高中数学竞赛(排列组合概率) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/27 6:01:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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概率、统计

【知识精要】

1. 排列、组合问题的基本原理:加法(分类)和乘法(分步)原理。解决此类问题常见要点:(1)不重复,不遗漏;(2)正面考虑比较麻烦时,考虑间接法;(2)特殊位置、元素优先考虑;(3)转化思想,对于陌生问题,尽量转化为熟悉模型。

2.隔板法模型:将m个名额分给k个人(m?k),每人至少一个的方法

是Ck?1?m?1;引申1:方程x1?x2?????xk?m(xi?1,xi?Z,m?Z)的解有Ck?1?m?1组;引申2:方程x1?x2?????xk?m(xi?0,xi?Z,m?Z)的解有Ck?1m?k?1组。

【例题精讲】+【习题精练】

例1:3个人传球,由甲发球,5次传球之后,仍回到甲手中,有多少种传球方法? 解:将问题转化为右图填图问题。中间可能

有甲或无甲,则有C112A22C2A2?2?10种不同

甲甲的传球方法。 练习1:(2000全国高中数学联赛)如果:(1)a,b,c,d都属于{1,2,3,4};(2)a?b,b?c,c?d,d?a;(3)a是a,b,c,d中的最小值,那么,可以组成的不同的四位数abcd的个数是_________.

例2:使直线ax?by?1和圆x2?y2?50只有整数公共点的有序实数对(a,b)的个数为:

( ) A、72 B、74 C、78 D、82 解:第一象限圆上有(7,1),(5,5),(1,7)三个整点,故平面上有12个整点,

分割线或切线,共C212?12?78条,但该直线不过原点,减去6条,共有

72条,选A。

练习2:(05年江苏高中数学竞赛)由三个数字 1、2、3 组成的 5 位数中, 1、2、3 都至少出现 1 次, 这样的5位数共有 .

例3:(2005全国高考试题改编)过三棱柱任意两个顶点的直线共15条,任选两条为异面直线的概率是: 。

解:全部情况有C215?105种,记“15条直线中任选两条为异面直线”为

事件A,而要使两直线异面,只需四点不共面,且不共面的四点可连成3

组异面直线,则事件A的可能情况有3(C46?3)?36种,故

P(A)?36105?1235。即任选两条为异面直线的概率为1235。 练习3:(02年全国联赛题改编)已知点P1,P2,?,P10分别是四面体的顶

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点或棱的中点,那么四点组(P1,Pi,Pj,Pk)(1?i?j?k?10)在同一平

面上的概率为 .

练习4:(09安徽高考)考察正方体6个面的中心,甲从这6个点中任意选两个点连成直线,乙也从这6个点中任意选两个点连成直线,则所得的

两条直线相互平行但不重合的概率等于 ( ) (A) 175 (B)275 (C) 375 (D)475

例4:(2005全国高中数学联赛)如果自然数a的各位数字之和为7,那么称a为“吉祥数”。将所有“吉祥数”从小到大排成一列a1,a2,a3,a4,???,若

an?2005,则a5n? 。

解:设x1x2???xk为k为吉祥数,x1?1,xi?0(i?2,3,???,k),则

x1?x2?????xk?7(1)令y1?x1,yi?xi?1(i?2,3,???,k),则(1)

为y1?y2?y3?????yk?k?6(2)方程(2)正整数解个数即k为吉祥

数的个数,记为P(k)。利用隔板法有P(k)?Ck?16k?5?Ck?5个。而2005是

形如2x2x3x4数中最小吉祥数,且P(1)?1,P(2)?7,P(3)?28.对于四位

吉祥数1x2x3x4,其个数为满足x2?x3?x4?6的非负整数解的个数,即

C68?28个,故2005是第1?7?28?28?1?65个吉祥数,即n?65,

5n?325,又P(4)?C6?C69?84,P(5)10?210,故 ?5

P(k)?1?7?28?84?210?330。而5位吉祥数中最后的5个倒过k?1来依次为70000,61000,60100,60010,52000,则第325个吉祥数为52000,即a5n?52000。

练习5:从数1,2,3,???,14中,按从小到大的排序取出a1,a2,a3三个数,且a2?a1?3,a3?a2?3,则符合条件的不同取法有多少种?

练习6:将一个四棱锥的每个顶点染上一种颜色,并使同一条棱的两端点异色,如果只有五种颜色可供使用,求不同的染色方法的总数。

练习7: 从给定的6种不同颜色中选用若干种颜色,将一个正方体的6个面染色,每面恰染一种颜色,每两个具有公共棱的面染不同的颜色,则不同的染色方法有多少种?

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