2023年高中数学专项排列组合题库带答案.pdf
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1、排列组合排列组合问题的解题思绪和解题方法解答排列组合问题,一方面必须认真审题,明确是属于排列问题还是组合问题,或者属于排列与组合的混合问题,另一方面要抓住问题的本质特性,灵活运用基本原理和公式进行分析,同时还要注意讲究一些策略和方法技巧。下面介绍几种常用的解题方法和策略。一、合理分类与准确分步法(运用计数原理)A 解具有约束条件的排列组合问题,应按元素性质进行分类,按事情发生的连续过程分步,保证每步独立,达成分类标准明确,分步层次清楚,不重不漏。A例1、五个人排成一排,其中甲不在排头,乙不在排尾,不同的排法有()V.1 2 0种 B.9 6种 C.7 8种 D.7 2种4分析:由题意可先安排甲
2、,并按其分类讨论:1)若甲在末尾,剩下四人可自由排,有A 4=2 4种排法;2)若甲在第二,三,四位上,则有3 *3*3*2*1 =5 4种排法,由分类计数原理,排法共有2 4+5 4=7 8种,选C。解排列与组合并存的问题时,一般采用先选(组合)后 排(排列)的方法解答。A二、特殊元素与特殊 位 置 优 待 法A 对于有附加条件的排列组合问题,一般采用:先考虑满足特殊的元素和位置,再考虑其它元素和位置。例2、从6名志愿者中选出4人分别从事翻译、导游、导购、保洁四项不同的工作,若其中甲、乙两名志愿者都不能从事翻译工作,则不同的选派方案共有()(A)2 8 0 种(B)2 4 0 种 180 种
3、(D)9 6 种分析:由于甲、乙两名志愿者都不能从事翻译工作,所以翻译工作就是“特殊”位置,因此翻译工作从剩下的四名志愿者中任选一人有0:种不同的选法,再从其余的5人中任选3人从事导游、导购、保洁三项不同的工作有人5 种不同的选法,所以不同的选派方案共有0:4 5=2 4 0 种,选 B。三、插空法、捆绑法对于某几个元素不相邻的排列问题,可先将其他元素排好,再将不相邻元素在已排好的元素之间及两端空隙中插入即可。例 3、7人站成一排照相,若规定甲、乙、丙不相邻,则有多少种不同的排法?、分析:先将其余四人排43好 有 A 4 =24种排法,再在这些人之间及两端的5个“空”中选三个位置让甲乙丙插入,
4、则有C 5=1 O 种方法,这样共有2 4*1 0=2 4 0 种不同排法。A对于局部“小整体”的排列问题,可先将局部元素捆绑在一起看作一个元,与其余元素一同排列,然后在进行局部排列。例 4、计划展出1 0 幅不同的画,其中1 幅水彩画、4幅油画、5幅国画,排成一行陈列,规定同一品种的画必须连在一起,并且水彩画不放在两端,那么不同的陈列方式有()44 45 43 44 45 4144 45 4 2 44 45(A)(lyAAA g A A A )-42分析:先把三种不同的画捆在一起,各当作整体,但水彩画不放在两端,则整体有人2 种不同的排法,然后对4幅油画和5 幅国画内部进行全排,有4 c5
5、种不同的排法,所以不同的陈列方式有C 2 c 4 c 5 种,选D o一、选择题1.(2 0 2 3广 东 卷 理)2 023年广州亚运会组委会要从小张、小赵、小李、小罗、小王五名志愿者中选派四人分别从事翻译、导游、礼仪、司机四项不同工作,若其中小张和小赵只能从事前两项工作,其余三人均能从事这四项工作,则不同的选派方案共有A.36 种 B.12 种 C.1 8 种D.4 8种【解析】分两类:若小张或小赵入选,则有选法=2 4;若小张、小赵都入选,则有选法A;A;=1 2,共有选法36种,选A.2.(2 0 2 3北京卷文)用 数 字1,2,3,4,5组成的无反复数字的四位偶数的个数为()A.8
6、。B.2 4。0 4 8。D.12 0【答案】C【解析】本题重要考察排列组合知识以及分步计数原理知识.属于基础知识、基本运算的考察.2和 4排在末位时,共有4=2种排法,其余三位数从余下的四个数中任取三个有=4 x 3 x 2 =2 4 种排法,于是由分步计数原理,符合题意的偶数共有2 x 2 4 =4 8 (个).故选C.3.(2 0 2 3 北京卷理)用 0 到 9 这 10 个数字,可以组成没有反复数字的三位偶数的个数为()A.3 2 4 B.3 2 8 C.3 6 0D.6 4 8【答案】B【解析】本题重要考察排列组合知识以及分类计数原理和分步计数原理知识.属于基础知识、基本运算的考察
7、.一方面应考虑“0”是特殊元素,当 0 排在末位时,有 4=9 x 8 =7 2 (个),当 0 不排在末位时,有-4=4 x 8 x 8 =2 5 6 (个),于是由分类计数原理,得符合题意的偶数共有7 2+2 5 6 =3 2 8 (个).故选B.4.(2 0 2 3 全国卷0文)甲、乙两人从4门课程中各选修2门,则甲、乙所选的课程中恰有1门相同的选法有(A)6 种(B)12 种(C)2 4 种(D)3 0 种答案:C解析:本题考察分类与分步原理及组合公式的运用,可先求出所有两人各选修2门的种数=3 6,再求出两人所选两门都相同和都不同的种数均为=6,故只恰好有1 门相同的选法有24种5.
8、(2 0 2 3 全国卷I 理)甲组有5名男同学,3名女同学;乙组有6名男同学、2名女同学。若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1 名女同学的不同选法共有(D )(A)15 0 种(B)18 0 种(C)3 O 0 种(D)3 4 5 种解:分两类 甲组中选出一名女生有。卜。卜 点=2 2 5 种选法;(2)乙 组 中 选 出 一 名 女 生 有=12 0 种选法.故共有3 4 5 种选法.选D6.(2 0 2 3 湖北卷理)将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同分法的种数为A 1 8 B.2 4 C.3 0 D
9、.3 6【答案】C【解析】用间接法解答:四名学生中有两名学生分在一个班的种数是C:,顺序有用种,而甲乙被分在同一个班的有可种,所 以 种 数 是 用=3 07.(2 0 23四川卷文)2 位男生和3位女生共5 位同学站成一排,若男生甲不站两端,3 位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是A.6 0 B.4 8 C.4 2D.3 6【答案】B【解析】解法一、从 3名女生中任取2人“捆”在一起记作A,(A共有=6种不同排法),剩下一名女生记作B,两名男生分别记作甲、乙;则男生甲必须在A、B之 间(若甲在A、B两端。则为使A、B不相邻,只有把男生乙排在A、B之间,此时就不能满足男生甲不在两端
10、的规定)此时共有6义2=1 2 种 排 法(A左 B右和A右 B左)最后再在排好的三个元素中选出四个位置插入乙,所以,共 有 1 2 X 4=4 8 种不同排法。解法二;同解法一,从 3名女生中任取2 人“捆”在一起记作A,(A共有=6 种不同排法),剩下一名女生记作B,两名男生分别记作甲、乙;为使男生甲不在两端可分三类情况:第一类:女生A、B在两端,男生甲、乙在中间,共有6 4;24 种排法;第二类:“捆绑”A和男生乙在两端,则中间女生B和男生甲只有一种排法,此时共有6A;=12种排法第三类:女生B和男生乙在两端,同样中间“捆绑”A和男生甲也只有一种排法。此时共有6=1 2种排法三类之和为2
11、4+1 2+1 2=4 8种。8.(202 3全国卷H理)甲、乙两人从4门课程中各选修2门。则甲、乙所选的课程中至少有1门不相同的选法共有A.6 种 B.12 种 C.30 种 D.36 种解:用间接法即可.C:-C:=30种.故选C9.(2 0 2 3辽宁卷理)从5名男医生、4名女医生中选3名医生组成一个医疗小分队,规定其中男、女医生都有,则不同的组队方案共有(A)70 种(B)80 种(C)100 种(D)140 种【解析】直接法:一 男 两 女,有C51c42=5x6=30种,两男一女,有C52al=10 x4=40种,共 计70种间接法:任意选取C j=8 4种,其中都是男医生有53=
12、10种,都是女医生有C/=4种,于是符合条件的有8 4-10-4=7 0种.【答案】A10.(2023湖北卷文)从5名志愿者中选派4人在星期五、星期六、星期日参与公益活动,每人一天,规定星期五有一人参与,星期六有两人参与,星期日有一人参与,则不同的选派方法共有A.120 种 B.96 种 C.60 种 D.48 种【答案】C【解析】5人中选4人则有q种,周 五 一 人 有 种,周六两人则有c;,周日则有c:种,故共1 1.(20 2 3湖南卷文)某地政府召集5家公司的负责人开会,其中甲公司有2人到会,其余4家公司各有1人到会,会上有3人发言,则这3人来自3家不同公司的也许情况的种数为【B】A.
13、14 B.16 C.2 0D.4 8解:由间接法得C C;C;=20-4=16澈 选B.1 2.(20 2 3全国卷I文)甲组有5名男同学、3名女同学;乙组有6名男同学、2名女同学,若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有(A)15 0 种(8)180利1 (C)3 00 种(D)34 5 种【解析】本小题考察分类计算原理、分步计数原理、组合等问题,基础题。解油题共有C:C C;+C;C;C:=3 4 5,故选择D。1 3.(2023四川卷文)2位男生和3位女生共5位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的种数是A.6 0
14、B.48 C.4 2 D.3 6【答案】B【解析】解法一、从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A,(A共有=6种不同排法),剩下一名女生记作B,两名男生分别记作甲、乙;则男生甲必须在A、B之间(若甲在A、B两端。则为使A、B不相邻,只有把男生乙排在A、B之间,此时就不能满足男生甲不在两端的规定)此时共有6X2=12种排法(A左B右和A右B左)最后再在排好的三个元素中选出四个位置插入乙,所以,共 有1 2 X 4=4 8种不同排法。解法二;同解法一,从3名女生中任取2人“捆”在一起记作A,(A共有C;A;=6种不同排法),剩下一名女生记作B,两名男生分别记作甲、乙;为使男生甲不在两端可分三类情况
15、:第一类:女生A、B在两端,男生甲、乙在中间,共有6=24种排法;第二类:“捆绑”A和男生乙在两端,则中间女生B和男生中只有一种排法,此时共有6用=12种排法第三类:女生B和男生乙在两端,同样中间“捆绑”A和男生甲也只有-种排法。此时共有6=1 2种排法三类之和为2 4+1 2+1 2=4 8种。14.(2 0 2 3陕西卷文)从1,2,3,4,5,6,7这七个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有反复数字的四位数,其中奇数的个数为(A)432(B)288(C)216(D)1O 8答案:C.解析:一方面个位数字必须为奇数,从1,3,5,7四个中选择一个有C:种,再丛剩余3个奇数中选择一个,从2
16、,4,6三个偶数中选择两个,进行十位,百位,千位三个位置的全排。则共有 C:C C;A;=216个故选 C.1 5.(2023湖南卷理)从1 0名大学生毕业生中选3个人担任村长助理,则甲、乙至少有1人入选,而 丙 没 有 入 选 的 不 同 选 法 的 种 数 位CA 85 B56 C 49 D 28【答案】:C【解析】解析由条件可分为两类:一类是甲乙两人只去一个的选法有:C C;=4 2,另一类是甲乙都去的选法有C;-C;=7,所以共有42+7=49,即选C项。16.(2 0 2 3四川卷理)3位男生和3位女生共6位同学站成一排,若男生甲不站两端,3位女生中有且只有两位女生相邻,则不同排法的
17、种数是A.360 B.1 88 C.2 16 D.96【考点定位】本小题考察排列综合问题,基础题。解析:6位同学站成一排,3位 女 生 中 有 且 只 有 两 位 女 生 相 邻 的 排 法 有=332种,其中男生甲站两端的有=144,符合条件的排法故共有188解析 2:由题意有2 M (&-&)(7;(?;+&=188,选 B。17.(2 0 2 3重 庆 卷 文)1 2个篮球队中有3个强队,将 这12个队任意提成3个组(每组4个队),则3个强队恰好被分在同一组的概率为(13)A.0 B.55 551 1C.-D.一4 3【答案】B解析由于将12个组提成4个组的分法有j 2yL4A;种,而3
18、个强队恰好被分在同一组分法有 C;C;C;C:A;3,故个强队恰好被分在同一组的概率为C;C;C;C:A;C:2C;C:A;=3二、填空题18.(202 3宁夏海南卷理)7名志愿者中安排6人在周六、周日两天参与社区公益活动。若天天安排3人,则不同的安排方案共有 种(用数字作答)。解 析:C;C:=140,答案:1401 9.(2023天津卷理)用数字0,1 ,2,3,4,5,6组成没有反复数字的四位数,其中个位、十位和百位上的数字之和为偶数的四位数共有 个(用数字作答)【考点定位】本小题考察排列实际问题,基础题。解析:个位、十位和百位上的数字为3个偶数的有:+=9 0种;个位、十位和百位上的数
19、字为1个偶数2个奇数的有:=2 3 4利1所以共有90+234=324个。20.(2 0 23浙江卷理)甲、乙、丙3人站到共有7级的台阶上,若每级台阶最多站2人,同一级台阶上的人不区分站的位置,则不同的站法种数是(用数字作答).答案:33 6【解析】对于7个台阶上每一个只站一人,则有片种;若有一个台阶有2人,另一个是1人,则共有C;用 种,因此共有不同的站法种数是336种.21.(202 3浙江卷文)有2 0张卡片,每张卡片上分别标有两个连续的自然数%次+1,其中&=0,1,2,19.从这2 0张卡片中任取一张,记事件 该卡片上两个数的各位数字之和(例如:若取到标有9,1 0 的卡片,则卡片上
20、两个数的各位数字之和为9+1+0 =1 0)不小于1 4 为 A,则 P(4)=.-【命题意图】此题是一个排列组合问题,既考察了分析问题,解决问题的能力,更侧重于4考察学生便举问题解决实际困难的能力和水平【解析】对于大于1 4 的点数的情况通过列举可得有5 种情况,即7,8;8,9;1 6,1 7;1 7,1 8;1 8,1 9,而基本领件有2 0 种,因此P(A)=-2 2.(2 0 2 3 年上海卷理)某学校要从5名男生和2名女生中选出2人作为上海世博会志愿者,若用随机变量自表达选出的志愿者中女生的人数,则数学盼望(结果用最简分数表达).4【答案】-7C2 if)clcl 1 0;=9 1
21、2 4.(2 0 2 3 重庆卷理)将 4名大学生分派到3个乡镇去当村官,每个乡镇至少一名,则不同的分派方案有 种(用数字作答).【答案】3 6【解析】4可取0,1,2,因此P*=0)=号=*,C 2 1 C 7 21,匕 c、C;1 c 、,1 0 ,1 0 c 1 4P(J=2)=E自=0 X-1-1 x-F 2 x =一C.21 2 1 2 1 2 1 72 3.(2 0 2 3 重庆卷理)锅中煮有芝麻馅汤圆6个,花生馅汤圆5个,豆沙馅汤圆4个,这三种汤圆的外部特性完全相同。从中任意舀取4个汤圆,则每种汤圆都至少取到1 个的概率为()【答案】C【解析】由于总的滔法C:,而所求事件的取法分
22、为三类,即芝麻馅汤圆、花生馅汤圆。豆沙馅汤圆取得个数分别按1 .1.2;1,2,1;2,1,1 三类,故所求概率为C:x C;x C:+C:x C;x C;+C:x C x C;_ 4 8【解析】分两步完毕:第一步将4名大学生按,2,1,1 提成三组,其分法有;第二 步 将 分 好 的三组分 派 到 3个 乡 镇,其 分 法 有 所 以 满 足 条 件 得 分 派 的 方 案 有4=362 0 2 3 -2 0 2 3 年高考题选择题1 .(2 0 2 3 上海)组合数。(二,)(7 1,仄 r G Z)恒等于0A.错误!C 错误!B.(n+1 )(K 1)C 错误!C.nr C 错误!1).
23、错误!C错误!答 案 D2.(2 0 2 3 全国一)如图,一环形花坛提成A B,C,。四块,现有4种不同的花供选种,规定在每块里种1 种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为()A.9 6 a B.8 4C.6 0。D.4 8答案B3.(2 0 2 3 全国)从 2 0 名男同学,1 0 名女同学中任选3名参与体能测试,则选到的3名同学中既有男同学又有女同学的概率为(),9 、1 0 八 1 9 n 2 0A.-。B.g C.。D.2 9 2 9 2 9 2 9答案D4.(2 0 2 3安徽)1 2 名同学合影,站成前排4人后排8 人,现摄影师要从后排8人中抽 2 人调整到前排,若其
24、别人的相对顺序不变,则不同调整方法的总数是()A.屐 用。B.C;心 o C.D.答案C5.(2 0 2 3 湖北)将 5名志愿者分派到3个不同的奥运场馆参与接待工作,每个场馆至少分派一名志愿者的方案种数为A.5 4 0B.3 00C.1 80D.1 5 0答案D6.(202 3福建)某班级要从4名男生、2名女生中选派4人参与某次社区服务,假如规定至少 有1名女生,那么不同的选派方案种数为A.14。B.24。2 8 D.48答案A7.(2023辽宁)一生产过程有4道工序,每道工序需要安排一人照看.现从甲、乙、丙 等6名工人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲、乙两工人中安排1人,第四
25、道工序只能从甲、丙两工人中安排1人,则不同的安排方案共有()A.24 种。B.36 种.48 种。D.72 种答案B8.(2 0 2 3海南)甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五的5天中参与某项志愿者活动,规定每人参与一天且天天至多安排一人,并规定甲安排在此外两位前面。不同的安排方法共有()A.2 0 种 B.30 种。C.4 0 种。.60 种答案A9.(2 023全 国I文)甲、乙、丙3位同学选修课程,从4门课程中,甲选修2门,乙、丙各选修3门,则不同的选修方案共有()A.3 6 种 B.48 种 C.96 种 D.19 2 种答案C1 0.(2 0 2 3全国II理)从5位同学中选派4位
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