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- 2021-06-15 发布
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课时冲关练(二十)
计数原理、二项式定理、抽样方法
(45分钟 80分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(2014·深圳模拟)我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有 ( )
A.18个 B.15个
C.12个 D.9个
【解析】选B.依题意,这个四位数的百位数、十位数、个位数之和为4.由4,0,0组成的3个数分别为400,040,004;由3,1,0组成的6个数分别为310,301,130,103,013,031,由2,2,0组成的3个数分别为220,202,022;由2,1,1组成的3个数分别为211,121,112.共计3+6+3+3=15个.
2.一个盒子里有3个分别标有号码1,2,3的小球,每次取出一个,记下它的标号后再放回盒子中,共取3次,则取得小球标号最大值是3的取法有 ( )
A.12种 B.15种 C.17种 D.19种
【解析】选D.依题意得,就这3次中取得小球标号中含3的小球的实际次数进行分类计数:第一类,当这3次中取得小球标号中含3的小球仅有1次时,满足题意的取法有×22=12种;第二类,当这3次中取得小球标号中含3的小球恰有2次时,满足题意的取法有×2=6种;第三类,当这3次中取得小球标号中含3的小球有3次时,满足题意的取法有1种.故满足题意的取法共有12+6+1=19种,选D.
3.采用系统抽样方法从1000人中抽取50人做问卷调查,为此将他们随机编号为1,2,…,1000,适当分组后在第一组采用简单随机抽样的方法抽到的号码为8.抽到的50人中,编号落入区间[1,400]的人做问卷A,编号落入区间[401,750]的人做问卷B,其余的人做问卷C.则抽到的人中,做问卷C的人数为 ( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【解析】选A.从1000人中用系统抽样抽取50人,则每20人抽取一人,
因为第一个号码为8,则第二个为28,公差为20,
所以通项为an=8+(n-1)×20=20n-12.
由751≤20n-12≤1000,
即38.15≤n≤50.6.
所以n=39,40,…50,共有50-39+1=12人.
4.(2014·漳州模拟)已知a为执行如图所示的程序框图输出的结果,则二项式的展开式中含x2项的系数是 ( )
A.192 B.32 C.96 D.-192
【解题提示】先由程序框图得出a的值,然后再利用二项式的通项公式求x2项的系数.
【解析】选D.由程序框图可知,a计算的结果依次为2,-1,,2,…成周期性变化,周期为3;当i=2011时运行结束,2011=3×670+1,所以a=2,所以=
,Tr+1=(2)6-r=(-1)r26-rx3-r,令3-r=2,得r=1,所以,含x2项的系数是(-1)25=-192.
5.(2014·广东高考)设集合A={(x1,x2,x3,x4,x5)|xi∈{-1,0,1},i=1,2,3,4,5},那么集合A中满足条件“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”的元素个数为
( )
A.60 B.90 C.120 D.130
【解题提示】题设条件1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3意味着x1,x2,x3,x4,x5有4个,3个,2个元素为0.
【解析】选D.集合A中元素为有序数组(x1,x2,x3,x4,x5),题中要求有序数组的5个数中仅1个数为±1、仅2个数为±1或仅3个数为±1,所以共有×2+×2×2+×2×2×2=130个不同数组.
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.(2014·梅州模拟)(2x-1)5的展开式中含x3的项的系数是 (用数字作答).
【解析】因为Tr+1=(2x)5-r(-1)r=25-r(-1)rx5-r,所以由5-r=3得r=2.因此(2x-1)5的展开式中含x3的项的系数是25-2(-1)2=10×8=80.
答案:80
7.(2014·辽宁高考题改编)6把椅子摆成一排,3人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为 .
【解题提示】采用间接法,从3人的所有可能的坐法中将3人相邻和只有两人相邻的坐法减去即可.
【解析】三人全相邻的坐法,采用捆绑法,将三人“绑在一起”,相当于一个元素在四个位置中选一个,而三人要全排列,共有=24种;
只有两人相邻的坐法,从三人中任选两人,将这两人“绑在一起”,分类讨论:
(一)若这两人坐(12)位,则第三人只能在4,5,6位中选一个位置,有3种坐法;
(二)若这两人坐(23)位,则第三人只能在5,6位中选一个位置,有2种坐法;
(三)若这两人坐(34)位,则第三人只能在1,6位中选一个位置,有2种坐法;
(四)若这两人坐(45)位,则第三人只能在1,2位中选一个位置,有2种坐法;
(五)若这两人坐(56)位,则第三人只能在1,2,3位中选一个位置,有3种坐法;
这样只有两人相邻的坐法(这两人要全排列)共有(3+2+2+2+3)=72种坐法;
三人的所有可能的坐法为=120种;
综上可知,任何两人不相邻的坐法种数为120-24-72=24种.
答案:24
【方法技巧】排列中的“相邻”与“不相邻”
(1)排列中的某些元素相邻时,可将它们全排列,然后将其看作一个元素,再参与排序等.
(2)排列中的某些元素不相邻时,可先将其他元素(不妨设有n个)排序,这些元素形成了n+1个空,让不相邻的元素再插空即可.
8.(2014·肇庆模拟)已知集合A={4},B={1,2},C={1,3,5},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中的点的坐标,则确定的不同点的个数为 .
【解析】根据题意可以得到三个集合中,只有集合B,C中有一个元素相同为1,则按照入选的1的个数的不同进行分类计数,当没有1入选时,不同的点的个数有2=12,当只有一个1入选时,不同点的个数有2+=18,当有2个1入选时,不同的点的个数有3个,综上共有33个.
答案:33
三、解答题(9题12分,10~11题每题14分,共40分)
9.某国际旅行社共9名专业导游,其中6人会英语,4人会日语,若在同一天要接待5个不同的外国旅游团队,其中有3个团队要安排会英语的导游,有2个团队要安排会日语的导游,则不同安排的方法共有多少种?(用数字作答)
【解析】9人中有6人会英语,4人会日语,则有1人既会英语又会日语,可分三类:
第1类,既会英语又会日语的不安排做导游,则有种方法;
第2类,安排既会英语又会日语的做英语导游,则有种方法;
第3类,安排既会英语又会日语的做日语导游,则有种方法.
由分类加法计数原理知,
共有++=90种不同的安排方法.
10.已知的展开式的二项式系数之和比(a+b)2n的展开式的二项式系数之和小240,求的展开式中系数最大的项.
【解析】由题意,得2n=22n-240,
所以22n-2n-240=0,即(2n-16)(2n+15)=0.
又因为2n+15>0,所以2n-16=0.
所以n=4.所以=.
又因为的展开式中二项式系数最大的项为第3项,所以,所求展开式中系数最大的项为第3项,即T3=()2=6.
【加固训练】求证:1+2+22+…+25n-1能被31整除.
【证明】1+2+…+25n-1==32n-1=(31+1)n-1
=31n+·31n-1+…+·31+-1
=31n+·31n-1+…+·31
=31·(31n-1+·31n-2+…+),
因为31n-1,·31n-2,…,都是整数,
所以原式能被31整除.
11.调查某中学1000名学生的身体情况,得下表:
偏瘦
正常
肥胖
女生(人)
100
173
y
男生(人)
x
177
z
已知从这批学生中随机抽取1名学生,抽到偏瘦男生的概率为0.15.
(1)求x的值.
(2)若用分层抽样的方法,从这批学生中随机抽取50名,问应在肥胖学生中抽多少名?
(3)已知y≥193,z≥193,求肥胖学生中男生不少于女生的概率.
【解题提示】(1)由抽到的概率值求解.
(2)先求出肥胖学生人数,再根据分层抽样情况求解.
(3)根据古典概型的概率求法求解.
【解析】(1)由题意可知,=0.15,所以x=150.
(2)由题意可知,肥胖学生人数为y+z=400.
设应在肥胖学生中抽取m人,则
=,所以m=20.
所以应在肥胖学生中抽20名.
(3)由题意可知,y+z=400,且y≥193,z≥
193,满足条件的(y,z)有(193,207),(194,206),…,(207,193),共有15组.
设事件A为“肥胖学生中男生不少于女生”,即y≤z,满足条件的(y,z)有(193,207),(194,206),…,(200,200),共有8组,所以P(A)=.
即肥胖学生中男生不少于女生的概率为.
【讲评建议】讲解本题时,请提醒学生注意以下几点:
(1)正确理解抽样的公平性:从1000名学生中抽取50名,每位学生被抽到的概率均为,肥胖学生也不例外,因此=.
(2)不要忽视数形结合:第(3)问的求解可借助线性规划的思想找区域内的整点,避免出现遗漏.
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