80 D.120
【答案】B
【分析】根据题意,先排黄、蓝4个小球,共有种,再把红球插入共有种,则共有种.
【详解】首先排黄、蓝各2个,共4个小球,
相当于4个位置中,选2个放黄球,另2个放蓝球,共有种,
放好4个小球后, 选2个空位插入2个红球,共有种,
综上,共有种.
故选:B.
二、多选题
9.(25-26高二·广西桂林·月考)下列选项正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用排列数公式可判断AB选项,利用组合数公式可判断C选项,利用组合数的性质可判断D选项.
【详解】因为,所以A正确;
因为,所以B不正确;
因为,所以C正确;
由组合数的性质可得,故D正确.
故选:ACD.
10.(25-26高二·陕西渭南·期末)已知某乒乓球队有4名男队员(包含1名男队长),3名女队员(包含1名女队长),则下列说法正确的是( )
A.若从该乒乓球队中选派2名男队员,2名女队员外出比赛,则共有18种选派方法
B.若从该乒乓球队中选派3名队员外出比赛,且至少有1名女队员,则共有31种选派方法
C.若从该乒乓球队中选派4名队员外出比赛,且既要有队长,又要有女队员,则共有30种选派方法
D.若该乒乓球队中的7名队员去三个不同的城市参加比赛,且每个城市至少2人,则共有630种选派方法
【答案】ABD
【分析】应用组合数运算计算判断A,B,分类计算判定C,不平均分组分类结合排列和组合数计算判断D.
【详解】某乒乓球队有4名男队员(包含1名男队长),3名女队员(包含1名女队长),
对于A:若从该乒乓球队中选派2名男队员,2名女队员外出比赛,则共有种选派方法,A选项正确;
对于B:若从该乒乓球队中选派3名队员外出比赛,且至少有1名女队员,则共有种选派方法,B选项正确;
对于C:从7名队员中任选4名,总方法数为种,不满足‘既要有队长,又要有女队员’的情况分为两类:
①没有队长:从5名非队长队员中选4人,有种方法;
②没有女队员:从4名男队员中选4人,有种方法,这两类情况没有交集,因此满足条件的方法数为种,C选项错误;
对于D:若该乒乓球队中的7名队员去三个不同的城市参加比赛,且每个城市至少2人,则共有种选派方法,D选项正确;
故选:ABD.
11.(25-26高二·江苏南通·期末)文娱晚会中,学生的节目有9个,教师的节目有2个,则( )
A.如果教师的节目不排在最后,那么不同排法的种数为
B.如果教师的节目不排在两端,那么不同排法的种数为
C.如果教师的节目必须相邻,那么不同排法的种数为
D.如果教师的节目不能相邻,那么不同排法的种数为
【答案】ACD
【分析】A选项,先把学生的节目选1个放在最后,剩余的10个节目进行全排列,A正确;B选项,先从学生的节目选2个放在两端,剩余的9个节目进行全排列,B错误;C选项,将2个教师的节目进行捆绑,再和9个学生的节目进行全排列,C正确;D选项,先安排9个学生的节目,再将2个教师的节目插空,D正确.
【详解】A选项,如果教师的节目不排在最后,从学生的节目选1个放在最后,
剩余的10个节目进行全排列,那么不同排法的种数为,A正确;
B选项,如果教师的节目不排在两端,从学生的节目选2个放在两端,
剩余的9个节目进行全排列,那么不同排法的种数为,B错误;
C选项,如果教师的节目必须相邻,将2个教师的节目进行捆绑,2个教师节目可以进行全排列,
再和9个学生的节目一共10个节目进行全排列,那么不同排法的种数为,C正确;
D选项,如果教师的节目不能相邻,先安排9个学生的节目,
再将2个教师的节目插空,那么不同排法的种数为,D正确.
故选:ACD
三、填空题
12.(2026高二下·全国·专题练习)从5名女老师和3名男老师中选出一位主考和两位监考参加2025年高考某考场的监考工作.要求主考固定在考场前方监考,一女教师在考场内流动监考,另一位教师固定在考场后方监考,则不同的安排方案种数为________.
【答案】
【分析】根据题意,分为选三个女教师,选两个女教师,一个男教师和选一个女教师,两个男教师,三类情况讨论,结合排列数和组合数公式,以及分类计数原理,进行计算,即可求解
【详解】根据题意,可分为三类:
①选三个女教师,全排列即可,不同的安排方案有(种);
②选两个女教师,一个男教师,其中男教师只能担任主考或后方监考,两名女教师安排在剩余的两个位置,不同的安排方案有(种)
③选一个女教师,两个男教师,其中女教师必须担任流动监考,两名男教师安排在主考和后方监考两个位置,不同的安排方案有(种).
由分类计数原理得,不同的安排方案种数为.
故答案为:.
13.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)6名同学相约去游乐场游玩,进场时按顺序验票,则甲、乙、丙按顺序进场的不同情况有____种;进场后他们选定了3个游玩项目,每人都只玩1个项目,且每个项目都有人玩,则A项目恰有2个人游玩的不同分配方法有____种.(请用数字作答)
【答案】 120 210
【分析】(1)用定序问题即可求解.
(2)利用分组分配即可求解.
【详解】甲、乙、丙按顺序进场的不同情况有=120种,
A项目恰有2人游玩的组合有(+)=210种.
故答案为:;.
14.(25-26高二·江西抚州·期末)某高中举行益智闯关团队赛,共4个关卡,现有包含甲、乙、丙在内的名选手组团参赛,若甲负责第一关,最后一关由名选手共同完成,且乙、丙不在同一关卡,则不同的参赛方案有________种.
【答案】10
【分析】根据特殊元素/位置优先安排原则,先判断第一关和第四关的种数,再计算其余关卡的种数,相乘即可.
【详解】因为甲负责第一关,且最后一关由2名选手,其余两关各有1名选手共同完成,且乙、丙不在同一关卡,
所以先从除甲之外的4人中选两人负责最后一关,共有种,
然后再将剩余2人分配到第二、三关,共有2种,所以,满足条件的参赛方案有种.
故答案为:10.
四、解答题
15.(25-26高二下·全国·课堂例题)从1到9的九个数字中取三个偶数和四个奇数,试问:
(1)能组成多少个没有重复数字的七位数?
(2)上述七位数中3个偶数排在一起的有几个?
(3)在(1)中的七位数中,偶数排在一起,奇数也排在一起的有几个?
(4)在(1)中任意两个偶数不相邻的七位数有几个?
【答案】(1)100800
(2)14400
(3)5760
(4)28800
【分析】(1)利用分步乘法计数原理可得答案;
(2)利用相邻元素捆绑法可得答案;
(3)利用相邻元素捆绑法可得答案;
(4)利用不相邻元素插空法可得答案.
【详解】(1)分步完成:第一步,在4个偶数中取3个,可有种取法;
第二步,在5个奇数中取4个,可有种取法;
第三步,3个偶数、4个奇数进行排列,可有种排法.
所以符合题意的七位数有(个).
(2)上述七位数中,3个偶数排在一起的有(个).
(3)上述七位数中,3个偶数排在一起,
4个奇数也排在一起的有(个).
(4)上述七位数中,偶数都不相邻,可先把4个奇数排好,
再将3个偶数分别插入5个空中,共有(个).
16.(25-26高二下·全国·课堂例题)判断下列问题是不是排列问题:
(1)从1到10十个自然数中任取两个数组成直角坐标平面内的点的坐标,可得多少个不同的点的坐标?
(2)从10名同学中任抽两名同学去学校开座谈会,有多少种不同的抽取方法?
(3)某商场有四个大门,若从一个门进去,购买物品后再从另一个门出来,不同的出入方式共有多少种?
【答案】(1)是排列问题
(2)不是排列问题
(3)是排列问题
【分析】根据排列的定义,逐个分析判断,即可求解.
【详解】(1)解:由于取出的两数组成点的坐标与哪一数作横坐标,哪一数作纵坐标的顺序有关,
所以这是一个排列问题.
(2)解:因为从10名同学抽取两人去学校开座谈会的方式不用考虑两人的顺序,
所以这不是排列问题.
(3)解:因为从一门进,从另一门出是有顺序的,所以是排列问题.
所以(1)(3)是排列问题,(2)不是排列问题.
17.(25-26高二·江西九江·月考)请列出式子并计算出答案
(1)4名同学报名3个运动项目,每名同学限报1个项目,每个项目不限人数,则不同的报名方法共有多少种
(2)现有包含甲在内的8名学生,从中选3人排成一排参加文艺汇演,若甲不站第一个位置,则不同的排法共有多少种
(3)某班级举行元旦晚会,已知现有8个节目已定稿,临时邀请了班级的科任老师来表演2个节目,将这2个节目添入节目单,且不改变原来的节目顺序,则不同的安排方式有多少种
【答案】(1)81
(2)294
(3)90
【分析】(1)根据分步乘法计数原理判断;
(2)分选中甲与不选中甲两类求解判断;
(3)根据定序消去法判断.
【详解】(1)根据分步乘法计数原理,有种;
(2)①选的3人中无甲:种;
②选的3人中有甲:种,
总计种;
(3)由定序问题消序法得共有种.
18.(25-26高二下·全国·课后作业)从八个数字中任取3个不同的数字作为二次函数的系数,问:
(1)共能组成多少个不同的二次函数?
(2)在这些二次函数中,图象关于轴对称的有多少个?
【答案】(1)294
(2)42
【分析】(1)方法一:采用优先考虑特殊位置即二次项系数,利用分步计数原理求解;
方法二:优先考虑特殊元素,利用分类计数原理求解;
方法三:采用间接法,先计算任意三个元素的种类,再减去的种数即可得解;
(2)依题意图象关于轴对称,即,再确定另外两个系数即可.
【详解】(1)方法一:因为,
所以确定二次项系数有7种,确定一次项和常数项有种,所以共有个不同的二次函数.
方法二:当中不含0时,有个;
当中含有0时,有个,
故共有(个)不同的二次函数.
方法三:共可构成个函数,其中当时,有个均不符合要求,
从而共有(个)不同的二次函数.
(2)依题意图象关于轴对称,即,
所以共有(个)符合条件的二次函数.
19.(25-26高二下·全国·单元测试)把4位男售票员和4位女售票员平均分成4组,到4辆公共汽车里售票,如果同样两人在不同汽车上服务算作不同的情况.
(1)有几种不同的分配方法?
(2)每小组必须是一位男售票员和一位女售票员,有几种不同的分配方法?
(3)如果每组的售票员性别相同,有几种不同的分配方法?
【答案】(1)2520
(2)576
(3)216
【分析】(1)按照分步乘法计数原理,依次给每辆车分配售票员即可;
(2)按照分步乘法计数原理,分两步完成分配.先分配男售票员,共有种不同方法;再分配女售票员,也有种方法,相乘可得答案;
(3)第一步将男售票员和女售票员分别平均分组,各有种不同分法,所以共有种分组方法,第二步分配到车,每一种分法都有种上车方法,相乘可得答案.
【详解】(1)男女合在一起共有8人,每个车上2人,可以分四个步骤完成,
先安排2人上第一辆车,共有种,
再安排第二辆车共有种,
再安排第三辆车共有种,
最后安排第四辆车共有种,
这样不同的分配方法有(种).
(2)要求男女各1人,因此先把男售票员安排上车,共有种不同方法;
再把女售票员安排上车,也有种方法.
由分步乘法计数原理,男女各1人的不同分配方法为(种).
(3)男女分别分组,4位男售票员平均分成两组,共有种不同分法,
4位女售票员平均分成两组,也有种不同分法,
这样分组方法就有(种).
对于其中每一种分法又有种上车方法,因而不同的分配方法有216(种).
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