2024-2025学年新教材高中数学第五章计数原理5.1.1-5.1.2分类加法计数原理分步乘法计数原理课后素养落实含解析北师大版选择性必修第一册

PAGE课后素养落实(二十九)分类加法计数原理分步乘法计数原理(建议用时：40分钟)一、选择题1．某班有男生26人，女生24人，从中选一位担当学习委员，不同的选法有()A．50种 B．26种C．24种 D．616种A[选一位学习委员分两类方法：第一类：选男生，有26种不同的选法；其次类：选女生，有24种不同的选法．依据分类加法计数原理，共有N＝26＋24＝50种不同的选法．]2．已知集合A⊆{1，2，3}，且A中至少有一个奇数，则这样的集合有()A．2个B．3个C．4个D．5个D[当集合A中含一个元素时，A＝{1}或{3}；当集合A中含两个元素时，A＝{1，2}或{1，3}或{2，3}，∴共有5个集合．]3．火车上有10名乘客，要在沿途的5个车站下车，则乘客下车的全部可能状况共有()A．510种 B．105种C．50种 D．以上都不对A[完成这件事可分为10步，即10名乘客全部下车，每名乘客选择下车的不同方法均为5种，由分步乘法计数原理知，全部可能的状况为510种．]4．三人踢毽子，相互传递，每人每次只能踢一下．由甲起先踢，经过4次传递后，毽子又被踢回甲，则不同的传递方式共有()A．4种B．5种C．6种D．12种C[若甲先传给乙，则有甲→乙→甲→乙→甲，甲→乙→甲→丙→甲，甲→乙→丙→乙→甲3种不同的传法；同理，甲先传给丙也有3种不同的传法，故共有6种不同的传法．]5．从0，1，2，3，4，5这六个数字中，任取两个不同的数字相加，其和为奇数的不同取法的种数为()A．25B．12C．9D．6C[两个数字的和为奇数，这两个数必需一个是奇数，另一个是偶数，在所给的6个数中，3个奇数与3个偶数．因此，由分步乘法计数原理得，共有3×3＝9种不同的取法．]二、填空题6．乘积(a＋b＋c)(m＋n)(x＋y)绽开后，共有________项．12[∵乘积(a＋b＋c)(m＋n)(x＋y)的绽开式中的每一项是由a＋b＋c中的一个字母与m＋n中的一个字母与x＋y中的一个字母的乘积组成．可分步完成此事．所以共有3×2×2＝12项．]7．从3名女同学和2名男同学中选1人主持主题班会，则不同的选法种数为________．5[分两类：一类是女同学主持主题班会有3种方法；一类是男同学主持主题班会有2种方法，由分类加法计数原理知，共有3＋2＝5(种)方法．]8．设a，b，c∈{1，2，3，4，5，6}，若以a，b，c为三条边的长可以构成一个等腰(含等边)三角形，则这样的三角形有________个．27[先考虑等边的状况，a＝b＝c＝1，2，…，6，有六个，再考虑等腰的状况，若a＝b＝1，c<a＋b＝2，此时c＝1与等边重复，若a＝b＝2，c<a＋b＝4，则c＝1，3，有两个，若a＝b＝3，c<a＋b＝6，则c＝1，2，4，5，有四个，若a＝b＝4，c<a＋b＝8，则c＝1，2，3，5，6，有五个，若a＝b＝5，c<a＋b＝10，则c＝1，2，3，4，6，有五个，若a＝b＝6，c<a＋b＝12，则c＝1，2，3，4，5，有五个，故一共有27个．]三、解答题9．若直线方程Ax＋By＝0中的A，B可以从0，1，2，3，5这五个数字中任取两个不同的数字，则方程所表示的不同直线共有多少条？[解]分两类完成：第1类：当A或B中有一个为0时，表示的直线为x＝0或y＝0，共2条；第2类：当A，B都不为0时，确定直线Ax＋By＝0需分两步完成：第1步：确定A的值，有4种不同的方法，第2步：确定B的值，有3种不同的方法，由分步乘法计数原理，共可确定4×3＝12条直线．由分类加法计数原理，方程所表示的不同直线共有2＋12＝14条．10．已知椭圆eq\f(x2,m2)＋eq\f(y2,n2)＝1，其中m，n∈{1，2，3，4，5}．(1)求满意条件的椭圆的个数；(2)假如椭圆的焦点在x轴上，求椭圆的个数．[解](1)由椭圆的标准方程知m≠n，要确定一个椭圆，只要把m，n一一确定下来这个椭圆就确定了．故要确定一个椭圆共分两步，第一步确定m，有5种方法，其次步确定n，有4种方法，共有5×4＝20个椭圆．(2)要使焦点在x轴上，必需m>n，故可以分类：m＝2，3，4，5时，n的取值列表为：m2345n11，21，2，31，2，3，4故共有1＋2＋3＋4＝10个椭圆．11．如图，小明从街道的E处动身，先到F处与小红会合，再一起到位于G处的老年公寓参与志愿者活动，则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为()A．24B．18C．12D．9B[分两步，第一步，从E→F，有6条可以选择的最短路径；其次步，从F→G，有3条可以选择的最短路径．由分步乘法计数原理可知有6×3＝18条可以选择的最短路径．故选B．]12．假如一条直线与一个平面垂直，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的“正交线面对”的个数是()A．48B．18C．24D．36D[在正方体中，每一个表面有四条棱与之垂直，六个表面，共构成24个“正交线面对”；而正方体的六个对角面中，每个对角面有两条面对角线与之垂直，共构成12个“正交线面对”，所以共有36个“正交线面对”．]13．从集合{1，2，3，4，…，10}中，选出5个数组成子集，使得这5个数中随意两个数的和都不等于11，则这样的子集有()A．32个B．34个C．36个D．38个A[将和等于11的放在一组：1和10，2和9，3和8，4和7，5和6．从每一小组中取一个，有2种，共有2×2×2×2×2＝32(个)．]14．(一题两空)已知a，b∈{0，1，2，3}，则方程(x－a)2＋(y－b)2＝4可表示不同的圆的个数为________，其中与y轴相交的圆的个数为________．1612[得到圆的方程分两步：第一步：确定a有4种选法；其次步：确定b有4种选法，由分步乘法计数原理知，共有4×4＝16(个)．由与y轴相交知，a＝0或1或2，b有4种选法，由分步乘法计数原理知，共有3×4＝12(个)．]15．我国古代数学名著《续古摘奇算法》(杨辉)一书中有关于三阶幻方的问题：如图所示，将1，2，3，4，5，6，7，8，9分别填入3×3的方格中，使得每一行、每一列及对角线上的三个数的和都相等，我们规定：只要两个幻方的对应位置(如每行第一列的方格)中的数字不全相同，就称为不同的幻方，那么全部不同的三阶幻方的个数是()834159672A．9B．8C．6D．4B[因为全部数的和为eq\f(9×1＋9,2)＝45，eq\f(4