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三年专题18 计数原理(理科专用)
1.【2022 年新高考2 卷】有甲、乙、丙、丁、戊5 名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙
和丁相邻,则不同排列方式共有( )
A.12 种
B.24 种
C.36 种
D.48 种
【答案】B
【解析】
【分析】
利用捆绑法处理丙丁,用插空法安排甲,利用排列组合与计数原理即可得解
【详解】
因为丙丁要在一起,先把丙丁捆绑,看做一个元素,连同乙,戊看成三个元素排列,有3!种排列方式;为使
甲不在两端,必须且只需甲在此三个元素的中间两个位置任选一个位置插入,有2 种插空方式;注意到丙
丁两人的顺序可交换,有2 种排列方式,故安排这5 名同学共有:3!×2×2=24种不同的排列方式,
故选:B
2.【2021 年乙卷理科】将5 名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4 个项目进行
培训,每名志愿者只分配到1 个项目,每个项目至少分配1 名志愿者,则不同的分配方案共有(
)
A.60 种
B.120 种
C.240 种
D.480 种
【答案】C
【解析】
【分析】
先确定有一个项目中分配2 名志愿者,其余各项目中分配1 名志愿者,然后利用组合,排列,乘法原理求
得.
【详解】
根据题意,有一个项目中分配2 名志愿者,其余各项目中分配1 名志愿者,可以先从5 名志愿者中任选2
人,组成一个小组,有
种选法;然后连同其余三人,看成四个元素,四个项目看成四个不同的位置,四
个不同的元素在四个不同的位置的排列方法数有4!种,根据乘法原理,完成这件事,共有
种
不同的分配方案,
故选:C.
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【点睛】
本题考查排列组合的应用问题,属基础题,关键是首先确定人数的分配情况,然后利用先选后排思想求解.
3.【2020 年新课标1 卷理科】
的展开式中x3y3的系数为( )
A.5
B.10
C.15
D.20
【答案】C
【解析】
【分析】
求得
展开式的通项公式为
(
且
),即可求得
与
展开式的乘
积为
或
形式,对分别赋值为3,1 即可求得
的系数,问题得解.
【详解】
展开式的通项公式为
(
且
)
所以
的各项与
展开式的通项的乘积可表示为:
和
在
中,令
,可得:
,该项中
的系数为
,
在
中,令
,可得:
,该项中
的系数为
所以
的系数为
故选:C
【点睛】
本题主要考查了二项式定理及其展开式的通项公式,还考查了赋值法、转化能力及分析能力,属于中档题.
4.【2020 年新课标2 卷文科】如图,将钢琴上的12 个键依次记为a1,a2,…,a12.设1≤i<j<k≤12.若k–
j=3 且j–i=4,则称ai,aj,ak 为原位大三和弦;若k–j=4 且j–i=3,则称ai,aj,ak 为原位小三和弦.用这
12 个键可以构成的原位大三和弦与原位小三和弦的个数之和为( )
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A.5
B.8
C.10
D.15
【答案】C
【解析】
【分析】
根据原位大三和弦满足
,原位小三和弦满足
从
开始,利用列举法即可解出.
【详解】
根据题意可知,原位大三和弦满足:
.
∴
;
;
;
;
.
原位小三和弦满足:
.
∴
;
;
;
;
.
故个数之和为10.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查列举法的应用,以及对新定义的理解和应用,属于基础题.
5.【2020 年新高考1 卷(山东卷)】6 名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1 个场馆,
甲场馆安排1 名,乙场馆安排2 名,丙场馆安排3 名,则不同的安排方法共有( )
A.120 种
B.90 种
C.60 种
D.30 种
【答案】C
【解析】
【分析】
分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.
【详解】
首先从名同学中选名去甲场馆,方法数有
;
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然后从其余名同学中选
名去乙场馆,方法数有
;
最后剩下的名同学去丙场馆.
故不同的安排方法共有
种.
故选:C
【点睛】
本小题主要考查分步计数原理和组合数的计算,属于基础题.
6.【2020 年新高考2 卷(海南卷)】要安排3 名学生到2 个乡村做志愿者,每名学生只能选择去一个村,
每个村里至少有一名志愿者,则不同的安排方法共有( )
A.2 种
B.3 种
C.6 种
D.8 种
【答案】C
【解析】
【分析】
首先将3 名学生分成两个组,然后将2 组学生安排到2 个村即可.
【详解】
第一步,将3 名学生分成两个组,有
种分法
第二步,将2 组学生安排到2 个村,有
种安排方法
所以,不同的安排方法共有
种
故选:C
【点睛】
解答本类问题时一般采取先组后排的策略.
7.【2022 年新高考1 卷】(1−y
x)( x + y)
8的展开式中x
2 y
6的系数为________________(用数字作答).
【答案】-28
【解析】
【分析】
(1−y
x)(x + y)
8可化为(x + y)
8−y
x
(x + y)
8,结合二项式展开式的通项公式求解.
【详解】
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因为(1−y
x)(x + y)
8=(x + y)
8−y
x
(x + y)
8,
所以(1−y
x)(x + y)
8的展开式中含x
2 y
6的项为C8
6 x
2 y
6−y
x C8
5 x
3 y
5=−28 x
2 y
6,
(1−y
x)(x + y)
8的展开式中x
2 y
6的系数为-28
故答案为:-28
8.【2020 年新课标2 卷理科】4 名同学到3 个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1 个小区,每个
小区至少安排1 名同学,则不同的安排方法共有__________种.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,有且只有2 名同学在同一个小区,利用先选后排的思想,结合排列组合和乘法计数原理得解.
【详解】
4 名同学到3 个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1 个小区,每个小区至少安排1 名同学
先取2 名同学看作一组,选法有:
现在可看成是3 组同学分配到3 个小区,分法有:
根据分步乘法原理,可得不同的安排方法
种
故答案为:
.
【点睛】
本题主要考查了计数原理的综合应用,解题关键是掌握分步乘法原理和捆绑法的使用,考查了分析能力和
计算能力,属于中档题.
9.【2020 年新课标3 卷理科】
的展开式中常数项是__________(用数字作答).
【答案】
【解析】
【分析】
写出
二项式展开通项,即可求得常数项.
【详解】
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其二项式展开通项:
当
,解得
的展开式中常数项是:
.
故答案为:
.
【点睛】
本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握
的展开通项公式
,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.
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