1、分类加法计数原理与分步乘法计数原理的综合应用基础全面练(15分钟30分)1(2021石嘴山高二检测)联合国际援助组织计划向非洲三个国家援助粮食和药品两种物资,每种物资既可以全部给一个国家,也可以由其中两个或三个国家均分,若每个国家都要有物资援助,则不同的援助方案有多少种()A22 B23 C24 D25【解析】选D.由题意知,若每个国家都要有物资援助,需要分为:三个国家粮食和药品都有,有1种方法;一个国家粮食,两个国家药品,有3种方法;一个国家药品,两个国家粮食,有3种方法;两个国家粮食,三个国家药品,有3种方法;两个国家药品,三个国家粮食,有3种方法;一个国家粮食和药品,另两个国家各一种,有
2、3(22)12种方法根据分类加法计数原理,方法总数是25.2如图为我国数学家赵爽(约3世纪初)在为周髀算经作注时验证勾股定理的示意图,现在提供5种颜色给其中5个小区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案共有_种()A.120 B260 C340 D420【解析】选D.由题意可知上下两块区域可以相同,也可以不同,则共有5431354322180240420(种).3小明正在玩一款“种菜”的游戏,他计划从仓库里的玉米、土豆、茄子、辣椒、胡萝卜这5种种子中选出4种分别种植在四块不同的空地上(一块空地只能种植一种作物),若小明已决定在第一块空地上种茄子或辣椒,则不同的种
3、植方案共有_种.【解析】当第一块地种茄子时,有43224种不同的种法;当第一块地种辣椒时,有43224种不同的种法,故共有48种不同的种植方案答案:484如图,从A城到B城有3条路;从B城到D城有4条路;从A城到C城有4条路,从C城到D城有5条路,则某旅客从A城到D城共有_条不同的路线【解析】不同路线共有344532(条).答案:325从1到200的自然数中,各个数位上都不含有数字8的自然数有多少个?【解析】第一类:一位数中除8外符合要求的有8个;第二类:两位数中,十位上数字除0和8外有8种情况,而个位数字除8外,有9种情况,有89个符合要求;第三类:三位数中,百位上数字是1的,十位和个位上数
4、字除8外均有9种情况,有99个,而百位上数字是2的只有200符合所以总共有889991162(个).综合突破练(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1某年级要从3名男生,2名女生中选派3人参加某次社区服务,如果要求至少有1名女生,那么不同的选派方案有()A6种 B7种 C8种 D9种【解析】选D.可按女生人数分类:若选派一名女生,有236种;若选派2名女生,则有3种由分类加法计数原理,共有9种不同的选派方法2由数字1,2,3,4组成的三位数中,各位数字按严格递增(如“134”)或严格递减(如“421”)顺序排列的数的个数是()A4 B8 C16 D24【解析】选B.由题意分析知,
5、严格递增的三位数只要从4个数中任取3个,共有4种取法;同理严格递减的三位数也有4个,所以符合条件的数的个数为448.3对于自然数n作竖式运算n(n1)(n2)时不进位,那么称n是“良数”,如32是“良数”,由于计算323334时不进位,23不是“良数”,由于计算232425时要进位,那么小于1000的“良数”有()A36个 B39个 C48个 D64个【解析】选C.如果n是良数,则n的个位数字只能是0,1,2,非个位数字只能是0,1,2,3(首位不为0),而小于1 000的数至多三位,一位的良数有0,1,2,共3个,二位良数个位可取0,1,2,十位可取1,2,3,共有339个,三位良数个位可取
6、0,1,2,十位可取0,1,2,3,百位可取1,2,3,共有34336,综上,小于1 000“良数”的个数为393648个【拓展延伸】本题考查分类加法计数原理、分步乘法计数原理及新定义问题,属于难题新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决本题通过定义“良数”达到考查两个计数原理的目的 4从1,2,3,9,这9
7、个整数中任意取3个不同的数作为二次函数f(x)ax2bxc的系数,则满足Z的函数f(x)共有 ( )A44个 B204个 C264个 D504个【解析】选C.由题设可得f(1)abc是偶数,可分两类:一是取出的三个数都是偶数,只能从2,4,6,8中选取,根据分步乘法计数原理共有43224种;第二类取出的三个数是两奇一偶,偶数从2,4,6,8中选取,共有4种,两个奇数从1,3,5,7,9中选取,有10种,然后再全排,根据分步乘法计数原理共有432110240种;由分类加法计数原理可得函数的个数为24024264个5(2021白银高二检测)如果一个三位正整数如“a1a2a3”满足a1a2,且a3a
8、2,则称这样的三位数为凸数(如120,343,275等),那么所有凸数的个数为()A240 B204 C729 D920【解析】选A.分8类当中间数为2时,有122(个);当中间数为3时,有236(个);当中间数为4时,有3412(个);当中间数为5时,有4520(个);当中间数为6时,有5630(个);当中间数为7时,有6742(个);当中间数为8时,有7856(个);当中间数为9时,有8972(个).故共有26122030425672240(个).二、填空题(每小题5分,共15分)6如图,现有4种不同颜色给图中5个区域涂色,要求任意两个相邻区域不同色,共有_种不同涂色方法13425【解析】
9、区域1有4种选法,区域2有3种选法,区域3有2种选法,区域4可选与3不同的3种颜色,有3种选法,区域5从区域4剩下的2种颜色中选,有2种选法,共有43232144种答案:1447用数字2,3组成四位数,且数字2,3至少都出现一次,这样的四位数共有_个(用数字作答)【解析】方法一:数字2只出现一次的四位数有4个;数字2出现两次的四位数有6个;数字2出现三次的四位数有4个故总共有46414(个).方法二:由数字2,3组成的四位数共有2416个其中没有数字2的四位数只有1个,没有数字3的四位数也只有1个,故符合条件的四位数共有16214(个).答案:148如图的阴影部分由方格纸上3个小方格组成,我们
10、称这样的图案为L形,那么在由35个小方格组成的方格纸上可以画出不同位置的L形图案的个数为_(注:其他方向的也是L形).【解析】每四个小正方形图案都可画出四个不同的L形图案,该图中共有8个这样的小正方形故可画出不同位置的L形图案的个数为4832.答案:32三、解答题(每小题10分,共20分)9一个袋子里装有10张不同的中国移动手机卡,另一个袋子里装有12张不同的中国联通手机卡(1)某人要从两个袋子中任取一张供自己使用的手机卡,共有多少种不同的取法?(2)某人手机是双卡双待机,想得到一张移动卡和一张联通卡供自己今后使用,问一共有多少种不同的取法?【解析】(1)从两个袋子中任取一张卡有两类情况:第1
11、类,从第一个袋子中取一张移动手机卡,共有10种取法;第2类,从第二个袋子中取一张联通手机卡,共有12种取法根据分类加法计数原理,共有101222(种)取法(2)想得到一张移动卡和一张联通卡可分两步进行:第一步,从第一个袋子中任取一张移动手机卡,共有10种取法;第二步,从第二个袋子中任取一张联通手机卡,共有12种取法根据分步乘法计数原理,共有1012120(种)取法【补偿训练】 若某人只需要两张卡(可同为移动卡或联通卡),放到两个手机内使用,问共有多少种不同的取法?【解析】可以分两步完成:第一步,从包括移动和联通在内的22张卡中任选一张,有22种选法;第二步,从剩下的21张卡中任选一张,共有21
12、种选法根据分步乘法计数原理,共有2221462(种)取法 10如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,求不同的染色方法总数【解析】方法一:可分为两大步进行,先将四棱锥一侧面三顶点染色,然后再分类考虑另外两顶点的染色数,用分步乘法计数原理即可得出结论由题设,四棱锥SABCD的顶点S,A,B所染的颜色互不相同,它们共有54360(种)染色方法当S,A,B染好时,不妨设其颜色分别为1,2,3,若C染2,则D可染3或4或5,有3种染法;若C染4,则D可染3或5,有2种染法;若C染5,则D可染3或4,有2种染法可见,当S,A,B已染好时,C,D
13、还有7种染法,故不同的染色方法有607420(种).方法二:以S,A,B,C,D顺序分步染色第一步,S点染色,有5种方法;第二步,A点染色,与S在同一条棱上,有4种方法;第三步,B点染色,与S,A分别在同一条棱上,有3种方法;第四步,C点染色,也有3种方法,但考虑到D点与S,A,C相邻,需要针对A与C是否同色进行分类,当A与C同色时,D点有3种染色方法;当A与C不同色时,因为C与S,B也不同色,所以C点有2种染色方法,D点也有2种染色方法由分步乘法、分类加法计数原理得不同的染色方法共有543(1322)420(种).方法三:按所用颜色种数分类第一类,5种颜色全用,共有54321120种不同的方
14、法;第二类,只用4种颜色,则必有某两个顶点同色(A与C,或B与D),共有25432240种不同的方法;第三类,只用3种颜色,则A与C、B与D必定同色,共有54360种不同的方法由分类加法计数原理,得不同的染色方法总数为12024060420(种).创新迁移练(2021南宁高二检测)算筹是在珠算发明以前我国独创并且有效的计算工具,为我国古代数学的发展做出了很大贡献在算筹计数法中,以“纵式”和“横式”两种方式来表示数字,如图:表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空,如图:如果把5根算筹以适当的方式全部放入下面的表格中,那么可以表示的三位数的个数为()A.46 B44 C42 D40【解析】选B.按每一位算筹的根数分类一共有15种情况,如下:(5,0,0),(4,1,0),(4,0,1),(3,2,0),(3,1,1),(3,0,2),(2,3,0),(2,2,1),(2,1,2),(2,0,3),(1,4,0),(1,3,1),(1,2,2),(1,1,3),(1,0,4),2根以上的算筹可以表示两个数字,运用分步乘法计数原理,则上述情况能表示的三位数字个数分别为2,2,2,4,2,4,4,4,4,4,2,2,4,2,2,根据分类加法计数原理,5根算筹能表示的三位数字个数为22242444442242244.