第1章 1.2.1 第3课时
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.由1,4,5,x这四个数字组成无重复数字的四位数,若所有四位数的各位数字之和为288,则x等于( )
A.2 C.6
B.3 D.8
解析: 这四个数字可组成A44=24个无重复数字的四位数,且每个数字在各数位上都出现24次,
所以(1+4+5+x)×24=288, 所以x=2. 答案: A
2.记者要为5名志愿者和他们帮助的2位老人拍照,要求排成一排,2位老人相邻但不排在两端,不同的排法共有( )
A.1 440种 C.720种
B.960种 D.480种
解析: 5名志愿者先排成一排,有A55种方法,2位老人作为一组插入其中,且两位老人有左右顺序,共有2·4·A55=960(种)不同的排法.
答案: B
3.由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是( ) A.72 C.108
B.96 D.144
解析: 插空法,先排2、4、6共有A33种方法 ①若1、3、5都不相邻则有A33种方法; ②若1、3相邻则有A22A32种方法. ∴共有A33(A33+A22A32)=108种.故选C. 答案: C
4.某单位安排7位员工在10月1日至7日值班,每天安排1人,每人值班1天,若7位员工中的甲、乙排在相邻两天,丙不排在10月1日,丁不排在10月7日,则不同的安排方案共有( )
A.504种 C.1 008种
B.960种 D.1 108种
1
解析: 若丙排10月1日,共有A55·A22=240 若丁排10月7日,共有A55·A22=240 若丙排1日且丁排7日共有A44·A22=48
若不考虑丙、丁的条件限制,共有A66·A22=1 440 ∴共有1 440-240-240+48=1 008(种). 答案: C
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单,开演前又增加了两个新节目.如果将这两个节目插入原节目单中,那么不同插法的种数为________.
解析: 原定5个节目顺序已定,问题转化为在7个位置上选出2个位置安排新增加的2个节目,共有A72=7×6=42种方法.
答案: 42
6.A,B,C,D,E五人并排站成一行,如果A,B必须相邻且B在A的右边,那么不同的排法种数是________.
解析: 把A,B视为一人,且B固定在A的右边,则本题相当于4人的全排列,A44
=24(种).
答案: 24
三、解答题(每小题10分,共20分) 7.7位同学站成一排,
(1)其中甲站在中间的位置,共有多少种不同的排法? (2)甲、乙只能站在两端的排法共有多少种? (3)甲、乙不能站在排头和排尾的排法共有多少种? (4)其中甲不能在排头、乙不能站排尾的排法共有多少种? (5)甲、乙和丙三名同学必须相邻的排法共有多少种? (6)甲、乙和丙三名同学都不能相邻的排法共有多少种? (7)甲、乙两名同学间恰好间隔2人的排法共有多少种?
解析: (1)先考虑甲站在中间有1种方法,再在余下的6个位置排另外6位同学,共A66=720种排法;
(2)先考虑甲、乙站在两端的排法有A22种,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有A55种,共A22·A55=240种排法;
(3)方法一:先考虑在除两端外的5个位置选2个安排甲、乙有A52种,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有A55种,共A52·A55=2 400种排法;
方法二:考虑特殊位置优先法,即两端的排法有A52种,中间5个位置有A55种,共A52·A55=2 400种排法;
(4)方法一:分两类乙站在排头和乙不站在排头,乙站在排头的排法共有A66种,乙不站
2
在排头的排法总数为:先在除甲、乙外的5人中选1人安排在排头的方法有5种,中间5个位置选1个安排乙的方法有5种,再在余下的5个位置排另外5位同学的排法有A55,
故共有A66+5×5A55=3 720种排法;
方法二:考虑间接法,总排法为A77,不符合条件的甲在排头和乙站排尾的排法均为A66,但这两种情况均包含了甲在排头和乙站排尾的情况,
故共有A77-2A66+A55=3 720种排法.
(5)第一步,将甲、乙和丙三人“捆绑”成一个大元素与另外4人的排列为A55种; 第二步,“释放”大元素,即甲、乙和丙在“捆绑”成的大元素内的排法有A53种, 所以共A55×A33=720种.
(6)第一步,先排除甲、乙和丙之外4人,共A44种排法;
第二步,甲、乙和丙三人排在4人排好后产生的5个空档中的任何3个都符合要求,排法有A53种,
所以共有A44·A53=1 440种.
(7)先排甲、乙,有A22种排法,甲、乙两人中间插入的2人是从其余5人中选,有A52
种排法,将已经排好的4人当作一个大元素与其他3人进行排列,有A44种排法,所以总的排法共有A22·A52·A44=960种.
8.用1,3,6,7,8,9组成无重复数字的四位数,由小到大排列. (1)第114个数是多少? (2)3 796是第几个数? 解析: (1)分以下几类:
1×××型的四位数有A53=60(个); 3×××型的四位数有A53=60(个); 39××型的四位数有A42=12(个).
因此可得到千位数字是1与千位数字是3,百位数字小于9的数共60+60-12=108(个),所以第114个数必是39××型的数,从小到大分别是3 916,3 917,3 918,3 961,3 967,3 968,?,故从小到大第114个数是3 968.
(2)由(1)可知千位数字是1与千位数字是3,百位数字小于7的数共有60+12×2=84(个),所以3 796必在37××型的数中,按由小到大的顺序分别是3 716,3 718,3 719,3 761,3 768,3 769,3 781,3 786,3 789,3 791,3 796,?可见3 796在这类数中占第11位,故从小到大算3 796是第95个数.
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9.(10分)明年高考后,我们就要填报志愿啦!下面是高考第一批录取志愿表,假若你已经选中了较为满意的8个学校和5个专业,若表格填满没有重复,同一学校的专业也没有重复的话,那么你将有多少种不同的填写方法?
学校
专业 3
一 二 1 2 3 4 5 6 解析: 尽管第二排的六个学校志愿是平行志愿,但在录取时还是从前至后,因此仍然存在顺序,再加上第一志愿的一个学校,于是问题相当于从8个学校中,选出7个不同学校的排列问题,每一学校对应着3个专业,由分步乘法计数原理可知,共有A87(A53)7种不同的填报志愿方法.
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