十年高考分類解析與應(yīng)試策略數(shù)學(xué)
第十章 排列、組合、二項(xiàng)式定理和概率、統(tǒng)計(jì)
●考點(diǎn)闡釋
本章從內(nèi)容到方法都是比較獨(dú)特的,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)概率論的基礎(chǔ)知識.
其中分類計(jì)數(shù)原理和分步計(jì)數(shù)原理是本章的基礎(chǔ),它是學(xué)習(xí)排列、組合、二項(xiàng)式定理和計(jì)算事件的概率的預(yù)備知識.在對應(yīng)用題的考查中,經(jīng)常要運(yùn)用分類計(jì)數(shù)原理或分步計(jì)數(shù)原理對問題進(jìn)行分類或分步分析求解,如何靈活利用這兩個(gè)原理對問題進(jìn)行分類或分步往往是解應(yīng)用題的關(guān)鍵.
從兩個(gè)原理上,完成一件事的“分類”和“分步”是有區(qū)別的,因此在應(yīng)用上,要注意將兩個(gè)原理區(qū)分開.
排列、組合也是本章的兩個(gè)主要概念.定義中從n個(gè)不同元素中,任取M(M≤n)個(gè)元素“按一定的順序排成一列”與不管怎樣的順序“并成一組”是有本質(zhì)區(qū)別的.只有準(zhǔn)確、全面把握這兩個(gè)概念,才能正確區(qū)分是排列問題,還是組合問題.具體解決手段:只要取出2個(gè)元素交換看結(jié)果是否有變化.
二項(xiàng)式定理中,公式一般都能記住,但與其相關(guān)的概念如:二項(xiàng)式系數(shù)、系數(shù)、常數(shù)項(xiàng)、項(xiàng)數(shù)等,學(xué)生易混,須在平常加以對比分析,對通項(xiàng)公式重點(diǎn)訓(xùn)練.
應(yīng)用上要注意:①它表示二項(xiàng)展開式中的任意項(xiàng),只要n與r確定,該項(xiàng)隨之確定.②公式表示的是第r+1項(xiàng).③公式中a、b的位置不能顛倒,它們的指數(shù)和為n.④r的取值從0到n,共n+1個(gè).
古典概型是學(xué)習(xí)概率與統(tǒng)計(jì)的起點(diǎn),而掌握古典概型的前提是能熟練掌握排列組合的基本知識.
熟練掌握五種事件的概率以及抽樣方法、總體分布的估計(jì)、期望和方差.
●試題類編
一、選擇題
1.(2003京春理,9)某班新年聯(lián)歡會原定的5個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了兩個(gè)新節(jié)目.如果將這兩個(gè)節(jié)目插入原節(jié)目單中,那么不同插法的種數(shù)為( )
A.42
B
2.(2003京春文,10)某班新年聯(lián)歡會原定的5個(gè)節(jié)目已排成節(jié)目單,開演前又增加了兩個(gè)新節(jié)目.如果將這兩個(gè)新節(jié)目插入原節(jié)目單中,且兩個(gè)新節(jié)目不相鄰,那么不同插法的種數(shù)為( )
A.6 B
3.(2002京皖春理,6)從6名志愿者中選出4人分別從事翻譯、導(dǎo)游、導(dǎo)購、保潔四項(xiàng)不同工作.若其中甲、乙兩名志愿者都不能從事翻譯工作,則選派方案共有( )
A.280種 B.240種
C.180種 D.96種
4.(2002京皖春文,6)若從6名志愿者中選出4人分別從事翻譯、導(dǎo)游、導(dǎo)購、保潔四項(xiàng)不同工作,則選派方案共有( )
A.180種 B.360種
C.15種 D.30種
5.(2002京皖春理,10)對于二項(xiàng)式(+x3)n(n∈N*),四位同學(xué)作出了四種判斷:
①存在n∈N *,展開式中有常數(shù)項(xiàng) ②對任意n∈N *,展開式中沒有常數(shù)項(xiàng) ③對任意n∈N *,展開式中沒有x的一次項(xiàng) ④存在n∈N *,展開式中有x的一次項(xiàng)上述判斷中正確的是( )
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
6.(2002京皖春文,10)在(+x2)6的展開式中,x3的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)依次是( )
A.20,20 B.15,20
C.20,15 D.15,15
7.(2002全國文,12、理,11)從正方體的6個(gè)面中選取3個(gè)面,其中有2個(gè)面不相鄰的選法共有( )
A.8種 B.12種
C.16種 D.20種
8.(2002北京文,9)5本不同的書,全部分給四個(gè)學(xué)生,每個(gè)學(xué)生至少1本,不同分法的種數(shù)為( )
A.480 B.240
C.120 D.96
9.(2002北京理,9)12名同學(xué)分別到三個(gè)不同的路口進(jìn)行車流量的調(diào)查,若每個(gè)路口4人,則不同的分配方案共有( )
A.種 B.3種
C.種 D.種
10.(2001京皖春,3)等于( )
A.0 B
11.(2001天津理,9)某賽季足球比賽的計(jì)分規(guī)則是:勝一場,得3分;平一場,得1分;負(fù)一場,得0分,一球隊(duì)打完15場,積33分,若不考慮順序,該隊(duì)勝、負(fù)、平的情況共有( )
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
12.(2000京皖春,8)從單詞“equation”中選取5個(gè)不同的字母排成一排,含有“qu”(其中“qu”相連且順序不變)的不同排列共有( )
A.120個(gè) B.480個(gè) C.720個(gè) D.840個(gè)
13.(1999全國理,8)若(2x+)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+ax4,則(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2的值為( )
A.1 B.-
14.(1999全國,14)某電腦用戶計(jì)劃使用不超過500元的資金購買單價(jià)分別為60元、70元的單片軟件和盒裝磁盤.根據(jù)需要,軟件至少買3片,磁盤至少買2盒,則不同的選購方式共有( )
A.5種 B.6種 C.7種 D.8種
15.(1998全國理,11)3名醫(yī)生和6名護(hù)士被分配到3所學(xué)校為學(xué)生體檢,每校分配1
名醫(yī)生和2名護(hù)士.不同的分配方法共有( )
A.90種 B.180種 C.270種 D.540種
16.(1997全國理,15)四面體的頂點(diǎn)和各棱中點(diǎn)共10個(gè)點(diǎn),在其中取4個(gè)不共面的點(diǎn),不同的取法共有( )
A.150種 B.147種 C.144種 D.141種
17.(1997全國文)四面體的一個(gè)頂點(diǎn)為A,從其他頂點(diǎn)與棱的中點(diǎn)中取3個(gè)點(diǎn),使它們和點(diǎn)A在同一平面上,不同的取法有( )
A.30種 B.33種 C.36種 D.39種
18.(1996全國文)6名同學(xué)排成一排,其中甲、乙兩人必須排在一起的不同排法有( )
A.720種 B.360種 C.240種 D.120種
19.(1995全國文15,理13)用1、2、3、4、5這五個(gè)數(shù)字,組成沒有重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),其中偶數(shù)共有( )
A.24個(gè) B.30個(gè) C.40個(gè) D.60個(gè)
20.(1995全國,6)在(1-x3)(1+x)10的展開式中,x5的系數(shù)是( )
A.-297 B.-
21.(1994全國,10)有甲、乙、丙三項(xiàng)任務(wù),甲需2人承擔(dān),乙、丙各需1人承擔(dān),從10人中選派4人承擔(dān)這三項(xiàng)任務(wù),不同的選法共有( )
A.1260種 B.2025種 C.2520種 D.5040種
22.(1994上海,18)計(jì)劃展出10幅不同的畫,其中1幅水彩畫、4幅油畫、5幅國畫,排成一行陳列,要求同一品種的畫必須連在一起,并且水彩畫不放在兩端,那么不同的陳列方式有( )
A.種 B.種
C.種 D.種
二、填空題
23.(2003上海春,9)8名世界網(wǎng)球頂級選手在上海大師賽上分成兩組,每組各4人,分別進(jìn)行單循環(huán)賽,每組決出前兩名,再由每組的第一名與另一組的第二名進(jìn)行淘汰賽,獲勝者角逐冠、亞軍,敗者角逐第3、4名,大師賽共有_____場比賽.
24.(2002上海7)在某次花樣滑冰比賽中,發(fā)生裁判受賄事件,競賽委員會決定將裁判由原來的9名增至14名,但只任取其中7名裁判的評分作為有效分.若14名裁判中有2人受賄,則有效分中沒有受賄裁判的評分的概率是_____.(結(jié)果用數(shù)值表示)
25.(2002上海春,7)六位身高全不相同的同學(xué)拍照留念,攝影師要求前后兩排各三人,則后排每人均比前排同學(xué)高的概率是_____.
26.(2002上海春,5)若在()n的展開式中,第4項(xiàng)是常數(shù)項(xiàng),則n= .
27.(2002全國理,16)(x2+1)(x-2)7的展開式中x3項(xiàng)的系數(shù)是 .
28.(2002上海文,9)某工程由下列工序組成,則工程總時(shí)數(shù)為 天.
29.(2002天津文,15)甲、乙兩種冬小麥試驗(yàn)品種連續(xù)5年的平均單位面積產(chǎn)量如下(單位:t/hm2):
其中產(chǎn)量比較穩(wěn)定的小麥品種是_____.
30.(2001上海,7)某餐廳供應(yīng)客飯,每位顧客可以在餐廳提供的菜肴中任選2葷2素共4種不同的品種.現(xiàn)在餐廳準(zhǔn)備了5種不同的葷菜,若要保證每位顧客有200種以上的不同選擇,則餐廳至少還需準(zhǔn)備不同的素菜品種 種.(結(jié)果用數(shù)值表示)
31.(2001全國,16)圓周上有2n個(gè)等分點(diǎn)(n>1),以其中三個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的直角三角形的個(gè)數(shù)為 .
32.(2001上海理,8)在代數(shù)式(4x2-2x-5)(1+)5的展開式中,常數(shù)項(xiàng)為 .
33.(2001全國文,13)(x+1)10的二項(xiàng)展開式中x3的系數(shù)為 .
34.(2001上海春)在大小相同的6個(gè)球中,2個(gè)紅球,4個(gè)白球.若從中任意選取3個(gè),則所選的3個(gè)球中至少有1個(gè)紅球的概率是_____.(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)
35.(2001廣東河南,13)已知甲、乙兩組各有8人,現(xiàn)從每組抽取4人進(jìn)行計(jì)算機(jī)知識競賽,比賽人員的組成共有 種可能(用數(shù)字作答).
36.(2001江西、山西、天津理)一個(gè)袋子里裝有大小相同的3個(gè)紅球和2個(gè)黃球,從中同時(shí)取出2個(gè),則其中含紅球個(gè)數(shù)的數(shù)學(xué)期望是_____.(用數(shù)字作答)
37.(2001上海文)利用下列盈利表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,應(yīng)選擇的方案是_____.
38.(2000上海春,4)若(+a)5的展開式中的第四項(xiàng)是
39.(2000上海春,10)有n(n∈N*)件不同的產(chǎn)品排成一排,若其中A、B兩件產(chǎn)品排在一起的不同排法有48種,則n=_____.
40.(2000京皖春理,17)展開式中的常數(shù)項(xiàng)是_____.
41.(2000全國文、理,3)乒乓球隊(duì)的10名隊(duì)員中有3名主力隊(duì)員,派5名參加比賽,3名主力隊(duì)員要安排在第一、三、五位置,其余7名隊(duì)員選2名安排在第二、四位置,那么不同的出場安排共有_____種(用數(shù)字作答).
42.(2000年上海,9)在二項(xiàng)式(x-1)11的展開式中,系數(shù)最小的項(xiàng)的系數(shù)為 .(結(jié)果用數(shù)值表示)
43.(2000上海,10)有紅、黃、藍(lán)三種顏色的旗幟各3面,在每種顏色的3面旗幟上分別標(biāo)上號碼1、2和3.現(xiàn)任取3面,它們的顏色與號碼均不相同的概率是 .
44.(2000兩省一市理,13)某廠生產(chǎn)電子元件,其產(chǎn)品的次品率為5%,現(xiàn)從一批產(chǎn)品中任意地連續(xù)取出2件,其中次品數(shù)以ξ的概率分布是
45.(1999全國,16)在一塊并排10壟的田地中,選擇2壟分別種植A、B兩種作物,每種作物種植一壟.為有利于作物生長,要求A、B兩種作物的間隔不小于6壟,則不同的選壟方法共有_____種(用數(shù)字作答).
46.(1999上海理,3)在(x3+)5展開式中,x5項(xiàng)的系數(shù)為 .
47.(1999上海理,11)若以連續(xù)擲兩次骰子分別得到的點(diǎn)數(shù)m、n作為點(diǎn)P的坐標(biāo),則點(diǎn)P落在圓x2+y2=16內(nèi)的概率是 .
48.(1998全國理,17)(x+2)10(x2-1)的展開式中x10的系數(shù)為_____(用數(shù)字作答).
49.(1998上海,9)設(shè)n是一個(gè)自然數(shù),(1+)n的展開式中x3的系數(shù)為,則n=_____.
50.(1997全國,16)已知()9的展開式中x3的系數(shù)為,常數(shù)a的值為_____.
51.(1997上海,11)若(3x+1)n(n∈N*)的展開式中各項(xiàng)系數(shù)的和是256,則展開式中x2的系數(shù)是_____.
52.(1997上海,16)從集合{0、1、2、3、5、7、11}中任取3個(gè)元素分別作為直線方程Ax+By+C=0中的A、B、C,所得經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線有_____條(結(jié)果用數(shù)值表示).
53.(1996全國,17)正六邊形的中心和頂點(diǎn)共7個(gè)點(diǎn),以其中3個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形共有_____個(gè)(用數(shù)字作答).
54.(1996上海,17)有8本互不相同的書,其中數(shù)學(xué)書3本,外文書2本,其他書3本,若將這些書排成一列放在書架上,則數(shù)學(xué)書恰好排在一起,外文書也恰好排在一起的排法共有_____種(結(jié)果用數(shù)字表示).
55.(1996上海理,14)在(1+x)6(1-x)4的展開式中,x3的系數(shù)是_____(結(jié)果用數(shù)值表示).
56.(1995上海,13)若(x+1)n=xn+…+ax3+bx2+…+1(n∈N*),且a∶b=3∶1,那么n=_____.
57.(1995上海,19)從6臺原裝計(jì)算機(jī)和5臺組裝計(jì)算機(jī)中任意選取5臺,其中至少有原裝與組裝計(jì)算機(jī)各2臺,則不同的選取法有_____種.(結(jié)果用數(shù)值表示).
58.(1995全國,20)四個(gè)不同小球放入編號為1、2、3、4的四個(gè)盒中,則恰有一個(gè)空盒的放法共有_____種.(用數(shù)字作答)
59.(1994全國,16)在(3-x)7的展開式中,x5的系數(shù)是_____(用數(shù)字作答).
三、解答題
60.(2002天津文20,理19)某單位6個(gè)員工借助互聯(lián)網(wǎng)開展工作,每個(gè)員工上網(wǎng)的概率都是0.5(相互獨(dú)立).
(Ⅰ)求至少3人同時(shí)上網(wǎng)的概率;
(Ⅱ)至少幾人同時(shí)上網(wǎng)的概率小于0.3?
61.(2001江西、山西、天津)如圖10―1,用A、B、C三類不同的元件連接成兩個(gè)系統(tǒng)N1,N2.當(dāng)元件A、B、C都正常工作時(shí),系統(tǒng)N1正常工作;當(dāng)元件A正常工作且元件B、C至少有一個(gè)正常工作時(shí),系統(tǒng)N2正常工作.已知元件A、B、C正常工作的概率依次為0.80、0.90、0.90.分別求系統(tǒng)N1、N2正常工作的概率P1、P2.
62.(2001上海理)對任意一個(gè)非零復(fù)數(shù)z,mz={ω|ω=z2n-1,n∈N}
(1)設(shè)α是方程x+的一個(gè)根,試用列舉法表示集合Mα.若在Mα中任取兩個(gè)數(shù),求其和為零的概率P.
(2)設(shè)復(fù)數(shù)ω∈Mz,求證:MωMz.
63.(2001全國理,20)已知i,m,n是正整數(shù),且1<i≤m<n.
(1)證明ni<mi;
(2)證明(1+m)n>(1+n)m.
64.(2000江西、山西、天津理,17)甲、乙二人參加普法知識競答,共有10個(gè)不同的題目,其中選擇題6個(gè),判斷題4個(gè),甲、乙二人依次各抽一題.
(1)甲抽到選擇題、乙抽到判斷題的概率是多少?
(2)甲、乙二人中至少有一人抽到選擇題的概率是多少?
65.(2000上海,22)規(guī)定,其中x∈R,m是正整數(shù),且=1,這是組合數(shù)(n、m是正整數(shù),且m≤n的一種推廣).
(1)(文)求的值;
(理)求的值;
(2)(文)設(shè)x>0,當(dāng)x為何值時(shí),取最小值?
(理,文2)組合數(shù)的兩個(gè)性質(zhì):
①. ②.
是否都能推廣到(x∈R,m是正整數(shù))的情形?若能推廣,請寫出推廣的形式,并給出證明;若不能,則說明理由.
(3)(理)已知組合數(shù)是正整數(shù),證明:當(dāng)x∈Z,m是正整數(shù)時(shí),∈Z.
66.(1996全國文24,理23)某地現(xiàn)有耕地10000公頃,規(guī)劃10年后糧食單產(chǎn)比現(xiàn)在增加22%,人均糧食占有量比現(xiàn)在提高10%,如果人口年增長率為1%,那么耕地平均每年至多只能減少多少公頃(精確到1公頃)?
●答案解析
1.答案:A
解析:這是一個(gè)插空問題,應(yīng)分兩類:第一類,新增的兩個(gè)節(jié)目連在一起;第二類,兩個(gè)新增節(jié)目不連在一起,而原來的5個(gè)節(jié)目可看做分出6個(gè)空位.第一類則有2×種不同的插法,第二類則有種不同的插法.應(yīng)用分類計(jì)數(shù)原理,共有12+30=42種不同的插法.
評述:該題是應(yīng)用問題,內(nèi)容貼近學(xué)生,有一定的綜合性、靈活性、考查分析,解決問題及邏輯思維的能力.同時(shí)應(yīng)有周密的思維習(xí)慣.
2.答案:D
解析:見第1題.
3.答案:B
解析:因?yàn)榧、乙兩名志愿者都不能從事翻譯工作.因此,翻譯工作從余下的四名志愿者選一人有種,再從余下的5人中選3人從事導(dǎo)游、導(dǎo)購、保潔有種.因此=240.
4.答案:B
解析:=360.
5.答案:D
解析:二項(xiàng)式(+x3)n展開式的通項(xiàng)為Tr+1=()n-r(x3)r=xr-n?x3r=x4r-n
當(dāng)展開式中有常數(shù)項(xiàng)時(shí),有4-n=0,即存在n、r使方程有解.
當(dāng)展開式中有x的一次項(xiàng)時(shí),有4r-n=1,即存在n、r使方程有解.
即分別存在n,使展開式有常數(shù)項(xiàng)和一次項(xiàng).
6.答案:C
解析:二項(xiàng)式(+x2)6展開式的通項(xiàng)為:
Tr+1=
∴當(dāng)Tr+1為x3項(xiàng)時(shí),r=3,∴Tr+1=?x3=20?x3
當(dāng)Tr+1為常數(shù)項(xiàng)時(shí),r=2,∴Tr+1==15
7.答案:B
解析:聯(lián)想以空間模型,注意到“有2個(gè)面不相鄰”,既可從相對平行的平面入手正面構(gòu)造,即?;也可從反面入手剔除8個(gè)角上3個(gè)相鄰平面,即:.
8.答案:B
解析:先把5本書中的兩本捆起來(),再分成四份(),∴分法種數(shù)為?=240(種).
9.答案:A
解析:先分配4個(gè)人到第一個(gè)路口,再分配4個(gè)人到第二個(gè)路口,最后分配4個(gè)人到第三個(gè)路口,即:??.
10.答案:D
解析:原式=
∴
11.答案:A
解析:設(shè)該隊(duì)勝x場,平y場,則負(fù)(15-x-y)場,由題意得3x+y=33,
∴y=33-3x≥0
∴x≤11,且x+y≤15,(x,y∈N)
因此,有以下三種情況:
評述:本題利用不定方程及窮舉法解決排列、組合問題.
12.答案:B
解析:=480.
13.答案:A
14.答案:C
解法一:由題意知,按買磁盤盒數(shù)多少可分三類:買4盒磁盤時(shí),只有1種;
買3盒磁盤時(shí),有買3片或4片軟件兩種;買2盒磁盤時(shí),可買3片、4片、5片或6片軟件,有4種,故共有1+2+4=7種不同的選購方式,答案為C.
解法二:先買軟件3片,磁盤2盒,共需320元,還有180元可用,按不再買磁盤、再買1盒磁盤、再買兩盒磁盤三類,仿解法一可知選C.
評述:本題主要考查分類計(jì)數(shù)原理、分類討論思想.背景簡單,但無現(xiàn)成模式可用,對分析解決問題的能力有較高要求.
15.答案:D
解析:設(shè)計(jì)讓3所學(xué)校依次挑選,先由學(xué)校甲挑選,有種,再由學(xué)校乙挑選,有種,余下的到學(xué)校丙只有一種,于是不同的方法數(shù)共有??=540種,答案為D.
評述:設(shè)計(jì)一個(gè)程序是解答排列組合應(yīng)用題的常見解法.
16.答案:D
解法一:10個(gè)點(diǎn)任取4個(gè)點(diǎn)取法有種,其中面ABC內(nèi)的6個(gè)點(diǎn)中任意4點(diǎn)都共面,從這6點(diǎn)中任取4點(diǎn)有種,同理在其余3個(gè)面內(nèi)也有種,又每條棱與相對棱中點(diǎn)共面有6種,各棱中點(diǎn)中4點(diǎn)共面的有3種,故10個(gè)點(diǎn)中取4點(diǎn),不共面的取法共有=141種.
解法二:四面體記之為A―BCD,設(shè)平面BCD為α,那么從10個(gè)點(diǎn)中取4個(gè)不共面的點(diǎn)的情況共有四類:(1)恰有3個(gè)點(diǎn)在α上,有4()=68種取法;(2)恰有2個(gè)點(diǎn)在α上,可分兩種情況:該2個(gè)點(diǎn)在四面體的同一條棱上時(shí)有3=27種,該2個(gè)點(diǎn)不在同一條棱上,有()?(-1)=30種;(3)恰有1個(gè)點(diǎn)在α上,可分兩種情況,該點(diǎn)是棱的中點(diǎn)時(shí)有3×3=9種,該點(diǎn)是棱的端點(diǎn)時(shí)有3×2=6種;(4)4個(gè)點(diǎn)全不在α上,只有1種取法.根據(jù)分類計(jì)數(shù)原理得,不同的取法共有68+27+30+9+6+1=141種.
評述:本題對空間想象能力要求較高,對觀察能力和思維能力要求也高.在應(yīng)用背景及其限制條件下合理分類是解題的關(guān)鍵.
17.答案:B
解析:四面體有4個(gè)頂點(diǎn),6條棱有6個(gè)中點(diǎn),每個(gè)面上的6個(gè)點(diǎn)共面,點(diǎn)A所在的每個(gè)面中含A的4點(diǎn)組合有個(gè),點(diǎn)A在3個(gè)面內(nèi),共有3個(gè)組合,點(diǎn)A在6條棱的三條棱上,每條棱上有3個(gè)點(diǎn),這3點(diǎn)與對棱的中點(diǎn)共面,所以與點(diǎn)A共面的四點(diǎn)組合共有3+3=33(個(gè))
評述:本題考查組合的知識和空間想象能力.對考生的觀察能力和思維能力有較高要求,考生失誤的主要原因是沒有把每條棱上的3點(diǎn)與它對棱上的中點(diǎn)共面的情況計(jì)算入內(nèi).
18.答案:C
解析:把甲、乙兩人看作1個(gè)人,這樣6個(gè)人看作5個(gè)人,5個(gè)人的全排列有種,甲、乙兩個(gè)人還有順序問題,所以排法總數(shù)為?=240(種)
評述:這是一道有限制條件的排列題,考查排列的概念和排列數(shù)公式.“相鄰問題”是一個(gè)常見的典型問題.
19.答案:A
解法一:其中2在個(gè)位的三位數(shù)有個(gè),4在個(gè)位的三位數(shù)有個(gè),故沒有重復(fù)數(shù)字的三位偶數(shù)共有2=24個(gè),故選A.
解法二:先排個(gè)位有種,再排十位、百位有種,于是合乎要求的三位偶數(shù)共有=24個(gè).故選A.
評述:本題為有特殊要求的排列問題,考查排列基礎(chǔ)知識和邏輯推理能力.
20.答案:D
解析:∵原式=(1+x)10-x3(1+x)10.
∴欲求原展開式中x5的系數(shù),只需求出(1+x)10展開式中x5和x2的系數(shù).
而(1+x)10=1+…+x2+…+x5+….故(1-x3)(1+x)10展開式中,x5的系數(shù)為-=207.
21.答案:C
解法一:從10人中選派4人有種,進(jìn)而對選出的4人具體分派任務(wù),有種,由分步計(jì)數(shù)原理得不同的選派方法為=2520種,答案為C.
解法二:據(jù)分步計(jì)數(shù)原理,不同選法種數(shù)為??=2520種.
評述:本題主要考查組合和分步計(jì)數(shù)原理,答數(shù)較大,對組合數(shù)的計(jì)算要求較高.方法一用的是先選后派方法是處理排列組合應(yīng)用題的基本方法.
22.答案:D
解析:先各看成整體,但水彩畫不在兩端,則為,然后水彩畫與國畫各全排列,所以共有.
23.答案:16
解析:分兩組比賽,每組有場,每組的第一名與另一組的第二名比賽有2場,三、四名比賽,冠亞軍比賽,共有2+2+2=16(場)
24.答案:
解析:有效分應(yīng)該是由沒有受賄裁判的評分,因此,7名裁判應(yīng)從12人中選,則有效分中沒有受賄裁判的評分的概率是.
25.答案:
解析:因?yàn)楹笈琶咳司惹芭湃烁,因此?yīng)將6人中最高的3個(gè)人放在后排,其余3人站前排.故所有排法有?=36種.故后排每人均比前排同學(xué)高的概率為
26.答案:18
解析:∵為常數(shù)項(xiàng).
∴=0,即n=18.
27.答案:1008
解析:系數(shù)為:(-2)6+(-2)4=1008.
28.答案:11
解析:要完成某項(xiàng)工序,必須先完成它的緊前工序且在緊前工序完成的條件下,若干件工序可同時(shí)進(jìn)行,因而工程總時(shí)數(shù)為:3+2+5+1=11(天).
29.答案:甲
解析:根據(jù)題意,需要比較和
由于=0.158,=0.552 因此甲產(chǎn)量比較穩(wěn)定.
30.答案:7
解析:在5種不同的葷菜中取出2種的選擇方式應(yīng)有=10(種)
選擇方式至少為200種,設(shè)素菜為x種,∴≥200
≥20,x(x-1)≥40,x≥7
∴至少應(yīng)為7種素菜.
31.答案:2n(n-1)
解析:先在圓上找一點(diǎn),2n個(gè)點(diǎn)因?yàn)槭堑确贮c(diǎn),所以過圓心的直徑應(yīng)有n,減去過這點(diǎn)的直徑,剩下的直徑n-1個(gè)都可以與這個(gè)點(diǎn)形成直角三角形,∴一個(gè)點(diǎn)可以形成n-1個(gè)直角三角形,這樣的點(diǎn)有2n個(gè).
∴一共為2n(n-1).
32.答案:15
解析:.
33.答案:15
解析:
34.答案:
解析:所選3球中至少有一個(gè)紅球的選法有??=16(種)
從6個(gè)球中任選3個(gè)球的選法有=20(種).
故概率p=.
評述:本題主要考查對可能事件的概率計(jì)算,以及考生分析問題解決問題的能力.古典概率是學(xué)習(xí)概率與統(tǒng)計(jì)的起點(diǎn),而掌握古典概型的前提是能熟練地掌握排列組合的基本知識.
35.答案:4900
解析:完成這件事可分為兩步:
第一步:從甲組8人中抽取4個(gè),有種方法;
第二步:從乙組8人中抽取4人,有種方法.
因此,比賽人員的組成共有?=4900種可能.
評述:本題考查分步計(jì)數(shù)原理、組合的概念以及組合數(shù)的運(yùn)算,考查分析問題、解決問題的能力.
36.答案:1.2
解析:設(shè)其中含紅球個(gè)數(shù)為x,則x=1或 x=2.
而含一個(gè)紅球的概率A1=
含兩個(gè)紅球的概率為A2=
∴含紅球個(gè)數(shù)的數(shù)學(xué)期望為1×+2×=1.2
評述:本題考查數(shù)學(xué)期望的概念、概率的概念及它們的計(jì)算.
37.答案:A3
解析:A1的數(shù)學(xué)期望:=0.25×50+0.30×65+0.45×26=43.7
A2的數(shù)學(xué)期望:=0.25×70+0.30×26+0.45×16=32.5
A3的數(shù)學(xué)期望:=0.25×(-20)+0.30×52+0.45×78=45.7
A4的數(shù)學(xué)期望:=0.25×98+0.30×82+0.45×(-10)=44.6
評述:本題考查概率與數(shù)學(xué)期望,考查學(xué)生識表的能力.對圖表的識別能力,是近年高考突出考查的熱點(diǎn).圖表語言與其數(shù)學(xué)語言的相互轉(zhuǎn)換,應(yīng)成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn),應(yīng)引起高度重視.
38.答案:
解析:∵,∴x=.
39.答案:5
解析:由=48,得=24,∵=24,∴n=5.
40.答案:210
解析:Tr+1=,令30-5r=0,得r=6.∴常數(shù)項(xiàng)T7=?(-1)6=210.
41.答案:252
解析:=252.
42.答案:-462
解法一:因?yàn)樵冢?i>x-1)11的展開式中,各項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)與系數(shù)相等或互為相反數(shù),又展開式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)有兩項(xiàng),分別為第六項(xiàng)x6(-1)5.第七項(xiàng)x5(-1)6,所以得系數(shù)最小的項(xiàng)的系數(shù)為.
解法二:展開式中第r+1項(xiàng)為,要使項(xiàng)的系數(shù)最小,則r為奇數(shù),且使為最大,由此得r=5,所以項(xiàng)的最小系數(shù)為.
43.答案:
解析:從9面旗幟中任取3面,共有(種)取法.
現(xiàn)取3面,顏色與號碼均不相同共有??=6(種)
因此,所求概率為.
44.答案:
解析:設(shè)次品數(shù)為ξ,則ξ~(2,0.05),其中p=0.05為次品率,則q=0.95為正品率,于是由二項(xiàng)分布公式(列成表格):
即得所求結(jié)果.
45.答案:12
解析:先考慮A種植在左邊的情況,有三類:A種植在最左邊一壟上時(shí),B有三種不同的種植方法;A種植在左邊第二壟上時(shí),B有兩種不同的種植方法;A種植在左邊第三壟上時(shí),B只有一種種植方法.又B在左邊種植的情況與A時(shí)的相同,故共有2×(3+2+1)=12種不同的選壟方法.
評述:本題主要考查兩個(gè)基本原理、分類討論思想,對分析解決問題的能力有較高要求.
46.答案:40
解析:由通項(xiàng)公式Tr+1=(x3)5-r?()r=?2r?x15-5r
由題意,令15-5r=5.得r=2.
∴含x5項(xiàng)的系數(shù)為?22=40.
47.答案:
解析:擲兩次骰子分別得到的總數(shù)m、n作為P點(diǎn)的坐標(biāo)共有?=36(種)可能結(jié)果,其中落在圓內(nèi)的點(diǎn)有8個(gè):(1,1)、(2,2)、(1,2)、(2,1)、(1,3)、(3,1)、(2,3)、(3,2),則所求的概率為.
評述:本題考查點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,概率概念等基礎(chǔ)知識以及運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想和分類討論的思想解決實(shí)際問題的能力.
48.答案: 179
解析:展開式中x10的系數(shù)與(x+2)10的展開式中x10的系數(shù)和x8的系數(shù)有關(guān),由多項(xiàng)式運(yùn)算法則知所求系數(shù)為?(-1)+?22?1=179.
評述:本題考查在邏輯思維能力上的要求,兼考查分類討論的思想.
49. 答案:4
解析:Tr+1=,令r=3得x3的系數(shù),解得n=4.
50.答案: 4
解析:Tr+1=
當(dāng),即r=8時(shí),,解得a=4.
評述:本題考查二項(xiàng)式定理的基礎(chǔ)知識,重點(diǎn)考查通項(xiàng)公式和項(xiàng)的系數(shù)的概念,兼考運(yùn)算能力.
51.答案: 54
解析:令x=1得展開式各項(xiàng)系數(shù)之和4n=256解得n=4,所以x2的系數(shù)是?32=54.
52.答案:30
解析:因過原點(diǎn)的直線常數(shù)項(xiàng)為0知c=0,從集合中任取兩個(gè)非零元素作系數(shù)A、B有種,所以適合條件的直線有=30條.
53.答案: 32
解析:7個(gè)點(diǎn)任取3點(diǎn)的組合數(shù)=35,其中三點(diǎn)在一線上不能組成三角形的有3個(gè),故組成三角形的個(gè)數(shù)為35-3=32個(gè).
評述:本題是有限制條件的組合應(yīng)用題,背景采用幾何圖形,對邏輯思維能力要求較高.易出現(xiàn)不排除不構(gòu)成三角形的情況的錯(cuò)誤.
54.答案: 1440
解析:將數(shù)學(xué)書與外文書分別捆在一起與其他3本書一起排,有=120種排法,再將3本數(shù)學(xué)書之間交換有=6種,2本外文書之間交換有=2種,故共有=1440種排法.
55.答案: -8
解析:原式=(1+x)2(1-x2)4=(1+2x+x2)(1-x2)4含x3的項(xiàng)為2x??(-x2)=-8x3,故x3的系數(shù)為-8.
56.答案:11
解析:,
由已知有.
57. 答案:350
解析:選法是原裝取2臺組裝取3臺,原裝取3臺組裝取2臺.故不同的選取法有=350種.
58. 答案:144
解法一:考慮用分配的數(shù)學(xué)模型來解.
若1號盒空,2號盒放2個(gè)球,3號盒和4號盒各放一個(gè)球有=12種放法.
若1號盒空,3號盒放2個(gè)球,4號盒和2號盒各放一個(gè)球時(shí)仍有=12種放法.
若1號盒空,4號盒放2個(gè)球,2號盒和3號盒各放一個(gè)球同樣有=12種放法.
即1號盒空共有3×12=36種放法.
同理2號盒空有36種放法,3號盒空有36種放法,4號盒空有36種放法.
故按題中要求恰有一個(gè)空盒的放法共有4×36=144種放法.
解法二:先將4個(gè)球分成3組每組至少1個(gè),分法有6種.然后再將這3組球放入4個(gè)盒子中每盒最多裝一組.則恰有一個(gè)空盒的放法種數(shù)為6=144種.
評述:本題是一道排列組合綜合題,運(yùn)用先分組,后排列的方法較好.
59.答案: -189
解析:,
所以r=5,x5的系數(shù)為32(-1)5=-189.
評述:本題考查二項(xiàng)式定理,重點(diǎn)考查通項(xiàng)公式,兼考計(jì)算能力.
60.解:(Ⅰ)至少3人同時(shí)上網(wǎng)的概率等于1減去至多2人同時(shí)上網(wǎng)的概率,即
.
(Ⅱ)至少4人同時(shí)上網(wǎng)的概率為
至少5人同時(shí)上網(wǎng)的概率為:
.
因此,至少5人同時(shí)上網(wǎng)的概率小于0.3.
61.解:分別記元件A、B、C正常工作為事件A、B、C,由已知條件
P(A)=0.80,P(B)=0.90,P(C)=0.90.
(Ⅰ)因?yàn)槭录?i>A、B、C是相互獨(dú)立的,系統(tǒng)N1正常工作的概率
P 1=P(A?B?C)=P(A)?P(B)?P(C)=0.80×0.90×0.90=0.648.
故系統(tǒng)N1正常工作的概率為0.648.
(Ⅱ)系統(tǒng)N2正常工作的概率
.
∵P()=1-P(B)=1-0.90=0.10.
P()=1-P(C)=1-0.90=0.10.
∴P2=0.80×[1-0.10×0.10]=0.80×0.99=0.792.
故系統(tǒng)N2正常工作的概率為0.792.
62.解:(1)解方程x+得x=
當(dāng)α1=時(shí)ω=α12n-1=
由in的周期性知:ω有四個(gè)值.
n=1時(shí),ω=
n=2時(shí),ω=
n=3時(shí),ω=
n=4時(shí),ω=
當(dāng)α2=i時(shí),ω=α22n-1=
n=1時(shí),ω=
n=2時(shí),ω=
n=3時(shí),ω=
n=4時(shí),ω=
∴不管α=還是α=
Mα={ }
P=
(2)∵ω∈Mz,則ω=z2m-1,m∈N
任取x∈Mω,則x=ω2n-1,n∈N
而ω=z2m-1 ∴x=(z2m-1)2n-1=z(2m-1)(2n-1)
∵(2m-1)(2n-1)為正奇數(shù)
∴x∈Mz ∴MωMz
評述:復(fù)數(shù)的運(yùn)算是復(fù)數(shù)的基礎(chǔ),本題考查復(fù)數(shù)的奇數(shù)次冪,由于in的周期性,因而
α2n-1只有四個(gè)值,題目以集合的形式給出復(fù)數(shù)ω,使復(fù)數(shù)與集合有機(jī)的結(jié)合在一起,不僅考查復(fù)數(shù)還考查集合的表示方法.而證明一個(gè)集合是另一個(gè)集合的子集在對集合的考查上又高了一個(gè)層次.證明盡管不繁,但思維層次較高.
63.證明:(1)方法一:
對于m<n,∴k=1,2,…,i-1有
∴即mi>ni
方法二:ni=?m?(m-1)?(m-2)?…?(m-i+1)
=mn?(mn-n)?(mn-2n)?…?[mn-n(i-1)] ①
同理mi=mn?(mn-m)?(mn-2m)?…?[mn-m(i-1)] ②
∵1<i≤m<n,
∴mn-n<mn-m,mn-2n<mn-2m,…,
mn-n(i-1)<mn-m(i-1) ③
∴聯(lián)系①、②、③可得ni<miAin.
(2)由二項(xiàng)式定理:
又∵
而mi>ni
∴
……
又∵
∴(1+m)n>(1+n)m
評述:此題體現(xiàn)了命題指導(dǎo)思想上有加強(qiáng)離散數(shù)學(xué)分量的趨勢.
64.解:(1)甲從選擇題中抽到一題的可能結(jié)果有個(gè),乙從判斷題中抽到一題的可能結(jié)果有個(gè),故甲抽到選擇題、乙抽到判斷題的可能結(jié)果有?個(gè);又甲、乙依次抽一題的可能結(jié)果有個(gè),所以甲抽到選擇題、乙抽到判斷題的概率為:.
(2)甲、乙二人依次都抽到判斷題的概率為:.
故甲、乙二人中至少有一人抽到選擇題的概率為:1-
或用以下解法:
.
評述:本題主要考查等可能事件的概率計(jì)算及分析和解決實(shí)際問題的能力.
65.(1)(文)解:.
(理)解:.
(2)(文)解:.
∵x>0,x+≥2.
當(dāng)且僅當(dāng)x=時(shí),等號成立.
∴當(dāng)x=時(shí),取得最小值.
(理,文3)解:性質(zhì)①不能推廣.例如當(dāng)x=時(shí),有定義,但無意義;性質(zhì)②能推廣,它的推廣形式是,x∈R,m是正整數(shù),事實(shí)上
當(dāng)m=1時(shí),有,
當(dāng)m≥2時(shí),
.
(3)(理)證明:當(dāng)x≥m時(shí),組合數(shù)∈Z.
當(dāng)0≤x<m時(shí),=0∈Z.
當(dāng)x<0時(shí),∵-x+m-1>0,
∴
∈Z.
66.解:設(shè)耕地平均每年至多只能減少x公頃,又設(shè)該地區(qū)現(xiàn)在人口為P人,糧食單產(chǎn)為M噸/公頃.
依題意得不等式(1+10%)
化簡得x≤103[]
∵
∴x≤4(公頃)
答:按規(guī)劃該地區(qū)耕地平均每年至多只能減少4公頃.
●命題趨向與應(yīng)試策略
1.本章內(nèi)容在高考中所占比重不大,但試題都具有一定的靈活性、機(jī)敏性和綜合性.在“倡導(dǎo)創(chuàng)新體系,提倡素質(zhì)教育”的今天,本章的考題是最好的體現(xiàn).一般有1~2道小題,且多為選擇、填空題,應(yīng)注意二項(xiàng)式定理在近似計(jì)算中的應(yīng)用.
2.高考對排列、組合內(nèi)容的考查,一般以實(shí)際應(yīng)用題形式出現(xiàn),這是因?yàn)榕帕、組合的應(yīng)用性概念強(qiáng),并充滿思辨性和解法多樣性,符合高考選擇題的特點(diǎn),易于考查學(xué)生的能力,此類題大致可分兩類.
(1)有附加條件的排列問題,此類題多數(shù)只有一個(gè)附加條件,且以學(xué)生熟悉的數(shù)學(xué)問題或排隊(duì)問題為主.
(2)有附加條件的組合問題.此類題常以“至少取n個(gè)”或以幾何為背景的分類組合問題為主.
3.高考對二項(xiàng)式定理的考查,以二項(xiàng)式展開式及其通項(xiàng)公式內(nèi)容為主,要有目標(biāo)意識和構(gòu)造意識,要注意展開式的通項(xiàng)公式正、反兩方面的應(yīng)用.此類題也可分兩類.
(1)直接運(yùn)用通項(xiàng)公式求特定項(xiàng)的系數(shù)或與系數(shù)有關(guān)的問題.
(2)需用轉(zhuǎn)化思想化歸為二項(xiàng)問題來處理的問題.
4.高考對統(tǒng)計(jì)、概率內(nèi)容的考查,往往以實(shí)際應(yīng)用題出現(xiàn).這既是這類問題的特點(diǎn),也符合高考發(fā)展方向,考生要以課本概念和方法為主,以熟練技能,鞏固概念為目標(biāo),查找知識缺漏,總結(jié)解題規(guī)律.
5.本章試題的特點(diǎn)是:
(1)綜合性強(qiáng).如排列、組合題大多能與集合、數(shù)列、立體幾何等內(nèi)容組合構(gòu)成小型綜合題,使每題涉及的知識點(diǎn)在兩個(gè)以上.
(2)應(yīng)用性強(qiáng),如統(tǒng)計(jì)問題及概率問題,都是以實(shí)際問題為背景.
(3)對運(yùn)用數(shù)學(xué)思想的要求高,如解排列、組合問題時(shí),需分類討論、分步討論.以幾何為背景的排列、組合題需用數(shù)形結(jié)合的思想,在解非二項(xiàng)問題時(shí),需用轉(zhuǎn)化思想化歸為二項(xiàng)問題求解等,這種命題特點(diǎn)在以后的高考中仍會保持下去.
6.根據(jù)高考試題的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢看,考生應(yīng):
(1)立足基礎(chǔ)知識和基本方法的復(fù)習(xí).恰當(dāng)選取典型例題,構(gòu)建思維模式,造就思維依托和思維的合理定勢,如對排列應(yīng)用題可用①某元素排在某位上;②某元素不排在某位上;③某幾個(gè)元素排在一起;④某幾個(gè)元素不得相鄰;⑤某幾個(gè)元素順序一定等基本問題,加強(qiáng)思維的規(guī)范訓(xùn)練.
(2)抓好破勢訓(xùn)練,為提高能力,運(yùn)用變式題目,常規(guī)題向典型問題的轉(zhuǎn)化,進(jìn)行多種解法訓(xùn)練,從不同角度,不同側(cè)面對題目進(jìn)行全面分析,結(jié)合典型的錯(cuò)解分析,查找思維的缺陷,提高分析解決問題的能力.
(3)抓好“操作”訓(xùn)練,就是面對問題,具體排一排、選一選,運(yùn)用分類計(jì)數(shù)原理和分步計(jì)數(shù)原理為“完成這件事”設(shè)計(jì)合理的程序或分類標(biāo)準(zhǔn),注意加強(qiáng)解題過程的展示與分析.
(4)加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的訓(xùn)練.數(shù)學(xué)思想方法是高考的重要內(nèi)容.分類討論、轉(zhuǎn)化思想、整體思想、正難則反等數(shù)學(xué)思想在本章試題中經(jīng)?疾,如把(a+b+c)n常化為[(a+b)+c]n來處理,需要平時(shí)經(jīng)常歸納總結(jié).
另外,在復(fù)習(xí)中要控制好訓(xùn)練題的難度.不做難題、偏題、怪題,一般兩個(gè)以上附加條件的應(yīng)用題可不考慮,文科復(fù)習(xí)在題型上應(yīng)與理科相同,但題中數(shù)量關(guān)系可簡單些,以降低題目的難度.
(5)重點(diǎn)掌握隨機(jī)事件、等可能事件,互斥事件、獨(dú)立事件、獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中恰好發(fā)生n次等五種事件的概率,會用樣本頻率分布估計(jì)總體分布,會用樣本平均數(shù)估計(jì)總體期望值,會用樣本的方差估計(jì)總體方差.
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