6.1分类加法计数原理与分步乘法计数原理(精讲)思维导图
常见考法考点一分类加法计数原理【例1】(2020·上海浦东新·华师大二附中高二期中)从集合中任意选择三个不同的数,使得这三个数组成等差数列,这样的等差数列有()个A.98B.56C.84D.49
【答案】A【解析】当公差为时,数列可以是:,,,……,共13种情况.当公差为时,数列可以是:,,,……,共11种情况.当公差为时,数列可以是:,,,……,共9种情况.当公差为时,数列可以是:,,,……,共7种情况.当公差为时,数列可以是:,,,,,共5种情况.当公差为时,数列可以是:,,,共3种情况.当公差为时,数列可以是:,共1种情况.总的情况是.又因为三个数成公差数列有两种情况,递增或递减,所以这样的等差数列共有个.故选:A【解题思路】分类计数原理解题思路1.根据题目特点恰当选择一个分类标准.2.分类时应注意完成这件事情的任何一种方法必须属于某一类,并且分别属于不同种类的两种方法是不同的方法,不能重复.3.分类时除了不能交叉重复外,还不能有遗漏【一隅三反】1.(2020·重庆高二期末)完成一项工作,有两种方法,有5个人只会用第一种方法,另外有4个人只会第二种方法,从这9个人中选1个人完成这项工作,则不同的选法共有()A.5种B.4种C.9种D.45种【答案】C【解析】会用第一种方法的有5个人,选1个人完成这项工作有5种选择;会用第二种方法的有4个人,选1个人完成这项工作有4种选择;两者相加一共有9种选择,故选:C.2.(2020·
陕西高二期末(理))李明自主创业种植有机蔬菜,并且为甲、乙、丙、丁四家超市提供配送服务,甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔天、天、天、天去配送一次.已知月日李明分别去了这四家超市配送,那么整个月他不用去配送的天数是()A.B.C.D.【答案】B【解析】将月剩余的30天依次编号为1,2,330,因为甲、乙、丙、丁四家超市分别需要每隔天、天、天、天去配送一次,且月日李明分别去了这四家超市配送,所以李明每逢编号为3的倍数的那天要去甲超市配送,每逢编号为4的倍数的那天要去乙超市配送,每逢编号为6的倍数的那天要去丙超市配送,每逢编号为7的倍数的那天要去丁超市配送,则李明去甲超市的天数编号为:3、6、9、12、15、18、21、24、27、30,共10天;李明去乙超市但不去甲超市的天数编号为:4、8、16、20、28,共5天;李明去丙超市但不去甲、乙超市的天数编号不存在,共0天;李明去丁超市但不去甲、乙、丙超市的天数编号为:7、14,共2天;所以李明需要配送的天数为,所以整个月李明不用去配送的天数是.故选:B.3.(2020·甘肃省会宁县第二中学高二期中(理))将编号1,2,3,4的小球放入编号为1,2,3的盒子中,要求不允许有空盒子,且球与盒子的号不能相同,则不同的放球方法有()A.16种B.12种C.9种D.6种【答案】B【解析】由题意可知,这四个小球有两个小球放在一个盒子中,当四个小球分组为如下情况时,放球方法有:当1与2号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;当1与3号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;^当1与4号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;当2与3号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;当2与4号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;当3与4号球放在同一盒子中时,有2种不同的放法;因此,不同的放球方法有12种,故选B.
考点二分步乘法计数原理【例2】(2020·安徽高二开学考试)某校为了庆祝新中国成立70周年举办文艺汇演,原节目单上有10个节目已经排好顺序,又有3个新节目需要加进去,不改变原来节目的顺序,则新节目单的排法有()种A.165B.286C.990D.1716【答案】D【解析】第一步:10个节目空出11个位置,加入1个新来的节目,所以加入一个新节目有11种方法,第二步:从排好的11个节目空出的12个位置中,加入第2个新节目,有12种方法,第三步:从排好的12个节目空出的13个位置中,加入第3个新节目,有13种方法,所以由分步乘法计数原理得,加入3个新节目后的节目单的排法有(种).故选:D【方法总结】(1)利用分步计数原理解决问题要按事件发生的过程合理分步,即分步是有先后顺序的,并且分步必须满足:完成一件事的各个步骤是相互依存的,只有各个步骤都完成了,才算完成这件事.(2)分步必须满足两个条件:一是步骤互相独立,互不干扰;二是步与步确保连续,逐步完成.【一隅三反】1.(2021·南宁市银海三美学校高二月考)如图,用五种不同的颜色分别给A,B,C,D四个区域涂色,相邻区域必须涂不同颜色,若允许同一种颜色多次使用,则不同的涂色方法共有多少种()A.280B.180C.96D.60【答案】B【解析】按区域分四步:第1步,A区域有5种颜色可选;第2步,B区域有4种颜色可选;第3步,C区域有3种颜色可选;第4步,D区域也有3种颜色可选.由分步乘法计数原理,共有5×4×3×3=180种不同的涂色方案.
选选:B.2.(2020·古丈县第一中学高二月考)7名旅客分别从3个不同的景区中选择一处游览,不同选法种数是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意,每名旅客可选择方案有3种,因此7名旅客分别从3个不同的景区中选择一处游览,不同选法种数是.故选:B.3.(2020·湖南省长沙县第九中学高二期末)从集合中任取两个互不相等的数a,b组成复数,其中虚数有()A.10个B.12个C.16个D.20个【答案】C【解析】∵a,b互不相等且为虚数,∴所有b只能从{1,2,3,4}中选一个有4种,a从剩余的4个选一个有4种,∴根据分步计数原理知虚数有4×4=16(个).故选:C.4.(2020·湖北车城高中高二月考)现有6种不同的颜色,给图中的6个区域涂色,要求相邻区域不同色,则不同的涂色方法共有()A.720种B.1440种C.2880种D.4320种【答案】D【解析】根据题意分步完成任务:第一步:完成3号区域:从6种颜色中选1种涂色,有6种不同方法;第二步:完成1号区域:从除去3号区域的1种颜色后剩下的5种颜色中选1种涂色,有5种不同方法;第三步:完成4号区域:从除去3、1号区域的2种颜色后剩下的4种颜色中选1种涂色,有4种不同方法;第四步:完成2号区域:从除去3、1、4号区域的3种颜色后剩下的3种颜色中选1种涂色,有3种不同方法;第五步:完成5号区域:从除去1、2号区域的2种颜色后剩下的4种颜色中选1种涂色,有4种不同方法;
第六步:完成6号区域:从除去1、2、5号区域的3种颜色后剩下的3种颜色中选1种涂色,有3种不同方法;所以不同的涂色方法:种.故选:D.考点三两个计数原理综合运用【例3】(2021·三亚华侨学校高二考试)某校高中部,高一有6个班,高二有7个班,高三有8个班,学校利用星期六组织学生到某厂进行社会实践活动.选2个班参加社会实践,要求这2个班不同年级,有_______种不同的选法.【答案】【解析】选2个班参加社会实践,这2个班不同年级,2个班为高一和高二各一个班有,2个班为高二和高三各一个班有,2个班为高三和高一各一个班有,所以不同的选法共有.故答案为:.【方法总结】两种计数原理选择思路①分清要完成的事情是什么;②分清完成该事情是分类完成还是分步完成,“类”间互相独立,“步”间互相联系;③有无特殊条件的限制;④检验是否有重复或遗漏.【一隅三反】1.(2021·北京市鲁迅中学高二月考)如图,圆形花坛分为部分,现在这部分种植花卉,要求每部分种植种,且相邻部分不能种植同一种花卉,现有种不同的花卉供选择,则不同的种植方案共有______种(用数字作答)
【答案】260【解析】根据题意:当1,3相同时,2,4相同或不同两类,有:种,当1,3不相同时,2,4相同或不同两类,有:种,所以不同的种植方案共有种,故答案为:2602.(2021·山西)假设今天是4月23日,某市未来六天的空气质量预报情况如下图所示.该市有甲、乙、丙三人计划在未来六天(4月24日~4月29日)内选择一天出游,甲只选择空气质量为优的一天出游,乙不选择周一出游,丙不选择明天出游,且甲与乙不选择同一天出游,则这三人出游的不同方法数为________.【答案】85【解析】若甲选择周一出游,则三人出游的不同方法数;若甲不选择周一出游,则三人出游的不同方法数.故这三人出游的不同方法数.故答案为:853.(2021·沙坪坝·)某学校需要把包含甲,乙,丙在内的6名教育专家安排到高一,高二,高三三个年级去听课,每个年级安排2名专家,已知甲必须安排到高一年级,乙和丙不能安排到同一年级,则安排方案的种数有()A.24种B.36种C.48种D.72种【答案】B【解析】根据题意,分2种情况讨论:①甲和乙丙中1人在高一,
此时高一的安排方法有种,高二的选法有种,则此时有种安排分法,②甲和其他三人中的1人在高一,则乙丙三人分别在高二、高三,有2种情况,将其他三人全排列,安排到三个年级,有种安排方法,则此时有种安排方法;故有种安排方法;安排方案的种数有12+24=36故选:B.