普通高等学校招生全国统一考试数学分类汇编
第十章《排列、组合、二项式定理》
一、选择题(共24题)
1.(北京卷)在这五个数字组成的没有重复数字的三位数中,各位数字之和为奇数的共有
(A)36个 (B)24个 (C)18个 (D)6个
解:依题意,所选的三位数字有两种情况:(1)3个数字都是奇数,有种方法(2)3个数字中有一个是奇数,有
,故共有
+
=24种方法,故选B
2.(福建卷)从4名男生和3名女生中选出3人,分别从事三项不同的工作,若这3人中至少有1名女生,则选派方案共有
(A)108种 (B)186种 (C)216种 (D)270种
解析:从全部方案中减去只选派男生的方案数,合理的选派方案共有=186种,选B.
3.(湖北卷)在的展开式中,
的幂的指数是整数的项共有
A.3项 B.4项 C.5项 D.6项
解:,当r=0,3,6,9,12,15,18,21,24时,x的指数分别是24,20,16,12,8,4,0,-4,-8,其中16,8,4,0,-8均为2的整数次幂,故选C
4.(湖南卷)某外商计划在四个候选城市投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有 ( )
A.16种 B.36种 C.42种 D.60种
解析:有两种情况,一是在两个城市分别投资1个项目、2个项目,此时有种方案,二是在三个城市各投资1个项目,有
种方案,共计有60种方案,选D.
5.(湖南卷)若的展开式中
的系数是80,则实数a的值是
A.-2 B. C.
D. 2
解析:的展开式中
的系数
=
x3, 则实数
的值是2,选D
6.(湖南卷)在数字1,2,3与符号+,-五个元素的所有全排列中,任意两个数字都不相邻的全排列个数是
A.6 B. 12 C. 18 D. 24
解析:先排列1,2,3,有种排法,再将“+”,“-”两个符号插入,有
种方法,共有12种方法,选B.
7.(江苏卷)的展开式中含x的正整数指数幂的项数是
(A)0 (B)2 (C)4 (D)6
【思路点拨】本题主要考查二项式展开通项公式的有关知识.
【正确解答】的展开式通项为
,因此含x的正整数次幂的项共有2项.选B
【解后反思】多项式乘法的进位规则.在求系数过程中,尽量先化简,降底数的运算级别,尽量化成加减运算,在运算过程可以适当注意令值法的运用,例如求常数项,可令.在二项式的展开式中,要注意项的系数和二项式系数的区别.
8.(江西卷)在(x-)2006 的二项展开式中,含x的奇次幂的项之和为S,当x=
时,S等于( )
A.23008 B.-23008 C.23009 D.-23009
解:设(x-)2006=a0x2006+a1x2005+…+a2005x+a2006
则当x=时,有a0(
)2006+a1(
)2005+…+a2005(
)+a2006=0 (1)
当x=-时,有a0(
)2006-a1(
)2005+…-a2005(
)+a2006=23009 (2)
(1)-(2)有a1()2005+…+a2005(
)=-23009¸2=-23008,故选B
9.(江西卷)在的二项展开式中,若常数项为
,则
等于( )
A. B.
C.
D.
解:,由
解得n=6故选B
10.(辽宁卷)的值为( )
A.61 B.62 C.63 D.64
解:原式=,选B
11.(全国卷I)设集合。选择I的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有
A. B.
C.
D.
解析:若集合A、B中分别有一个元素,则选法种数有=10种;若集合A中有一个元素,集合B中有两个元素,则选法种数有
=10种;若集合A中有一个元素,集合B中有三个元素,则选法种数有
=5种;若集合A中有一个元素,集合B中有四个元素,则选法种数有
=1种;若集合A中有两个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有
=10种;若集合A中有两个元素,集合B中有两个个元素,则选法种数有
=5种;若集合A中有两个元素,集合B中有三个元素,则选法种数有
=1种;若集合A中有三个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有
=5种;若集合A中有三个元素,集合B中有两个元素,则选法种数有
=1种;若集合A中有四个元素,集合B中有一个元素,则选法种数有
=1种;总计有
,选B.
解法二:集合A、B中没有相同的元素,且都不是空集,
从5个元素中选出2个元素,有=10种选法,小的给A集合,大的给B集合;
从5个元素中选出3个元素,有=10种选法,再分成1、2两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有2×10=20种方法;
从5个元素中选出4个元素,有=5种选法,再分成1、3;2、2;3、1两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有3×5=15种方法;
从5个元素中选出5个元素,有=1种选法,再分成1、4;2、3;3、2;4、1两组,较小元素的一组给A集合,较大元素的一组的给B集合,共有4×1=4种方法;
总计为10+20+15+4=49种方法。选B.
12.(全国卷I)在的展开式中,
的系数为
A.
B.
C.
D.
解析:在的展开式中,x4项是
=-15x4,选C.
13.(全国II)5名志愿者分到3所学校支教,每个学校至少去一名志愿者,则不同的分派方法共有
(A)150种 (B)180种 (C)200种 (D)280种
解:人数分配上有1,2,2与1,1,3两种方式,若是1,2,2,则有=60种,若是1,1,3,则有
=90种,所以共有150种,选A
14.(山东卷)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
解:不考虑限定条件确定的不同点的个数为=36,但集合B、C中有相同元素1,由5,1,1三个数确定的不同点的个数只有三个,故所求的个数为36-3=33个,选A
15.(山东卷)已知的展开式中第三项与第五项的系数之比为-
,其中
=-1,则展开式中常数项是
(A)-45i (B) 45i (C) -45 (D)45
解:第三项的系数为-,第五项的系数为
,由第三项与第五项的系数之比为-
可得n=10,则
=
,令40-5r=0,解得r=8,故所求的常数项为
=45,选A
16.(山东卷)已知()
的展开式中第三项与第五项的系数之比为
,则展开式中常数项是
(A)-1 (B)1 (C)-45 (D)45
解:第三项的系数为,第五项的系数为
,由第三项与第五项的系数之比为
可得n=10,则
=
,令40-5r=0,解得r=8,故所求的常数项为
=45,选D
17.(天津卷)将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( )
A.10种 B.20种 C.36种 D.52种
解析:将4个颜色互不相同的球全部放入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,分情况讨论:①1号盒子中放1个球,其余3个放入2号盒子,有种方法;②1号盒子中放2个球,其余2个放入2号盒子,有
种方法;则不同的放球方法有10种,选A.
18.(浙江卷)若多项式
(A)9 (B)10 (C)-9 (D)-10
【考点分析】本题考查二项式展开式的特殊值法,基础题。
解析:令,得
,
令,得
19.(浙江卷)函数f:1,2,31,2,3满足f(f(x))=
f(x),则这样的函数个数共有
(A)1个 (B)4个 (C)8个 (D)10个
【考点分析】本题考查抽象函数的定义,中档题。
解析:即
20(浙江卷)在二项式的展开式中,含
的项的系数是
(A)15 (B)20 (C)30 (D)40
解析:含的项的系数是
=20,选B
21.(重庆卷)若—
n的展开式中各项系数之和为64,则展开式的常数项为
(A)-540 (B)-162 (C)162 (D)540
解析:若的展开式中各项系数之和为
=64,
,则展开式的常数项为
=-540,选A.
22.(重庆卷)将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则不同的分配方案有
(A)30种 (B)90种 (C)180种 (D)270种
解析:将5名实习教师分配到高一年级的3个班实习,每班至少1名,最多2名,则将5名教师分成三组,一组1人,另两组都是2人,有种方法,再将3组分到3个班,共有
种不同的分配方案,选B.
23.(重庆卷)的展开式中
的系数为
(A)-2160 (B)-1080 (C)1080 (D)2160
解:,由5-r=2解得r=3,故所求系数为
=-1080故选B
24.(重庆卷)高三(一)班学要安排毕业晚会的4各音乐节目,2个舞蹈节目和1个曲艺节目的演出顺序,要求两个舞蹈节目不连排,则不同排法的种数是
(A)1800 (B)3600 (C)4320 (D)5040
解:不同排法的种数为=3600,故选B
二、填空题(共21题)
25.(安徽卷)设常数,
展开式中
的系数为
,则
=_____。
解:,由
。
26.(北京卷)在的展开式中,
的系数中__________________(用数字作答). 解:
令
得r=1故
的系数为
=-14
27。(北京卷)在的展开式中,x3的系数是
.(用数字作答)
解:,令7-2r=3,解得r=2,故所求的系数为
=84
28.(福建卷)(x-
)
展开式中x
的系数是
(用数字作答)
解:展开式中,
项为
,该项的系数是10.
29.(广东卷)在的展开式中,
的系数为________.
解:
所以的系数为
30.(湖北卷)某工程队有6项工程需要单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,有工程丁必须在工程丙完成后立即进行。那么安排这6项工程的不同排法种数是 。(用数字作答)
解:依题意,只需将剩余两个工程插在由甲、乙、丙、丁四个工程形成的5个空中,可得有=20种不同排法。
31.(湖北卷)安排5名歌手的演出顺序时,要求某名歌手不第一个出场,另一名歌手不最后一个出场,不同排法的总数是 .(用数字作答)
解:分两种情况:(1)不最后一个出场的歌手第一个出场,有种排法(2)不最后一个出场的歌手不第一个出场,有
种排法,故共有78种不同排法
32.(湖南卷)若的展开式中
的系数是-80,则实数
的值是
.
解:的展开式中
的系数
=
x3, 则实数
的值是-2.
33.(江苏卷)今有2个红球、3个黄球、4个白球,同色球不加以区分,将这9个球排成一列有 种不同的方法(用数字作答)。
【思路点拨】本题考查排列组合的基本知识.
【正确解答】由题意可知,因同色球不加以区分,实际上是一个组合问题,共有
【解后反思】分步计数原理与分类计数原理是排列组合中解决问题的重要手段,也是基础方法,在高中数学中,只有这两个原理,尤其是分类计数原理与分类讨论有很多相通之处,当遇到比较复杂的问题时,用分类的方法可以有效的将之化简,达到求解的目的.
34.(辽宁卷)5名乒乓球队员中,有2名老队员和3名新队员.现从中选出3名队员排成1、2、3号参加团体比赛,则入选的3名队员中至少有一名老队员,且1、2号中至少有1名新队员的排法有_______种.(以数作答)
【解析】两老一新时, 有种排法;
两新一老时, 有种排法,即共有48种排法.
【点评】本题考查了有限制条件的排列组合问题以及分类讨论思想.
35.(全国卷I)安排7位工作人员在5月1日到5月7日值班,每人值班一天,其中甲、乙二人都不能安排在5月1日和2日,不同的安排方法共有__________种。(用数字作答)解析:先安排甲、乙两人在后5天值班,有=20种排法,其余5人再进行排列,有
=120种排法,所以共有20×120=2400种安排方法。
36(全国II)在(x4+)10的展开式中常数项是 (用数字作答)
解析:要求常数项,即40-5r=0,可得r=8代入通项公式可得
37.(陕西卷) (3x-)12展开式x-3的系数为 (用数字作答)
解析:(3x-)12展开式中,x-3项为=594
,
的系数是594.
38.(陕西卷)某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,则不同的选派方案共有 种
解析:某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,甲和丙只能同去或同不去,可以分情况讨论,① 甲、丙同去,则乙不去,有=240种选法;②甲、丙同不去,乙去,有
=240种选法;③甲、乙、丙都不去,有
种选法,共有600种不同的选派方案.
39.(陕西卷) (2x-)6展开式中常数项为 (用数字作答)
解析:(2x-)6展开式中常数项.
40.(陕西卷)某校从8名教师中选派4名教师同时去4个边远地区支教(每地1人),其中甲和乙不同去,则不同的选派方案共有 种 .
解析:可以分情况讨论,① 甲去,则乙不去,有=480种选法;②甲不去,乙去,有
=480种选法;③甲、乙都不去,有
=360种选法;共有1320种不同的选派方案.
41.(四川卷)展开式中的
系数为 (用数字作答)
解析:展开式中的
项为
,
的系数为-960。
42.(天津卷)的二项展开式中
的系数是____ (用数学作答).
解析:的二项展开式中
的项是
,所以x的系数是280.
43.(天津卷)的二项展开式中
的系数是 (用数字作答).
解析:的二项式展开式中
项为
,x项的系数是35.
44.(天津卷)用数字0,1,2,3,4组成没有重复数字的五位数,则其中数字1,2相邻的偶数有 个(用数字作答).
解析:可以分情况讨论:① 若末位数字为0,则1,2,为一组,且可以交换位置,3,4,各为1个数字,共可以组成个五位数;② 若末位数字为2,则1与它相邻,其余3个数字排列,且0不是首位数字,则有
个五位数;③ 若末位数字为4,则1,2,为一组,且可以交换位置,3,0,各为1个数字,且0不是首位数字,则有
=8个五位数,所以全部合理的五位数共有24个。
45.(上海春)电视台连续播放6个广告,其中含4个不同的商业广告和2个不同的公益广告,要求首尾必须播放公益广告,则共有 种不同的播放方式(结果用数值表示).
解:分二步:首尾必须播放公益广告的有A22种;中间4个为不同的商业广告有A44种,从而应当填 A22·A44=48. 从而应填48.