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人教A版高中数学选修2-3第一章《计数原理》测试题(含答案解析)(1)
2025-09-29 17:06:09 责编:小OO
文档
第1章《计数原理》

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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)

1.一次考试中,要求考生从试卷上的9个题目中选6个进行答题,要求至少包含前5个题目中的3个,则考生答题的不同选法的种数(  )

A.40   .74

C.84   .200

解析: 分三类:

第一类,前5个题目的3个,后4个题目的3个,

第二类,前5个题目的4个,后4个题目的2个,

第三类,前5个题目的5个,后4个题目的1个,

由分类加法计数原理得C53C43+C54C42+C55C41=74.

答案: B

2.在24的展开式中,x的幂指数是整数的项共有(  )

A.3项   .4项

C.5项   .6项

解析: Tr+1=C24r24-rr=C24rx12-r,所求x的幂指数是整数的项必须满足r为整数且0≤r≤24,故r=0,6,12,18,24,所求项共有5项.

答案: C

3.某次文艺汇演,要将A、B、C、D、E、F这六个不同节目编排成节目单,如下表:

序号123456
节目
如果A、B两个节目要相邻,且都不排在第3号位置,那么节目单上不同的排序方式有(  )

A.144种   .192种

C.96种   .72种

解析: 第一步,将C、D、E、F全排,共有A44种排法,产生5个空,

第二步,将A、B捆绑有2种方法,

第三步,将A、B插入除2号空位和3号空位之外的空位,有C31种,所以一共有144种方法.

答案: A

4.若(2x+)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值为(  )

A.2   .-1

C.0   .1

解析: (a0+a2+a4)2-(a1+a3)2=(a0+a1+a2+a3+a4)(a0-a1+a2-a3+a4)=(2+)4×(-2+)4=1.

答案: D

5.用4种不同的颜色涂入图中的矩形A、B、C、D中,要求相邻的矩形涂色不同,则不同涂法有(  )

AB
C
D
A.72种   .48种

C.24种   .12种

解析: 涂A共4种涂法,则B有3种涂法,C有2种涂法,D有3种涂法.

∴共有4×3×2×3=72种涂法.

答案: A

6.有两排座位,前排11个座位,后排10个座位.现安排2人就坐,规定前排中间的3个座位不能坐,并且这2人不左右相邻,那么不同排法的种数是(  )

A.234   .276

C.350   .363

解析: 采用间接法:因为前排中间的3个座位不能坐,所以共有A182=306种不同的坐法,其中2人左右相邻的坐法有15×A22=30种不同的坐法.

∴不同排法的种数是306-30=276种.

答案: B

7.(1+3x)n(其中n∈N且n≥6)的展开式中x5与x6的系数相等,则n=(  )

A.6   .7

C.8   .9

解析: 注意到二项式(1+3x)n的展开式的通项是Tr+1=Cnr1n-r·(3x)r=Cnr·3r·xr,于是依题意有Cn5·35=Cn6·36,

=3×(n≥6),

由此解得n=7.

答案: B

8.在(1+x)n的展开式中,奇数项之和为p,偶数项之和为q,则(1-x2)n等于(  )

A.0  B.pq

C.p2-q2  D.p2+q2

解析: 由于(1+x)n与(1-x)n展开式中奇数项相同,偶数项互为相反数,因此(1-x)n=p-q,所以(1-x2)n=(1-x)n(1+x)n=(p+q)(p-q)=p2-q2.

答案: C

9.直线l1∥l2,l1上有4个点,l2上有6个点,以这些点为端点连成线段,他们在l1与l2之间最多的交点个数是(  )

A.24   .45

C.80   .90

解析: 因为在直线l1和l2上分别取2个点构成四边形的个数为C42C62=90,又因为每一个四边形的对角线有1个交点,故交点的个数最多为90个.

答案: D

10.若n展开式中含项的系数与含项的系数之比为-5,则n等于(  )

A.4   .6

C.8   .10

解析: 展开式通项为Tk+1=Cnk(2x)n-kk

=(-1)k2n-kCnk·xn-2k.

选项A中若n=4,k=4,则Tk+1=(-1)k·24-kC4kx4-2k,

当4-2k=-2时,k=3,当4-2k=-4时,k=4,则T4=(-1)3·24-3C43x-2=-8x-2,T5=(-1)420C44x-4=x-4,此时系数比不是-5.

选项B中若n=6,则Tk+1=(-1)k26-kC6kx6-2k,当6-2k=-2时,k=4,当6-2k=-4时,k=5,则T5=(-1)4·22Cx-2=60x-2,T6=(-1)521C65x-4=-12x-4,此时系数比为-5,所以B正确,同理可以验证C、D选项不正确.

答案: B

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)

11.设二项式6(a>0)的展开式中x3的系数为A,常数项为B,若B=4A,则a的值是________.

解析: 6展开式的通项为

Tr+1=C6rx6-rr=(-a)rC6rx6-

当r=2时,x3的系数A=(-a)2C62=15a2,

当r=4时,常数项B=(-a)4C=15a4,

∵B=4A,得15a4=4×15a2,∵a>0,得a=2.

答案: 2

12.在由数字0,1,2,3,4,5组成的没有重复数字的四位数中,不能被5整除的数共有________个.

解析: 所有由0,1,2,3,4,5组成的4位数,共有A51·A53=300个,末尾为0的有A53=60个,末尾为5的有A41·A42=48(个).

故满足题意的数共有300-60-48=192(个).

答案: 192

13.如图是由12个小正方形组成的3×4矩形网格,一质点沿网格线从点A到点B的不同路径之中,最短路径有________条.

解析: 把质点沿网格线从点A到点B的最短路径分为七步,其中四步向右,三步向下,不同走法的区别在于哪三步向下,因此,本题的结论是:C73=35.

答案: 35

14.(x+1)3+(x-2)8=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8则a6=________.

解析: ∵(x+1)3+(x-2)8=[(x-1)+2]3+[(x-1)-1]8

∴a6(x-1)6=C82(x-1)6(-1)2=28(x-1)6

∴a6=28.

答案: 28

三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)

15.(本小题满分12分)某班有男生28名、女生20名,从该班选出学生代表参加校学代会.

(1)若学校分配给该班1名代表,则有多少种不同的选法?

(2)若学校分配给该班2名代表,且男、女生代表各1名,则有多少种不同的选法?

解析: (1)选出1名代表,可以选男生,也可以选女生,因此完成“选1名代表”这件事分2类:

第1类,从男生中选出1名代表,有28种不同方法;

第2类,从女生中选出1名代表,有20种不同方法.

根据分类加法计数原理,共有28+20=48种不同的选法.

(2)完成“选出男、女生代表各1名”这件事,可以分2步完成:

第1步,选1名男生代表,有28种不同方法;

第2步,选1名女生代表,有20种不同方法.

根据分步乘法计数原理,共有28×20=560种不同的选法.

16.(本小题满分12分)若n的第5项的二项式系数与第3项的二项式系数的比是14∶3,求展开式中的常数项.

解析: 由题意有Cn4∶Cn2=14∶3,

解得n=10(n=-5舍去)

Tr+1=C10r()10-rr

=C10rxrx-2r

=rC10rx-2r,

令-2r=0,∴r=2.

∴常数项为2C102=5.

17.(本小题满分12分)有6本不同的书,分给甲、乙、丙三个人.

(1)如果每人得两本,有多少种不同的分法?

(2)如果一个人得1本,一个人得2本,一个人得3本,有多少种不同的分法?

(3)如果把这6本书分成三堆,每堆两本有多少种不同分法?

解析: (1)假设甲先拿,则甲从6本不同的书中选取2本有C62=15种方法,不论甲取走的是哪两本书,乙再去取书时只能有C42=6种,此时剩下的两本书自然给丙,就只有C22=1种方法,由分步乘法计数原理得一共有C62·C42·C22=90种不同分法.

(2)先假设甲得1本,乙得2本,丙得3本,则有C61C52C33种方法,一共有C61C52C33A33=6×10×6=360种不同分法.

(3)把6本书分成三堆,每堆2本,与次序无关.所以一共有=15种不同分法.

18.(本小题满分14分)若(x2-3x+2)5=a0+a1x+a2x2+…+a10x10.

(1)求a2;

(2)求a1+a2+…+a10;

(3)求(a0+a2+a4+a6+a8+a10)2-(a1+a3+a5+a7+a9)2.

解析: (1)方法一:(x2-3x+2)5=(x-1)5(x-2)5,

(x-1)5展开式的通项公式为

C5r·(-1)r·x5-r(0≤r≤5);

(x-2)5展开式的通项公式为

C5s·(-2)s·x5-s(0≤s≤5),

所以(x2-3x+2)5展开式的通项公式为

C5r·C5s·(-1)r+s·2s·x10-r-s,

令r+s=8,得或或.

所以展开式中x2的系数为

C53C5525+C54C5424+C55C5323=800,即a2=800.

方法二:(x2-3x+2)5的本质是5个x2-3x+2相乘,由多项式的乘法法则,产生含x2的项有两种可能:

① 5个x2-3x+2中有一个取含x2的项,其他的取常数项,得到的系数是C51·24=80;

② 5个x2-3x+2中有两个取x的项,其他的取常数项,得到的系数是C52·(-3)2·23=720,

∴展开式中含x2的项的系数是80+720=800,

即a2=800.

(2)令f(x)=(x2-3x+2)5

=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,

a0=f(0)=25=32,

a0+a1+a2+…+a10=f(1)=0,

∴a1+a2+…+a10=-32.

(3)(a0+a2+a4+a6+a8+a10)2-(a1+a3+a5+a7+a9)2

=(a0+a1+a2+…+a10)(a0-a1+a2-…+a10)

=f(1)·f(-1)=0.下载本文

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