數學組合綜合練習題及答案

一、選擇題

數學組合綜合練習題及答案

1.某年級有6個班,分別派3名語文教師任教,每個教師教2個班,則不同的任課方法種數爲( )

A.C26C24C22 B.A26A24A22

C.C26C24C22C33 D.A26C24C22A33

[答案] A

2.從單詞“equation”中取5個不同的字母排成一排,含有“qu”(其中“qu”相連且順序不變)的不同排法共有( )

A.120種 B.480種

C.720種 D.840種

[答案] B

[解析] 先選後排,從除qu外的6個字母中任選3個字母有C36種排法,再將qu看成一個整體(相當於一個元素)與選出的3個字母進行全排列有A44種排法,由分步乘法計數原理得不同排法共有C36A44=480(種).

3.從編號爲1、2、3、4的四種不同的種子中選出3種,在3塊不同的土地上試種,每塊土地上試種一種,其中1號種子必須試種,則不同的試種方法有( )

A.24種 B.18種

C.12種 D.96種

[答案] B

[解析] 先選後排C23A33=18,故選B.

4.把0、1、2、3、4、5這六個數,每次取三個不同的數字,把其中最大的數放在百位上排成三位數,這樣的三位數有( )

A.40個 B.120個

C.360個 D.720個

[答案] A

[解析] 先選取3個不同的數有C36種方法,然後把其中最大的數放在百位上,另兩個不同的數放在十位和個位上,有A22種排法,故共有C36A22=40個三位數.

5.(2010湖南理,7)在某種信息傳輸過程中,用4個數字的一個排列(數字允許重複)表示一個信息,不同排列表示不同信息,若所用數字只有0和1,則與信息0110至多有兩個對應位置上的數字相同的信息個數爲( )

A.10 B.11

C.12 D.15

[答案] B

[解析] 與信息0110至多有兩個對應位置上的數字相同的信息包括三類:

第一類:與信息0110只有兩個對應位置上的數字相同有C24=6(個)

第二類:與信息0110只有一個對應位置上的數字相同有C14=4(個)

第三類:與信息0110沒有一個對應位置上的數字相同有C04=1(個)

與信息0110至多有兩個對應位置上的數字相同的信息有6+4+1=11(個)

6.北京《財富》全球論壇開幕期間,某高校有14名志願者參加接待工作.若每天排早,中,晚三班,每班4人,每人每天最多值一班,則開幕式當天不同的排班種數爲( )

A.C414C412C48 B.C1214C412C48

C.C1214C412C48A33 D.C1214C412C48A33

[答案] B

[解析] 解法1:由題意知不同的排班種數爲:C414C410C46=14×13×12×114!10×9×8×74!6×52!=C1214C412C48.

故選B.

解法2:也可先選出12人再排班爲:C1214C412C48C44,即選B.

7.(2009湖南理5)從10名大學畢業生中選3人擔任村長助理,則甲、乙至少有1人入選,而丙沒有入選的不同選法的種數爲( )

A.85 B.56

C.49 D.28

[答案] C

[解析] 考查有限制條件的組合問題.

(1)從甲、乙兩人中選1人,有2種選法,從除甲、乙、丙外的7人中選2人,有C27種選法,由分步乘法計數原理知,共有2C27=42種.

(2)甲、乙兩人全選,再從除丙外的其餘7人中選1人共7種選法.

由分類計數原理知共有不同選法42+7=49種.

8.以一個正三棱柱的頂點爲頂點的四面體共有( )

A.6個 B.12個

C.18個 D.30個

[答案] B

[解析] C46-3=12個,故選B.

9.(2009遼寧理,5)從5名男醫生、4名女醫生中選3名醫生組成一個醫療小分隊,要求其中男、女醫生都有,則不同的組隊方案共有( )

A.70種 B.80種

C.100種 D.140種

[答案] A

[解析] 考查排列組合有關知識.

解:可分兩類,男醫生2名,女醫生1名或男醫生1名,女醫生2名,

∴共有C25C14+C15C24=70,∴選A.

10.設集合Ⅰ={1,2,3,4,5}.選擇Ⅰ的兩個非空子集A和B,要使B中最小的數大於A中最大的數,則不同的選擇方法共有( )

A.50種 B.49種

C.48種 D.47種

[答案] B

[解析] 主要考查集合、排列、組合的基礎知識.考查分類討論的`思想方法.

因爲集合A中的最大元素小於集合B中的最小元素,A中元素從1、2、3、4中取,B中元素從2、3、4、5中取,由於A、B非空,故至少要有一個元素.

1° 當A={1}時,選B的方案共有24-1=15種,

當A={2}時,選B的方案共有23-1=7種,

當A={3}時,選B的方案共有22-1=3種,

當A={4}時,選B的方案共有21-1=1種.

故A是單元素集時,B有15+7+3+1=26種.

2° A爲二元素集時,

A中最大元素是2,有1種,選B的方案有23-1=7種.

A中最大元素是3,有C12種,選B的方案有22-1=3種.故共有2×3=6種.

A中最大元素是4,有C13種.選B的方案有21-1=1種,故共有3×1=3種.

故A中有兩個元素時共有7+6+3=16種.

3° A爲三元素集時,

A中最大元素是3,有1種,選B的方案有22-1=3種.

A中最大元素是4,有C23=3種,選B的方案有1種,

∴共有3×1=3種.

∴A爲三元素時共有3+3=6種.

4° A爲四元素時,只能是A={1、2、3、4},故B只能是{5},只有一種.

∴共有26+16+6+1=49種.

二、填空題

11.北京市中學要把9臺型號相同的電腦送給西部地區的三所希望國小,每所國小至少得到2臺,共有______種不同送法.

[答案] 10

[解析] 每校先各得一臺,再將剩餘6臺分成3份,用插板法解,共有C25=10種.

12.一排7個座位分給3人坐,要求任何兩人都不得相鄰,所有不同排法的總數有________種.

[答案] 60

[解析] 對於任一種坐法,可視4個空位爲0,3個人爲1,2,3則所有不同坐法的種數可看作4個0和1,2,3的一種編碼,要求1,2,3不得相鄰故從4個0形成的5個空檔中選3個插入1,2,3即可.

∴不同排法有A35=60種.

13.(09海南寧夏理15)7名志願者中安排6人在週六、週日兩天參加社區公益活動.若每天安排3人,則不同的安排方案共有________種(用數字作答).

[答案] 140

[解析] 本題主要考查排列組合知識.

由題意知,若每天安排3人,則不同的安排方案有

C37C34=140種.

14.2010年上海世博會期間,將5名志願者分配到3個不同國家的場館參加接待工作,每個場館至少分配一名志願者的方案種數是________種.

[答案] 150

[解析] 先分組共有C35+C25C232種,然後進行排列,有A33種,所以共有(C35+C25C232)A33=150種方案.

三、解答題

15.解方程Cx2+3x+216=C5x+516.

[解析] 因爲Cx2+3x+216=C5x+516,所以x2+3x+2=5x+5或(x2+3x+2)+(5x+5)=16,即x2-2x-3=0或x2+8x-9=0,所以x=-1或x=3或x=-9或x=1.經檢驗x=3和x=-9不符合題意,捨去,故原方程的解爲x1=-1,x2=1.

16.在∠MON的邊OM上有5個異於O點的點,邊ON上有4個異於O點的點,以這10個點(含O點)爲頂點,可以得到多少個三角形?

[解析] 解法1:(直接法)分幾種情況考慮:O爲頂點的三角形中,必須另外兩個頂點分別在OM、ON上,所以有C15C14個,O不爲頂點的三角形中,兩個頂點在OM上,一個頂點在ON上有C25C14個,一個頂點在OM上,兩個頂點在ON上有C15C24個.因爲這是分類問題,所以用分類加法計數原理,共有C15C14+C25C14+C15C24=5×4+10×4+5×6=90(個).

解法2:(間接法)先不考慮共線點的問題,從10個不同元素中任取三點的組合數是C310,但其中OM上的6個點(含O點)中任取三點不能得到三角形,ON上的5個點(含O點)中任取3點也不能得到三角形,所以共可以得到C310-C36-C35個,即C310-C36-C35=10×9×81×2×3-6×5×41×2×3-5×41×2=120-20-10=90(個).

解法3:也可以這樣考慮,把O點看成是OM邊上的點,先從OM上的6個點(含O點)中取2點,ON上的4點(不含O點)中取一點,可得C26C14個三角形,再從OM上的5點(不含O點)中取一點,從ON上的4點(不含O點)中取兩點,可得C15C24個三角形,所以共有C26C14+C15C24=15×4+5×6=90(個).

17.某次足球比賽共12支球隊參加,分三個階段進行.

(1)小組賽:經抽籤分成甲、乙兩組,每組6隊進行單循環比賽,以積分及淨剩球數取前兩名;

(2)半決賽:甲組第一名與乙組第二名,乙組第一名與甲組第二名作主客場交叉淘汰賽(每兩隊主客場各賽一場)決出勝者;

(3)決賽:兩個勝隊參加決賽一場,決出勝負.

問全程賽程共需比賽多少場?

[解析] (1)小組賽中每組6隊進行單循環比賽,就是6支球隊的任兩支球隊都要比賽一次,所需比賽的場次即爲從6個元素中任取2個元素的組合數,所以小組賽共要比賽2C26=30(場).

(2)半決賽中甲組第一名與乙組第二名(或乙組第一名與甲組第二名)主客場各賽一場,所需比賽的場次即爲從2個元素中任取2個元素的排列數,所以半決賽共要比賽2A22=4(場).

(3)決賽只需比賽1場,即可決出勝負.

所以全部賽程共需比賽30+4+1=35(場).

18.有9本不同的課外書,分給甲、乙、丙三名同學,求在下列條件下,各有多少種分法?

(1)甲得4本,乙得3本,丙得2本;

(2)一人得4本,一人得3本,一人得2本;

(3)甲、乙、丙各得3本.

[分析] 由題目可獲取以下主要信息:

①9本不同的課外書分給甲、乙丙三名同學;

②題目中的3個問題的條件不同.

解答本題先判斷是否與順序有關,然後利用相關的知識去解答.

[解析] (1)分三步完成:

第一步:從9本不同的書中,任取4本分給甲,有C49種方法;

第二步:從餘下的5本書中,任取3本給乙,有C35種方法;

第三步:把剩下的書給丙有C22種方法,

∴共有不同的分法有C49C35C22=1260(種).

(2)分兩步完成:

第一步:將4本、3本、2本分成三組有C49C35C22種方法;

第二步:將分成的三組書分給甲、乙、丙三個人,有A33種方法,

∴共有C49C35C22A33=7560(種).

(3)用與(1)相同的方法求解,

得C39C36C33=1680(種).