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计数原理
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.用数字1,2,3,4,5可以组成没有重复数字,并且比20000大的五位偶数共有( )
A.48个 B.36个 C.24个 D.18个
【答案】B
2.在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
3.若直角坐标平面内A、B两点满足条件:①点A、B都在f(x)的图象上;②点A、B关于原点对称,则对称点对(A,B)是函数的一个“姊妹点对”(点对(A,B)与(B,A)可看作一个“姊妹点对”). 已知函数 f(x)=,则f(x)的“姊妹点对”有( )个
A.1 B.3 C.2 D.4
【答案】C
4.展开式中的常数项为( )
A.第5项 B.第6项 C.第5项或第6项 D.不存在
【答案】B
5.已知集合A={5},B={1,2},C={1,3,4},从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为( )
A.33 B.34 C.35 D.36
【答案】A
6.若展开式中存在常数项,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
7.某飞机显示屏上的每个指示灯均以红光或蓝光来表示不同的信号,已知一排有个指示灯.若每次显示其中的4个,并且恰有3个相邻,则可显示的不同信号共有 ( )
A.80种 B.160种 C.320种 D.640种
【答案】C
8.如果一条直线与一个平面垂直,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的“正交线面对”的个数是( )
A.48 B.18 C.24 D.36
【答案】D
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9.我们把可表示为两个连续正奇数的平方差的正整数称为“和谐数”,则在集合中,共有“和谐数”的个数是( )
A.502 B.503 C.251 D.252
【答案】C
10.某电视台连续播放5个不同的广告,其中有3个不同的商业广告和2个不同的奥运宣传广告,要求最后播放的必须是奥运宣传广告,且两个奥运宣传广告不能连续播放,则不同的播放方式有( )
A.120种 B.48种 C.36种 D.18种
【答案】C
11.已知点,其中,,则在同一直角坐标系中所确定的不同点的个数是( )
A.6 B.12 C.8 D.5
【答案】A
12.从5名志愿者中选派4人在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有一人参加,星期六有两人参加,星期日有一人参加,则不同的选派方法共有( )
A.120种 B.96种 C.60种 D.48种
【答案】C
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.若,则的值为 .
【答案】1
14.6名运动员比赛前将外衣放在休息室,比赛后都回到休息室取衣服,由于灯光暗淡,有一部分队员拿错了外衣,其中只有2人拿到自己的外衣,且另外的4人拿到别人的外衣情况个数为 .
【答案】135
15.6人站成一排,甲、乙、丙3个人不能都站在一起的排法种数为 .
【答案】576种
16.2012年3月10日是第七届世界肾脏日,某社区服务站将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分别去三个不同的社区宣传这届肾脏日的主题:“保护肾脏,拯救心脏”,不同的分配方案有 种.(用数字作答)
【答案】90
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.已知,n∈N*.
(1) 若,求中含项的系数;
(2) 若是展开式中所有无理项的系数和,数列是各项都大于1的数组成的数列,试用数学归纳法证明:≥(1+)(1+)…(1+).
【答案】(1) g(x)中含x2项的系数为C+2C+3C=1+10+45=56.
(2) 证明:由题意,pn=2n-1.
① 当n=1时,p1(a1+1)=a1+1,成立;
② 假设当n=k时,pk(a1a2…ak+1)≥(1+a1)(1+a2)…(1+ak)成立,
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当n=k+1时,
(1+a1)(1+a2)…(1+ak)(1+ak+1)≤2k-1(a1a2…ak+1)(1+ak+1)
=2k-1(a1a2…akak+1+a1a2…ak+ak+1+1).(*)
∵ ak>1,a1a2…ak(ak+1-1)≥ak+1-1,即a1a2…akak+1+1≥a1a2…ak+ak+1,
代入(*)式得(1+a1)(1+a2)…(1+ak)(1+ak+1)≤2k(a1a2…akak+1+1)成立.
综合①②可知,pn(a1a2…an+1)≥(1+a1)(1+a2)…(1+an)对任意n∈N*成立.
18.有9名学生,其中2名会下象棋但不会下围棋,3名会下围棋但不会下象棋,4名既会下围棋又会下象棋;现在要从这9名学生中选出2名学生,一名参加象棋比赛,另一名参加围棋比赛,共有多少种不同的选派方法?
【答案】设2名会下象棋但不会下围棋的同学组成集合A,3名会下围棋但不会下象棋的同学组成集合B,4名既会下围棋又会下象棋的同学组成集合C,则选派2名参赛同学的方法可以分为以下4类:
第一类:A中选1人参加象棋比赛,B中选1人参加围棋比赛,方法数为种;
第二类:C中选1人参加象棋比赛,B中选1人参加围棋比赛,方法数为种;
第三类:C中选1人参加围棋比赛,A中选1人参加象棋比赛,方法数为种;
第四类:C中选2人分别参加两项比赛,方法数为种;
由分类加法计数原理,选派方法数共有:6+12+8+12=38种。
19.现有4个同学去看电影,他们坐在了同一排,且一排有6个座位.问:(1)所有可能的坐法有多少种?
(2)此4人中甲,乙两人相邻的坐法有多少种?
(3)所有空位不相邻的坐法有多少种?(结果均用数字作答)
【答案】 (1) (2) (3)
20.求二项式(-)15的展开式中:
(1)常数项;(2)有几个有理项;(3)有几个整式项.
【答案】展开式的通项为:Tr+1= =
(1)设Tr+1项为常数项,则=0,得r=6,即常数项为T7=26;
(2)设Tr+1项为有理项,则=5-r为整数,∴r为6的倍数,
又∵0≤r≤15,∴r可取0,6,12三个数,故共有3个有理项.
(3) 5-r为非负整数,得r=0或6,∴有两个整式项.
21.(1)已知(x+1)6(ax-1)2的展开式中含x3的项的系数是20,求a的值。
(2)设(5x-)n的展开式的各项系数之和为M,二项式系数之和为N,若M-N=240,求展开式中二项式系数最大的项。
【答案】(1)0或5(2)依题意得,M=4n=(2n)2,N=2n,于是有(2n)2-2n=240,(2n+15)(2n
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-16)=0,2n=16=24,n=4,得6
22.各有多少种选派方法(结果用数字作答).
⑴男3名,女2名 ⑵队长至少有1人参加
⑶至少1名女运动员 ⑷既要有队长,又要有女运动员
【答案】⑴从10名运动员中选5人参加比赛,其中男3人,女2人的选法有CC=120 (种)
⑵从10名运动员中选5人参加比赛,其中队长至少有1人参加的选法有
CC+CC=140+56=196 (种)
⑶从10名运动员中选5人参加比赛,其中至少有1名女运动员参加的选法有
C-C=2461 (种)
⑷从10名运动员中选5人参加比赛,既要有队长又要有女运动员的选法有
C-C-C=191 (种)
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