内容正文:
第1讲 计数原理
[考情考向分析] 1.高考中主要利用计数原理求解排列数、涂色、抽样问题,以小题形式考查.2.二项式定理主要考查通项公式、二项式系数等知识,近几年也与函数、不等式、数列交汇,值得关注.
热点一 两个计数原理
分类加法计数原理和分步乘法计数原理
如果每种方法都能将规定的事件完成,则要用分类加法计数原理,将方法种数相加;如果需要通过若干步才能将规定的事件完成,则要用分步乘法计数原理,将各步的方法种数相乘.
例1 (1)(2018·潍坊模拟)中国古代中的“礼、乐、射、御、书、数”合称“六艺”.“礼”,主要指德育;“乐”,主要指美育;“射”和“御”,就是体育和劳动;“书”,指各种历史文化知识;“数”,数学.某校国学社团开展“六艺”课程讲座活动,每艺安排一节,连排六节,一天课程讲座排课有如下要求:“数”必须排在前三节,且“射”和“御”两门课程相邻排课,则“六艺”课程讲座不同的排课顺序共有( )
A.120种 B.156种
C.188种 D.240种
答案 A
解析 当“数”排在第一节时有A·A=48(种)排法,当“数”排在第二节时有A·A·A=36(种)排法,当“数”排在第三节时,若“射”和“御”两门课程排在第一、二节时有A·A=12(种)排法;若“射”和“御”两门课程排在后三节时有A·A·A=24(种)排法,所以满足条件的共有48+36+12+24=120(种)排法.
(2)若自然数n使得作竖式加法n+(n+1)+(n+2)均不产生进位现象,则称n为“开心数”.例如:32是“开心数”.因为32+33+34不产生进位现象;23不是“开心数”,因为23+24+25产生进位现象,那么,小于100的“开心数”的个数为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
答案 D
解析 根据题意个位数需要满足要求:
n+(n+1)+(n+2)<10,即n<2.3,
∴个位数可取0,1,2三个数,
∵十位数需要满足:3n<10,∴n<3.3,
∴十位可以取0,1,2,3四个数,故小于100的“开心数”共有3×4=12(个).
思维升华 (1)在应用分类加法计数原理和分步乘法计数原理时,一般先分类再分步,每一步当中又可能用到分类加法计数原理.
(2)对于复杂的两个原理综合使用的问题,可恰当列出示意图或表格,使问题形象化、直观化.
跟踪演练1 (1)某微信群中有甲、乙、丙、丁、戊五个人玩抢红包游戏,现有4个红包,每人最多抢一个,且红包被全部抢完,4个红包中有2个6元,1个8元,1个10元(红包中金额相同视为相同红包),则甲、乙都抢到红包的情况有( )
A.18种 B.24种
C.36种 D.48种
答案 C
解析 若甲、乙抢的是一个6元和一个8元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有AA=12(种)抢法;
若甲、乙抢的是一个6元和一个10元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有AA=12(种)抢法;
若甲、乙抢的是一个8元和一个10元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有AC=6(种)抢法;
若甲、乙抢的是两个6元的,剩下2个红包被剩下的3人中的2个人抢走,有A=6(种)抢法.
根据分类加法计数原理可得甲、乙都抢到红包的情况共有36种.
(2)(2018·百校联盟联考)某山区希望小学为丰富学生的伙食,教师们在校园附近开辟了如图所示的四块菜地,分别种植西红柿、黄瓜、茄子三种产量大的蔬菜,若这三种蔬菜种植齐全,同一块地只能种植一种蔬菜,且相邻的两块地不能种植相同的蔬菜,则不同的种植方式共有( )
1
2
3
4
A.9种 B.18种
C.12种 D.36种
答案 B
解析 若种植2块西红柿,则他们在13,14或24位置上种植,剩下两个位置种植黄瓜和茄子,所以共有3×2=6(种)种植方式;
若种植2块黄瓜或2块茄子也是3种种植方式,所以一共有6×3=18(种)种植方式.
热点二 排列与组合
名称
排 列
组 合
相同点
都是从n个不同元素中取m(m≤n)个元素,元素无重复
不同点
①排列与顺序有关;②两个排列相同,当且仅当这两个排列的元素及其排列顺序完全相同
①组合与顺序无关;②两个组合相同,当且仅当这两个组合的元素完全相同
例2 (1)(2018·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)将7个座位连成一排,安排4个人就座,恰有两个空位相邻的不同坐法有( )
A.240种 B.480种
C.720种 D.960种
答案 B
解析 12或67为空位时,第三个空位有4种选择;23或34或45或56为空位时,第三个空位有3种选择,因此空位共有2×4+4×3=20(种),所以不同坐法有20A=480(种).
(2)5位大学毕业生分配到3家单位,每家单