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1、2022-2023版高中數(shù)學 第一章 計數(shù)原理章末檢測試卷 新人教A版選修2-3
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分)
1.若A=2A,則m的值為( )
A.5 B.3
C.6 D.7
考點 排列數(shù)公式
題點 利用排列數(shù)公式計算
答案 A
解析 依題意得=2×,
化簡得(m-3)·(m-4)=2,
解得m=2或m=5,
又m≥5,∴m=5,故選A.
2.一次考試中,要求考生從試卷上的9個題目中選6個進行解答,其中至少包含前5個題目中的3個,則考生答題的不同選法的種數(shù)是( )
A.40 B.74
C.84 D.200
考點 組合的應(yīng)
2、用
題點 有限制條件的組合問題
答案 B
解析 分三類:第一類,從前5個題目中選3個,后4個題目中選3個;第二類,從前5個題目中選4個,后4個題目中選2個;第三類,從前5個題目中選5個,后4個題目中選1個,由分類加法計數(shù)原理得CC+CC+CC=74.
3.若實數(shù)a=2-,則a10-2Ca9+22Ca8-…+210等于( )
A.32 B.-32
C.1 024 D.512
考點 二項式定理
題點 逆用二項式定理求和、化簡
答案 A
解析 由二項式定理,得a10-2Ca9+22Ca8-…+210=C(-2)0a10+C(-2)1a9+C(-2)2a8+…+C(-2)
3、10=(a-2)10=(-)10=25=32.
4.分配4名水暖工去3戶不同的居民家里檢查暖氣管道.要求4名水暖工都分配出去,且每戶居民家都要有人去檢查,那么分配的方案共有( )
A.A種 B.AA種
C.CA種 D.CCA種
考點 排列組合綜合問題
題點 分組分配問題
答案 C
解析 先將4名水暖工選出2人分成一組,然后將三組水暖工分配到3戶不同的居民家,故有CA種.
5.(x+2)2(1-x)5中x7的系數(shù)與常數(shù)項之差的絕對值為( )
A.5 B.3
C.2 D.0
考點 二項展開式中的特定項問題
題點 求多項展開式中特定項的系數(shù)
答案 A
4、解析 常數(shù)項為C·22·C=4,x7系數(shù)為C·C·(-1)5=-1,因此x7系數(shù)與常數(shù)項之差的絕對值為5.
6.計劃展出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,那么不同的排列方式的種數(shù)為( )
A.AA B.AAA
C.CAA D.AAA
考點 排列的應(yīng)用
題點 元素“相鄰”與“不相鄰”問題
答案 D
解析 先把每個品種的畫看成一個整體,而水彩畫只能放在中間,則油畫與國畫放在兩端有A種放法,再考慮4幅油畫本身排放有A種方法,5幅國畫本身排放有A種方法,故不同的陳列法有AAA種.
7.設(shè)(2-x)
5、5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,那么的值為( )
A.- B.-
C.- D.-1
考點 展開式中系數(shù)的和問題
題點 二項展開式中系數(shù)的和問題
答案 B
解析 令x=1,可得a0+a1+a2+a3+a4+a5=1,再令x=-1可得a0-a1+a2-a3+a4-a5=35.兩式相加除以2求得a0+a2+a4=122,兩式相減除以2可得a1+a3+a5=-121.又由條件可知a5=-1,故=-.
8.圓周上有8個等分圓周的點,以這些等分點為頂點的銳角三角形或鈍角三角形的個數(shù)是( )
A.16 B.24
C.32 D.48
考點 組合的應(yīng)用
題點 與
6、幾何有關(guān)的組合問題
答案 C
解析 圓周上8個等分點共可構(gòu)成4條直徑,而直徑所對的圓周角是直角,又每條直徑對應(yīng)著6個直角三角形,共有CC=24(個)直角三角形,斜三角形的個數(shù)為C-CC=32(個).
9.將18個參加青少年科技創(chuàng)新大賽的名額分配給3所學校,要求每所學校至少有1個名額且各校分配的名額互不相等,則不同的分配方法種數(shù)為( )
A.96 B.114
C.128 D.136
考點 排列組合綜合問題
題點 分組分配問題
答案 B
解析 由題意可得每所學校至少有1個名額的分配方法種數(shù)為C=136,分配名額相等有22種(可以逐個數(shù)),則滿足題意的方法有136-22=
7、114(種).
10.已知二項式n的展開式中第4項為常數(shù)項,則1+(1-x)2+(1-x)3+…+(1-x)n中x2項的系數(shù)為( )
A.-19 B.19
C.-20 D.20
考點 二項式定理的應(yīng)用
題點 二項式定理的簡單應(yīng)用
答案 D
解析 n的展開式Tk+1=C()n-kk=C,由題意知-=0,得n=5,則所求式子中x2項的系數(shù)為C+C+C+C=1+3+6+10=20.故選D.
11.12名同學合影,站成前排4人后排8人,現(xiàn)攝影師要從后排8人中抽2人調(diào)整到前排(這樣就成為前排6人,后排6人),若其他人的相對順序不變,則不同調(diào)整方法的總數(shù)是( )
A.CC
8、B.CA
C.CA D.CA
考點 排列組合綜合問題
題點 排列與組合的綜合應(yīng)用
答案 C
解析 先從后排中抽出2人有C種方法,再插空,由題意知,先從4人中的5個空中插入1人,有5種方法,余下1人則要插入前排5人的空中,有6種方法,即為A,共有CA種調(diào)整方法.
12.已知等差數(shù)列{an}的通項公式為an=3n-5,則(1+x)5+(1+x)6+(1+x)7的展開式中含x4項的系數(shù)是該數(shù)列的( )
A.第9項 B.第10項
C.第19項 D.第20項
考點 二項式定理的應(yīng)用
題點 二項式定理與其他知識點的綜合應(yīng)用
答案 D
解析 ∵(1+x)5+(1+x)6
9、+(1+x)7的展開式中含x4項的系數(shù)是C+C+C=5+15+35=55,∴由3n-5=55得n=20.故選D.
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
13.男、女學生共有8人,從男生中選取2人,從女生中選取1人,共有30種不同的選法,其中女生有________人.
考點 組合數(shù)公式
題點 組合數(shù)公式的應(yīng)用
答案 2或3
解析 設(shè)女生有x人,則CC=30,
即·x=30,解得x=2或3.
14.學校公園計劃在小路的一側(cè)種植丹桂、金桂、銀桂、四季桂4棵桂花樹,垂乳銀杏、金帶銀杏2棵銀杏樹,要求2棵銀杏樹必須相鄰,則不同的種植方法共有________種.
考點 排列
10、的應(yīng)用
題點 元素“相鄰”與“不相鄰”問題
答案 240
解析 分兩步完成:
第一步,將2棵銀杏樹看成一個元素,考慮其順序,有A種種植方法;
第二步,將銀杏樹與4棵桂花樹全排列,有A種種植方法.
由分步乘法計數(shù)原理得,不同的種植方法共有A·A=240(種).
15.(1+sin x)6的二項展開式中,二項式系數(shù)最大的一項的值為,則x在[0,2π]內(nèi)的值為____.
考點 二項式定理的應(yīng)用
題點 二項式定理與其他知識點的綜合應(yīng)用
答案 或
解析 由題意,得T4=Csin3x=20sin3x=,
∴sin x=.
∵x∈[0,2π],∴x=或x=.
16.將A,B,C,
11、D四個小球放入編號為1,2,3的三個盒子中,若每個盒子中至少放一個球且A,B不能放入同一個盒子中,則不同的放法有________種.
考點 兩個計數(shù)原理的應(yīng)用
題點 兩個原理的綜合應(yīng)用
答案 30
解析 先把A,B放入不同盒中,有3×2=6(種)放法,再放C,D,
若C,D在同一盒中,只能是第3個盒,1種放法;
若C,D在不同盒中,則必有一球在第3個盒中,另一球在A或B的盒中,有2×2=4(種)放法.
故共有6×(1+4)=30(種)放法.
三、解答題(本大題共6小題,共70分)
17.(10分)已知A={x|1
12、}.試問:
(1)從集合A和B中各取一個元素作直角坐標系中點的坐標,共可得到多少個不同的點?
(2)從A∪B中取出三個不同的元素組成三位數(shù),從左到右的數(shù)字要逐漸增大,這樣的三位數(shù)有多少個?
考點 兩個計數(shù)原理的應(yīng)用
題點 兩個原理的綜合應(yīng)用
解 A={3,4,5,6,7},B={4,5,6,7,8}.
(1)從A中取一個數(shù)作為橫坐標,從B中取一個數(shù)作為縱坐標,有5×5=25(個),而8作為橫坐標的情況有5種,3作為縱坐標的情況有4種,故共有5×5+5+4=34(個)不同的點.
(2)A∪B={3,4,5,6,7,8},則這樣的三位數(shù)共有C=20(個).
18.(12分)已知(1
13、+2)n的展開式中,某一項的系數(shù)恰好是它的前一項系數(shù)的2倍,而且是它的后一項系數(shù)的倍,試求展開式中二項式系數(shù)最大的項.
考點 二項式定理的應(yīng)用
題點 二項式定理的簡單應(yīng)用
解 二項式的通項為Tk+1=C(2k),
由題意知展開式中第k+1項系數(shù)是第k項系數(shù)的2倍,是第k+2項系數(shù)的倍,
∴
解得n=7.
∴展開式中二項式系數(shù)最大兩項是
T4=C(2)3=280與T5=C(2)4=560x2.
19.(12分)10件不同廠生產(chǎn)的同類產(chǎn)品:
(1)在商品評選會上,有2件商品不能參加評選,要選出4件商品,并排定選出的4件商品的名次,有多少種不同的選法?
(2)若要選6件商品放在
14、不同的位置上陳列,且必須將獲金質(zhì)獎?wù)碌膬杉唐贩派?,有多少種不同的布置方法?
考點 排列組合綜合問題
題點 排列與組合的綜合應(yīng)用
解 (1)10件商品,除去不能參加評選的2件商品,剩下8件,從中選出4件進行排列,有A=1 680(或C·A)(種).
(2)分步完成,先將獲金質(zhì)獎?wù)碌膬杉唐凡贾迷?個位置中的兩個位置上,有A種方法,再從剩下的8件商品中選出4件,布置在剩下的4個位置上,有A種方法,共有A·A=50 400(或C·A)(種).
20.(12分)設(shè)m=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+amxm,若a0,a1,a2成等差數(shù)列.
(1)求m展開式的中間項;
(2)求m展
15、開式中所有含x的奇次冪的系數(shù)和.
考點 二項式定理的應(yīng)用
題點 二項式定理的簡單應(yīng)用
解 (1)依題意a0=1,a1=,a2=C2.
由2a1=a0+a2,
求得m=8或m=1(應(yīng)舍去),
所以m展開式的中間項是第五項,
T5=C4=x4.
(2)因為m=a0+a1x+a2x2+…+amxm,
即8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8.
令x=1,則a0+a1+a2+a3+…+a8=8,
令x=-1,則a0-a1+a2-a3+…+a8=8,
所以a1+a3+a5+a7==,
所以展開式中所有含x的奇次冪的系數(shù)和為.
21.(12分)把n個正整數(shù)全排列后得到的數(shù)叫做
16、“再生數(shù)”,“再生數(shù)”中最大的數(shù)叫做最大再生數(shù),最小的數(shù)叫做最小再生數(shù).
(1)求1,2,3,4的再生數(shù)的個數(shù),以及其中的最大再生數(shù)和最小再生數(shù);
(2)試求任意5個正整數(shù)(可相同)的再生數(shù)的個數(shù).
考點 排列的應(yīng)用
題點 數(shù)字的排列問題
解 (1)1,2,3,4的再生數(shù)的個數(shù)為A=24,其中最大再生數(shù)為4 321,最小再生數(shù)為1 234.
(2)需要考查5個數(shù)中相同數(shù)的個數(shù).
若5個數(shù)各不相同,有A=120(個);
若有2個數(shù)相同,則有=60(個);
若有3個數(shù)相同,則有=20(個);
若有4個數(shù)相同,則有=5(個);
若5個數(shù)全相同,則有1個.
22.(12分)已知
17、m,n是正整數(shù),f(x)=(1+x)m+(1+x)n的展開式中x的系數(shù)為7.
(1)對于使f(x)的x2的系數(shù)為最小的m,n,求出此時x3的系數(shù);
(2)利用上述結(jié)果,求f(0.003)的近似值;(精確到0.01)
(3)已知(1+2x)8展開式的二項式系數(shù)的最大值為a,系數(shù)的最大值為b,求.
考點 二項式定理的應(yīng)用
題點 二項式定理的簡單應(yīng)用
解 (1)根據(jù)題意得C+C=7,
即m+n=7,①
f(x)中的x2的系數(shù)為
C+C
=+
=.
將①變形為n=7-m代入上式得x2的系數(shù)為
m2-7m+21
=2+,
故當m=3或m=4時,x2的系數(shù)的最小值為9.
當m=3,n=4時,x3的系數(shù)為C+C=5;
當m=4,n=3時,x3的系數(shù)為C+C=5.
(2)f(0.003)=(1+0.003)4+(1+0.003)3
≈C+C×0.003+C+C×0.003≈2.02.
(3)由題意可得a=C=70,再根據(jù)
即
求得k=5或6,此時,b=7×28,
∴=.