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1、【成才之路】2015-2016学年高中数学 第1章 1计数原理课时作业 北师大版选修2-3一、选择题1已知x2,3,7,y31,24,4,则xy可表示成不同的值的个数是()A112B1113C236D339答案D解析因为按x、y在各自的取值集合中各选一个值去做积这件事,可分两步完成:第一步,x在集合2,3,7中任取一个值有3种方法;第二步,y在集合31,24,4中任取一个值有3种方法根据分步乘法计数原理有339个不同的值故选D.2(2014陕西宝鸡中学高二期末)图书馆的书架有三层,第一层有3本不同的数学书,第二层有5本不同的语文书,第三层有8本不同的英语书,现从中任取一本书,共有()种不同的取
2、法()A120B16C64D39答案B解析由分类加法计数原理知,共有不同取法35816种3一植物园参观路径如图所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线种类共有()A6种B8种C36种D48种答案D解析参观路线分步完成:第一步选择三个“环形”路线中的一个,有3种方法,再按逆时针或顺时针方向参观有2种方法;第二步选择余下两个“环形”路线中的一个,有2种方法,也按逆时针或顺时针方向参观有2种方法;最后一个“环形”路线,也按逆时针或顺时针方向参观有2种方法由分步计数原理知,共有3222248(种)方法4十字路口来往的车辆,如果不允许回头,共有行车路线()A24种B16种C12种D10种答案C
3、解析4个路口,每个路口都有3种行车路线,则共有4312种行车路线5(2014安徽理,8)从正方体六个面的对角线中任取两条作为一对,其中所成的角为60的共有()A24对B30对C48对D60对答案C解析如图,上底面的一条对角线为例共4对,这样的对角线共12条,共有12448对本题也可以用排除法,C612求得二、填空题6有10本不同的数学书,9本不同的语文书,8本不同的英语书,从中任取两本不同类的书,共有_种不同的取法答案242解析任取两本不同的书,有三类:(1)取数学、语文各一本,(2)取语文、英语各一本,(3)取数学、英语各一本然后求出每类取法,利用分类加法计数原理即可得解取两本书中,一本数学
4、、一本语文,根据分步乘法计数原理有10990种不同取法;取两本书中,一本语文、一本英语,有9872种不同取法;取两本书中,一本数学、一本英语,有10880种不同取法综合以上三类,利用分类加法计数原理,共有907280242种不同取法故填242.7如果一条直线与一个平面垂直,那么称此直线与平面垂直,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“正交线面对”的个数是_答案36解析用分类加法计算原理:第一类,正方体的一条棱与面有两个“正交线面对”,共有24个;第二类,正方体的一条面对角线与对角面有一个“正交线面对”,共有12个所以共有“正交线面
5、对”的个数是241236.8若一个m、n均为非负整数的有序数对(m,n)在做mn的加法时各位均不会进位,则称(m,n)为“简单的”有序数对,mn称为有序数对(m,n)的值,那么值为1942的“简单的”有序数对的个数是_答案300解析由题意可知mn1942,当m,n中一个数确定时,另一个数也就唯一确定了,所以不妨设m1000x1100x210x3x4,则x1有2种不同取法,x2有10种不同取法,x3有5种不同取法,x4有3种不同取法,所以所求的有序数对的个数为21053300.三、解答题9.从1到200的这二百个自然数中,各个位数上都不含数字8的共有多少个?解析应分三类来解决该问题第一类:一位数
6、中除8以外符合要求的数有8个;第二类:二位数中,十位数除0、8以外有8种选法,而个位数除8以外有9种选法,故二位数中符合要求的数有8972(个);第三类:三位数中百位数为1,十位数和个位数上的数字除8以外都有9种选法,故三位数中,百位数为1的符合要求的数有9981(个)百位数为2的只有200这一个符合要求,三位数中符合要求的数有81182(个)由分类加法计数原理,符合要求的数字共有N87282162(个)反思总结考虑问题的原则是先分类而后分步,要注意在分类(或分步)时,必须做到不重不漏10(1)有5本书全部借给3名学生,有多少种不同的借法?(2)有3名学生分配到某工厂的5个车间去参加社会实践,
7、则有多少种不同分配方案?解析(1)中要完成的事件是把5本书全部借给3名学生,可分5个步骤完成每一步把一本书借出去,有3种不同的方法,根据分步乘法计数原理,共有N3333335243种不同的借法(2)中要完成的事件是把3个学生分配到5个车间中,可分3个步骤完成,每一步分配一名学生,有5种不同的方法,根据分步乘法计数原理,共有N55553125种不同的分配方案反思总结解决这类问题,切忌死记公式“mn”或“nm”,而应弄清楚哪类元素必须用完,就以它为主进行分析,并以该元素为分步的依据进行分步,再用分步乘法计数原理来求解.一、选择题1从集合1,2,3,11中任选两个元素作为椭圆方程1中的m和n,则能组
8、成落在矩形区域B(x,y)|x|11,且|y|9内的椭圆的个数为()A43个B72个C86个D90个答案B解析由题意,m可能的取值为1,2,10;n可能的取值为1,2,8,先确定m有10种方法,再确定n有8种方法,按分步计数原理共有80种方法,但其中包括mn的情况共8种,故能组成落在矩形区域内的椭圆个数为72个故选B.2四个同学,争夺三项冠军,冠军获得者可能有的种类是()A4B24C43D34答案C解析依分步乘法计数原理,冠军获得者可能有的种数是44443.故选C.32014年南京青奥会火炬传递在A、B、C、D、E五个城市之间进行,各城市之间的路线距离(单位:百公里)见下表若以A为起点,E为终
9、点,每个城市经过且只经过一次,那么火炬传递的最短路线距离是()ABCDEA05456B50762C47098.6D56905E628.650A.20.6B21C22D23答案B解析由于“以A为起点,E为终点,每个城市经过且只经过一次”,并且求“ 最短路线的距离”,由选项判断,A中20.6在表中只有C和E之间的距离8.6是出现小数部分的,故CE是必定经过的路线,又因为A为起点,E为终点,故如果A正确,那么线路必须是:1.ABDCE或2.ADBCE,进行验证:线路1的距离和为5698.628.6,故线路1不符合;线路2的距离之和为5678.626.6,线路2也不符合,故排除A;再验证选项B,发现线
10、路ACDBE的距离之和为496221符合,故选B.4方程ayb2x2c中的a,b,c3,2,0,1,2,3,且a,b,c互不相同,在所有这些方程所表示的曲线中,不同的抛物线共有()A60条B62条C71条D80条答案B解析本题考查抛物线、计数原理由题意知a0,且b0,下面分2类:若c0,ayb2x2,不同抛物线有54614条,若c0,不同抛物线有5431248,共481462条分类要全面,要不重不漏二、填空题5.如图所示,用6种不同的颜色给图中的4个格子涂色,每个格子涂一种颜色,要求最多使用3种颜色且相邻的两个格子颜色不同,则不同的涂色方法共有_种(用数字作答)答案390解析给四个格子编号如答
11、图所示,由题意号格子有6种不同涂色方法,号格子有5种不同的涂色方法,若号格子与号格子同色,则号格子有5种不同涂色方法(可以与号同色),由乘法原理有655150(种)涂色方法;若号格子与号格子不同色,则号格子有4种不同涂色方法,此时号格子只能与号或号同色,因而有2种涂色方法,由乘法原理有6542240(种)涂色方法,最后由加法原理共有150240390(种)不同的涂色方法,故填390.6如图,用6种不同的颜色把图中A、B、C、D四块区域分开,若相邻区域不能涂同一种颜色,则不同的涂法共有_答案480种解析从A开始有6种方法,B有5种,C有4种,D、A同色1种,D、A不同色3种,不同涂色法有654(
12、13)480种三、解答题7甲、乙、丙、丁4个人各写1张贺卡,放在一起,再各取1张不是自己所写的贺卡,共有多少种不同取法?解析方法一(枚举法):(1)甲取得乙卡,分配方案如表此时乙有甲、丙、丁3种取法若乙取甲的卡,则丙取丁的、丁取丙的,若乙取丙的卡,则丙取丁的,丁取丙的,故有3种分配方案(2)甲取得丙卡,分配方案按甲、乙、丙、丁4人依序可取贺卡如下:丙甲丁乙,丙丁甲乙,丙丁乙甲(3)甲取得丁卡,分配方案按甲、乙、丙、丁4人依序可取贺卡如下:丁甲乙丙、乙丙甲乙、丁丙乙甲由分类加法计数原理,共有N3339(种)方法二(间接法):4人各取1张贺卡甲先取1张贺卡有4种方法,乙再取1张贺卡有3种方法,然后
13、丙取1张贺卡有2种方法,最后丁仅有1种方法由分步乘法计数原理,4个人各取1张贺卡共有432124(种)4个人都取自己写的贺卡有1种方法;2个人取自己写的贺卡,另2个人不取自己所写贺卡的方法有6种(即4个人中选出取自己写的贺卡的2人有甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁);1个人取自己写的贺卡,另3个人不取自己所写贺卡方法有8种(从4个人中选出取自己写的贺卡的1个人有4种方法而其余3个人都不取自己所写贺卡的方法有2种方法)因此,4个人都不取自己所写贺卡的取法有N24(168)9(种)方法三(分步法)第一步甲取1张不是自己所写的那张贺卡,有3种取法;第二步由甲取的那张贺卡的写卡人取,也有3种取法;第
14、三步由剩余两个中任1个人取,此时只有1种取法;第四步最后1个人取,只有1种取法由分步乘法计数原理,共有N33119(种)反思总结对于有限制条件的选取、抽取问题的计数,一般地,当数目不很大时,可用枚举法,但为保证不重不漏,可用树形图、框图及表格进行枚举;当数目较大,符合条件的情况较多时,可用间接法计数;否则直接用分类或分步计数原理计数但一般根据选(抽)取顺序分步或根据选(抽)取元素的特点分类8.用0,1,2,3,4这五个数字可以组成多少个无重复数字的(1)四位数?(2)四位奇数?解析(1)完成“组成无重复数字的四位数”这件事,可以分四个步骤:第一步:从1,2,3,4中选取一个数字作千位数字,有4
15、种不同的选取方法;第二步:从1,2,3,4中剩余的三个数字和0共四个数字中选取一个数字作百位数字,有4种不同的选取方法;第三步:从剩余的三个数字中选取一个数字作十位数字,有3种不同的选取方法;第四步:从剩余的两个数字中选取一个数字作个位数字,有2种不同的选取方法由分步乘法计数原理,可组成不同的四位数共有N443296个(2)完成“组成无重复数字的四位奇数”这件事,有两类办法:第一类:四位奇数的个位数字取1,这件事又需分三个步骤完成:第1步:从2,3,4中选取一个数字作千位数字,有3种不同的选取方法;第2步:从2,3,4中剩余的两个数字和0共三个数字中选取一个数字作百位数字,有3种不同的选取方法;第3步:从剩余的两个数字中,选取一个数字作十位数字,有2种不同的选取方法由分步乘法计数原理,第一类中的四位奇数共有N133218个第二类:四位奇数的个位数字取3,这件事也需分三个步骤完成:第1类:从1,2,4中选取一个数字作千位数字,有3种不同的选取方法;第2类:从1,2,4中剩余的两个数字和0共三个数字中选取一个数字作百位数字,有3种不同的选取方法;第3类:从剩余的两个数字中选取一个数字作十位数字,有2种不同的选取方法由分步乘法计数原理,第二类中的四位奇数共有N233218个最后,由分类加法计数原理,符合条件的四位奇数共有NN1N2181836个7