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  • 2021-06-10 发布

【数学】2020届一轮复习北师大版 计数原理 课时作业

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一、选择题 ‎1.已知x∈{2,3,7},y∈{-31,-24,4},则x·y可表示成不同的值的个数是(  )‎ A.1+1=2 B.1+1+1=3‎ C.2×3=6 D.3×3=9‎ ‎[答案] D ‎[解析] 因为按x、y在各自的取值集合中各选一个值去做积这件事,可分两步完成:第一步,x在集合{2,3,7}中任取一个值有3种方法;第二步,y在集合{-31,-24,4}中任取一个值有3种方法.根据分步乘法计数原理有3×3=9个不同的值.故选D.‎ ‎2.(2018·陕西宝鸡中学高二期末)图书馆的书架有三层,第一层有3本不同的数学书,第二层有5本不同的语文书,第三层有8本不同的英语书,现从中任取一本书,共有(  )种不同的取法.(  )‎ A.120 B.16‎ C.64 D.39‎ ‎[答案] B ‎[解析] 由分类加法计数原理知,共有不同取法3+5+8=16种.‎ ‎3.一植物园参观路径如图所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线种类共有(  )‎ A.6种 B.8种 C.36种 D.48种 ‎[答案] D ‎[解析] 参观路线分步完成:第一步选择三个“环形”路线中的一个,有3种方法,再按逆时针或顺时针方向参观有2种方法;第二步选择余下两个“环形”路线中的一个,有2种方法,也按逆时针或顺时针方向参观有2种方法;最后一个“环形”路线,也按逆时针或顺时针方向参观有2种方法.由分步计数原理知,共有3×2×2×2×2=48(种)方法.‎ ‎4.十字路口来往的车辆,如果不允许回头,共有行车路线(  )‎ A.24种 B.16种 C.12种 D.10种 ‎[答案] C ‎[解析] 4个路口,每个路口都有3种行车路线,则共有4×3=12种行车路线.‎ ‎5.(2018·安徽理,8)从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60°的共有(  )‎ A.24对 B.30对 C.48对 D.60对 ‎[答案] C ‎[解析] 如图,上底面的一条对角线为例共4对,这样的对角线共12条,∴共有12×4=48对.‎ 本题也可以用排除法,C-6-12求得.‎ 二、填空题 ‎6.有10本不同的数学书,9本不同的语文书,8本不同的英语书,从中任取两本不同类的书,共有________种不同的取法.‎ ‎[答案] 242‎ ‎[解析] 任取两本不同的书,有三类:(1)取数学、语文各一本,(2)取语文、英语各一本,(3)取数学、英语各一本.然后求出每类取法,利用分类加法计数原理即可得解.‎ 取两本书中,一本数学、一本语文,根据分步乘法计数原理有10×9=90种不同取法;‎ 取两本书中,一本语文、一本英语,有9×8=72种不同取法;‎ 取两本书中,一本数学、一本英语,有10×8=80种不同取法.‎ 综合以上三类,利用分类加法计数原理,共有90+72+80=242种不同取法.故填242.‎ ‎7.如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面垂直,那么称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成“正交线面对”的个数是________.‎ ‎[答案] 36‎ ‎[解析] 用分类加法计算原理:第一类,正方体的一条棱与面有两个“正交线面对”,共有24个;第二类,正方体的一条面对角线与对角面有一个“正交线面对”,共有12个.所以共有“正交线面对”的个数是24+12=36.‎ ‎8.若一个m、n均为非负整数的有序数对(m,n)在做m+n的加法时各位均不会进位,则称(m,n)为“简单的”有序数对,m+n称为有序数对(m,n)的值,那么值为1942的“简单的”有序数对的个数是________.‎ ‎[答案] 300‎ ‎[解析] 由题意可知m+n=1942,当m,n 中一个数确定时,另一个数也就唯一确定了,所以不妨设m=1000x1+100x2+10x3+x4,则x1有2种不同取法,x2有10种不同取法,x3有5种不同取法,x4有3种不同取法,所以所求的有序数对的个数为2×10×5×3=300.‎ 三、解答题 ‎9.从1到200的这二百个自然数中,各个位数上都不含数字8的共有多少个?‎ ‎[解析] 应分三类来解决该问题.‎ 第一类:一位数中除8以外符合要求的数有8个;‎ 第二类:二位数中,十位数除0、8以外有8种选法,而个位数除8以外有9种选法,故二位数中符合要求的数有8×9=72(个);‎ 第三类:三位数中①百位数为1,十位数和个位数上的数字除8以外都有9种选法,故三位数中,百位数为1的符合要求的数有9×9=81(个).‎ ‎②百位数为2的只有200这一个符合要求,‎ ‎∴三位数中符合要求的数有81+1=82(个).‎ 由分类加法计数原理,符合要求的数字共有 N=8+72+82=162(个).‎ ‎[反思总结] 考虑问题的原则是先分类而后分步,要注意在分类(或分步)时,必须做到不重不漏.‎ ‎10.(1)有5本书全部借给3名学生,有多少种不同的借法?‎ ‎(2)有3名学生分配到某工厂的5个车间去参加社会实践,则有多少种不同分配方案?‎ ‎[解析] (1)中要完成的事件是把5本书全部借给3名学生,可分5个步骤完成.每一步把一本书借出去,有3种不同的方法,根据分步乘法计数原理,共有N=3×3×3×3×3=35=243种不同的借法.‎ ‎(2)中要完成的事件是把3个学生分配到5个车间中,可分3个步骤完成,每一步分配一名学生,有5种不同的方法,根据分步乘法计数原理,共有N=5×5×5=53=125种不同的分配方案.‎ ‎[反思总结] 解决这类问题,切忌死记公式“mn”或“nm”,而应弄清楚哪类元素必须用完,就以它为主进行分析,并以该元素为分步的依据进行分步,再用分步乘法计数原理来求解.‎ 一、选择题 ‎1.从集合{1,2,3,…,11}中任选两个元素作为椭圆方程+=1中的m和n,则能组成落在矩形区域B={(x,y)||x|<11,且|y|<9}内的椭圆的个数为(  )‎ A.43个 B.72个 C.86个 D.90个 ‎[答案] B ‎[解析] 由题意,m可能的取值为1,2,…,10;n可能的取值为1,2,…,8,先确定m有10种方法,再确定n有8种方法,按分步计数原理共有80种方法,但其中包括m=n的情况共8种,故能组成落在矩形区域内的椭圆个数为72个.故选B.‎ ‎2.四个同学,争夺三项冠军,冠军获得者可能有的种类是(  )‎ A.4   B.‎24 ‎ ‎ C.43   D.34‎ ‎[答案] C ‎[解析] 依分步乘法计数原理,冠军获得者可能有的种数是4×4×4=43.故选C.‎ ‎3.2018年南京青奥会火炬传递在A、B、C、D、E五个城市之间进行,各城市之间的路线距离(单位:百公里)见下表.若以A为起点,E为终点,每个城市经过且只经过一次,那么火炬传递的最短路线距离是(  )‎ A B C D E A ‎0‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ B ‎5‎ ‎0‎ ‎7‎ ‎6‎ ‎2‎ C ‎4‎ ‎7‎ ‎0‎ ‎9‎ ‎8.6‎ D ‎5‎ ‎6‎ ‎9‎ ‎0‎ ‎5‎ E ‎6‎ ‎2‎ ‎8.6‎ ‎5‎ ‎0‎ A.20.6 ‎B.21‎ C.22 D.23‎ ‎[答案] B ‎[解析] 由于“以A为起点,E为终点,每个城市经过且只经过一次”,并且求“ 最短路线的距离”,由选项判断,A中20.6在表中只有C和E之间的距离8.6是出现小数部分的,故CE是必定经过的路线,又因为A为起点,E为终点,故如果A正确,那么线路必须是:1.A-B-D-C-E或2.A-D-B-C-E,进行验证:线路1的距离和为5+6+9+8.6=28.6,故线路1不符合;线路2的距离之和为5+6+7+8.6=26.6,线路2也不符合,故排除A;再验证选项B,发现线路A-C-D-B-E的距离之和为4+9+6+2=21符合,故选B.‎ ‎4.方程ay=b2x2+c中的a,b,c∈{-3,-2,0,1,2,3},且a,b,c互不相同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有(  )‎ A.60条 B.62条 C.71条 D.80条 ‎[答案] B ‎[解析] 本题考查抛物线、计数原理.‎ 由题意知a≠0,且b≠0,下面分2类:‎ 若c=0,ay=b2x2,不同抛物线有5×4-6=14条,‎ 若c≠0,不同抛物线有5×4×3-12=48,共48+14=62条.分类要全面,要不重不漏.‎ 二、填空题 ‎5.如图所示,用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求最多使用3种颜色且相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有________种(用数字作答).‎ ‎[答案] 390‎ ‎[解析] 给四个格子编号如答图所示,由题意①号格子有6种不同涂色方法,②号格子有5种不同的涂色方法,若③号格子与①号格子同色,则④号格子有5种不同涂色方法(可以与②号同色),由乘法原理有6×5×5=150(种)涂色方法;若③号格子与①号格子不同色,则③号格子有4种不同涂色方法,此时④号格子只能与①号或②号同色,因而有2种涂色方法,由乘法原理有6×5×4×2=240(种)涂色方法,最后由加法原理共有150+240=390(种)不同的涂色方法,故填390.‎ ‎6.如图,用6种不同的颜色把图中A、B、C、D四块区域分开,若相邻区域不能涂同一种颜色,则不同的涂法共有________.‎ ‎[答案] 480种 ‎[解析] 从A开始有6种方法,B有5种,C有4种,D、A同色1种,D、A不同色3种,∴不同涂色法有6×5×4×(1+3)=480种.‎ 三、解答题 ‎7.甲、乙、丙、丁4个人各写1张贺卡,放在一起,再各取1张不是自己所写的贺卡,共有多少种不同取法?‎ ‎[解析] 方法一(枚举法):(1)甲取得乙卡,分配方案如表.此时乙有甲、丙、丁3种取法.若乙取甲的卡,则丙取丁的、丁取丙的,若乙取丙的卡,则丙取丁的,丁取丙的,故有3种分配方案.‎ ‎(2)‎ 甲取得丙卡,分配方案按甲、乙、丙、丁4人依序可取贺卡如下:丙甲丁乙,丙丁甲乙,丙丁乙甲.‎ ‎(3)甲取得丁卡,分配方案按甲、乙、丙、丁4人依序可取贺卡如下:丁甲乙丙、乙丙甲乙、丁丙乙甲.‎ 由分类加法计数原理,共有N=3+3+3=9(种).‎ 方法二(间接法):‎ ‎4人各取1张贺卡.甲先取1张贺卡有4种方法,乙再取1张贺卡有3种方法,然后丙取1张贺卡有2种方法,最后丁仅有1种方法.由分步乘法计数原理,4个人各取1张贺卡共有4×3×2×1=24(种).‎ ‎4个人都取自己写的贺卡有1种方法;‎ ‎2个人取自己写的贺卡,另2个人不取自己所写贺卡的方法有6种(即4个人中选出取自己写的贺卡的2人有甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁);‎ ‎1个人取自己写的贺卡,另3个人不取自己所写贺卡方法有8种(从4个人中选出取自己写的贺卡的1个人有4种方法.而其余3个人都不取自己所写贺卡的方法有2种方法).‎ 因此,4个人都不取自己所写贺卡的取法有 N=24-(1+6+8)=9(种).‎ 方法三(分步法).‎ 第一步 甲取1张不是自己所写的那张贺卡,有3种取法;‎ 第二步 由甲取的那张贺卡的写卡人取,也有3种取法;‎ 第三步 由剩余两个中任1个人取,此时只有1种取法;‎ 第四步 最后1个人取,只有1种取法.‎ 由分步乘法计数原理,共有N=3×3×1×1=9(种).‎ ‎[反思总结] 对于有限制条件的选取、抽取问题的计数,一般地,当数目不很大时,可用枚举法,但为保证不重不漏,可用树形图、框图及表格进行枚举;当数目较大,符合条件的情况较多时,可用间接法计数;否则直接用分类或分步计数原理计数.但一般根据选(抽)取顺序分步或根据选(抽)取元素的特点分类.‎ ‎8.用0,1,2,3,4这五个数字可以组成多少个无重复数字的(1)四位数?‎ ‎(2)四位奇数?‎ ‎[解析] (1)完成“组成无重复数字的四位数”这件事,可以分四个步骤:‎ 第一步:从1,2,3,4中选取一个数字作千位数字,有4种不同的选取方法;‎ 第二步:从1,2,3,4中剩余的三个数字和0共四个数字中选取一个数字作百位数字,有4种不同的选取方法;‎ 第三步:从剩余的三个数字中选取一个数字作十位数字,有3种不同的选取方法;‎ 第四步:从剩余的两个数字中选取一个数字作个位数字,有2种不同的选取方法.‎ 由分步乘法计数原理,可组成不同的四位数共有N=4×4×3×2=96个.‎ ‎(2)完成“组成无重复数字的四位奇数”这件事,有两类办法:‎ 第一类:四位奇数的个位数字取1,这件事又需分三个步骤完成:‎ 第1步:从2,3,4中选取一个数字作千位数字,有3种不同的选取方法;‎ 第2步:从2,3,4中剩余的两个数字和0共三个数字中选取一个数字作百位数字,有3种不同的选取方法;‎ 第3步:从剩余的两个数字中,选取一个数字作十位数字,有2种不同的选取方法.‎ 由分步乘法计数原理,第一类中的四位奇数共有N1=3×3×2=18个.‎ 第二类:四位奇数的个位数字取3,这件事也需分三个步骤完成:‎ 第1类:从1,2,4中选取一个数字作千位数字,有3种不同的选取方法;‎ 第2类:从1,2,4中剩余的两个数字和0共三个数字中选取一个数字作百位数字,有3种不同的选取方法;‎ 第3类:从剩余的两个数字中选取一个数字作十位数字,有2种不同的选取方法.‎ 由分步乘法计数原理,第二类中的四位奇数共有N2=3×3×2=18个.‎ 最后,由分类加法计数原理,符合条件的四位奇数共有N=N1+N2=18+18=36个.‎