部编版2020高中数学 第一章1.2 排列与组合 1.2.1 第2课时 排列的综合应用高效演练 新人教A版选修2-3 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/9 10:30:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第2课时 排列的综合应用

A级 基础巩固

一、选择题

1.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( )

A.6 B.24 C.48 D.120

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,排法共有A4=24(种).

答案:B

2.用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20 000大的五位偶数共有( ) A.48个 B.36个 C.24个 D.18个

解析:个位数字是2的有3A3=18(个),个位数字是4的有3A3=18(个),所以共有36个.

答案:B

3.一排9个座位坐了3个三口之家,若每家人坐在一起,则不同的坐法种数为( ) A.3×3! B.3×(3!) C.(3!) D.9!

解析:此排列可分两步进行,先把三个家庭分别排列,每个家庭有3!种排法,三个家庭共有3!×3!×3!=(3!)种排法;再把三个家庭进行全排列有3!种排法,因此不同的坐法种数为(3!).

答案:C

4.3张卡片正反面分别标有数字1和2,3和4,5和7,若将3张卡片并列组成一个三位数,可以得到不同的三位数的个数为( )

A.30 B.48 C.60 D.96

解析:“组成三位数”这件事,分2步完成:第1步,确定排在百位、十位、个位上的卡片,即为3个元素的一个全排列A3;第2步,分别确定百位、十位、个位上的数字,各有2种方法.根据分步乘法计数原理,可以得到不同的三位数有A3×2×2×2=48(个).

答案:B

5.生产过程有4道工序,每道工序需要安排一人照看,现从甲、乙、丙等6名工人中安排4人分别照看一道工序,第一道工序只能从甲、乙两名工人中安排1人,第四道工序只能从甲、丙两名工人中安排1人,则不同的安排方案共有( )

1

3

3

4

33

4

3

3

4

A.24种 C.48种

B.36种 D.72种

解析:分类完成.第1类,若甲在第一道工序,则丙必在第四道工序,其余两道工序无限制,有A4种排法;第2类,若甲不在第一道工序(此时乙一定在第一道工序),则第四道工序有2种排法,其余两道工序有A4种排法,有2A4种排法.

由分类加法计数原理得,不同的安排方案共有A4+2A4=36(种). 答案:B 二、填空题

6.若把英语单词“error”的字母顺序写错了,则可能出现的错误共有________种. 解析:A5-1=19. 答案:19

7.把5件不同产品摆成一排,若产品A与产品B相邻, 且产品A与产品C不相邻,则不同的摆法有________种.

解析:先考虑产品A与B相邻,把A、B作为一个元素有A4种方法,而A、B可交换位置,所以摆法有2A4=48(种).

又当A、B相邻又满足A、C相邻,摆法有2A3=12(种). 故满足条件的摆法有48-12=36(种). 答案:36

8.在所有无重复数字的四位数中,千位上的数字比个位上的数字大2的数共有________个.

解析:千位数字比个位数字大2,有8种可能,即(2,0),(3,1),…,(9,7),前一个数为千位数字,后一个数为个位数字,其余两位无任何限制.所以共有8A8=448(个).

答案:448 三、解答题 9.7人站成一排.

(1)甲、乙、丙排序一定时,有多少种排法? (2)甲在乙的左边(不一定相邻)有多少种不同的排法?

解析:(1)法一7人的所有排列方法有A7种,其中甲、乙、丙的排序有A3种,又已知甲、乙、丙排序一定,

A7

所以甲、乙、丙排序一定的排法共有3=840(种).

A3

法二(插空法) 7人站定7个位置,只要把其余4人排好,剩下的3个空位,甲、乙、丙就按他们的顺序去站,只有一种站法,故排法有A7=7×6×5×4=840(种).

(2)“甲在乙的左边”的7人排列数与“甲在乙的右边”的7人排列数相等,而7人的

4

77

32

3

4

4

2

2

2

2

2

2

2

17

排列数恰好是这二者之和,因此满足条件的排法有A7=2 520(种).

2

10.一场晚会有5个演唱节目和3个舞蹈节目,要求排出一个节目单. (1)3个舞蹈节目不排在开始和结尾,有多少种排法? (2)前4个节目要有舞蹈节目,有多少种排法?

解:(1)先从5个演唱节目中选两个排在首尾两个位置有A5种排法,再将剩余的3个演唱节目,3个舞蹈节目排在中间6个位置上有A6种排法,故共有不同排法A5A6=1 440(种).

(2)先不考虑排列要求,有A8种排列,其中前4个节目没有舞蹈节目的情况,可先从5个演唱节目中选4个节目排在前四个位置,然后将剩余四个节目排列在后四个位置,有A5A4种排法,所以前四个节目要有舞蹈节目的排法有A8-A5A4=37 440(种).

B级 能力提升

1.在航天员进行的一项太空试验中,要先后实施6个程序,其中程序A只能出现在第一步或最后一步,程序B和C在实施时必须相邻,则试验顺序的编排方法共有( )

A.24种 C.96种

B.48种 D.144种

8

44

44

8

6

26

2

解析:本题是一个分步计数问题,由题意知程序A只能出现在第一步或最后一步,所以从第一个位置和最后一个位置中选一个位置排A,编排方法有A2=2(种).因为程序B和C在实施时必须相邻,所以把B和C看作一个元素,同除A外的3个元素排列,注意B和C之间有2种排法,即编排方法共有A4A2=48(种).根据分步乘法计数原理知,编排方法共有2×48=96(种),故选C.

答案:C

2.三个人坐在一排八个座位上,若每人的两边都要有空位,则不同的坐法种数为________.

解析:“每人两边都有空位”是说三个人不相邻,且不能坐两头,可视作5个空位和3个人满足上述两要求的一个排列,只要将3个人插入5个空位形成的4个空当中即可.所以不同坐法共有A4=24(种).

答案:24

3.用1,2,3,4,5,6,7排成无重复数字的七位数,按下述要求各有多少个? (1)偶数不相邻; (2)偶数一定在奇数位上;

(3)1和2之间恰好夹有一个奇数,没有偶数. 解: (1)用插空法,共有A4A5=1 440(个).

(2)先把偶数排在奇数位上有A4种排法,再排奇数有A4种排法. 所以共有A4A4=576(个).

34

3

4

43

3

42

1

3