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- 2021-05-13 发布
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方法强化练——计数原理
(建议用时:60分钟)
一、填空题
1.A,B,C,D,E五人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(A,B可以不相邻),那么不同的排法共有________.
解析 可先排C,D,E三人,共A种排法,剩余A、B两人只有一种排法,由分步乘法计数原理满足条件的排法共A=60种.
答案 60种
2.(2014·重庆质检)(1+3x)n(其中n∈N且n≥6)的展开式中x5与x6的系数相等,则n等于________.
解析 (1+3x)n的展开式中含x5的项为C(3x)5=C35x5,展开式中含x6的项为C36x6.
由两项的系数相等得C·35=C·36,解得n=7.
答案 7
3.(2014·济南调研)只用1,2,3三个数字组成一个四位数,规定这三个数必须同时使用,且同一数字不能相邻出现,则这样的四位数有________.
解析 由题意知,1,2,3中必有某一个数字重复使用2次,第一步确定谁被使用2次,有3种方法;第二步把这2个相等的数放在四位数不相邻的两个位置上,也有3种方法;第三步将余下的2个数放在四位数余下的2个位置上,有2种方法.故共可组成3×3×2=18个不同的四位数.
答案 18个
4.组合式C-2C+4C-8C+…+(-2)nC的值等于________.
解析 在(1+x)n=C+Cx+Cx2+…+Cxn中,令x=-2,得原式=(1-2)n=(-1)n.
答案 (-1)n
5.若n的展开式中第3项的二项式系数是15,则展开式中所有项系数之和为________.
解析 由题意知C==15,所以n=6,则n=6,令x=1得所有项系数之和为6=.
答案
6.(2014·杭州检测)甲、乙两人计划从A,B,C三个景点中各选择两个游玩,则两人所选景点不全相同的选法共有________.
解析 甲、乙各选两个景点有CC=9种方法,其中,入选景点完全相同的有3种.∴满足条件要求的选法共有9-3=6(种).
答案 6种
7.若(x-1)8=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a8(1+x)8,则a6=________.
解析 (x-1)8=[(x+1)-2]8=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a8(1+x)8,∴a6=C(-2)2=4C=112.
答案 112
8.(2014·长沙模拟)已知x,y满足(x∈Z,y∈Z),每一对整数(x,y)对应平面上一个点,则过这些点中的其中3个点可作不同的圆的个数为________.
解析 如图所示,阴影中的整点部分为x,y满足的区域,
其中整数点(x,y)共有8个,从中任取3个有C=56种取法.
其中三点共线的有1+C=11(种).
故可作不同的圆的个数为45.
答案 45
9.(2014·广州调研)已知a=2cosdx,则二项式5的展开式中x的系数为________.
解析 a=2cosdx=2sin=-2,则5=5,∴Tr+1=Cx2(5-r)r=(-2)rCx10-3r.
令10-3r=1,得r=3.
∴展开式中x的系数为(-2)3C=-80.
答案 -80
10.(2014·衡水中学模拟)用1,2,3,4,5,6组成六位数(没有重复数字),要求任何相邻两个数字的奇偶性不同,且1和2相邻,这样的六位数的个数是________.
解析 先将3,5排列,有A种排法;再将4,6插空排列,有2A种排法;最后将1,2插入3,4,5,6形成的空中,有C种排法.由分步乘法计数原理知,共有A·2A·C=40种.
答案 40
11.n的展开式中各项系数之和为729,则该展开式中二项式系数最大的项等于________.
解析 依题意,令x=1,有3n=729,则n=6,∴展开式第4项的二项式系数最大,则T4=C(2x)33=160x2.
答案 160x2
12.(2014·郑州调研)某商店要求甲、乙、丙、丁、戊五种不同的商品在货架上排成一排,其中甲、乙两种必须排在一起,而丙、丁两种不能排在一起,不同的排法共有________种.
解析 甲、乙作为元素集团,内部有A种排法,“甲乙”元素集团与“戊”全排列有A种排法.将丙、丁插在3个空档中有A种方法.∴由分步计数原理,共有AAA=24种排法.
答案 24
13.(2013·新课标全国Ⅰ卷)设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=________.
解析 由二项式系数的性质,得a=C,b=C=C,又13a=7b,因此13C=7C,解得m=6.
答案 6
14.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).
解析 当每个台阶上各站1人时有AC种站法,当两个人站在同一个台阶上时有CCC种站法,因此不同的站法种数有AC+CCC=210+126=336(种).
答案 336
15.(2014·无锡质检)(x2+2)5的展开式的常数项是________.
解析 二项式5展开式的通项为:
Tr+1=C5-r·(-1)r=C·x2r-10·(-1)r.
当2r-10=-2,即r=4时,
有x2·Cx-2·(-1)4=C×(-1)4=5;
当2r-10=0,即r=5时,有2·Cx0·(-1)5=-2.
∴展开式中的常数项为5-2=3.
答案 3
16.将6位志愿者分成4个组,其中两个组各2人,另两个组各1人.分赴世博会的四个不同场馆服务,不同的分配方案种数有________.
解析 将6位志愿者分为2名,2名,1名,1名四组,有=×15×6=45种分组方法.
将四组分赴四个不同场馆有A种方法.
∴根据分步乘法计数原理,不同的分配方案有45·A=1 080种方法.
答案 1 080
二、解答题
17.已知n,
(1)若展开式中第5项,第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大项的系数;
(2)若展开式前三项的二项式系数和等于79,求展开式中系数最大的项.
解 (1)∵C+C=2C,∴n2-21n+98=0.
∴n=7或n=14,
当n=7时,展开式中二项式系数最大的项是T4和T5.
∴T4的系数为C423=,
T5的系数为C324=70,
当n=14时,展开式中二项式系数最大的项是T8.
∴T8的系数为C727=3 432.
(2)∵C+C+C=79,∴n2+n-156=0.
∴n=12或n=-13(舍去).设Tk+1项的系数最大,
∵12=12(1+4x)12,
∴
∴9.4≤k≤10.4,∴k=10.
∴展开式中系数最大的项为T11,
T11=C·2·210·x10=16 896x10.
18.(1)3人坐在有八个座位的一排上,若每人的左右两边都要有空位,则不同坐法的种数为多少?
(2)现有10个保送上大学的名额,分配给7所学校,每校至少有1个名额,问名额分配的方法共有多少种?
解 (1)由题意知有5个座位都是空的,我们把3个人看成是坐在座位上的人,往5个空座的空档插.
由于这5个空座位之间共有4个空,3个人去插,共有A=24种.
(2)法一 每个学校至少一个名额,则分去7个,剩余3个名额分到7所学校的方法种数就是要求的分配方法种数.
分类:若3个名额分到一所学校有7种方法;
若分配到2所学校有C×2=42种;
若分配到3所学校有C=35种.
∴共有7+42+35=84种方法.
法二 10个元素之间有9个间隔,要求分成7份,相当于用6块档板插在9个间隔中,共有C=84种不同方法.所以名额分配的方法共有84种.