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第十六单元 排列、组合、二项式定理和概率
一.选择题
(1) 从6人中选4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市游览,要求每个城市有一人游览,每人只游览一个城市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎游览,则则不同的选择方案 ( )
A.300种 B.240种 C.144种 D.96种
(2) 北京《财富》全球论坛期间,某高校有14名志愿者参加接待工作,若每天早、中、晚三班,每4人,每人每天最多值一班,则开幕式当天不同的排班种数为 ( )
A.4项 B.3项 C.2项 D.1项
(4)某班新年联欢会原定的5个节目已排成节目单, 开演前又增加了两个新节目. 如果将这两个新节目插入原节目单中, 那么不同插法的种数为 ( )
A.42
B.
(5) 设直线的方程是,从1,2,3,4,5这五个数中每次取两个不同的数作为A、B的值,则所得不同直线的条数是 ( )
A.20 B.19 C.18 D.16
(6)从4名男生和3名女生中选出4人参加某个座谈会,若这4人中必须既有男生又有女生,则不同的选法共有 ( )
A. 140种 B. 120种 C. 35种 D. 34种
(7) 四棱锥的八条棱代表8种不同的化工产品,由公共点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是危险的,没有公共点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是安全的,现打算用编号为①、②、③、④的4个仓库存放这8种化工产品,那么安全存放的不同方法种数为 ( )
A.96
B.
(8) 将9个(含甲、乙)平均分成三组,甲、乙分在同一组,则不同分组方法的种数为( )
A.70 B.
(9)四面体的顶点和各棱中点共10个点, 在其中取4个不共面的点, 则不同的取法共有( )
A. 150种 B. 147种 C. 144种 D. 141种
(10) 从数字1,2,3,4,5中,随机抽取3个数字(允许重复)组成一个三位数,其各位数字之和等于9的概率为 ( )
二.填空题
(12) 一台X型号自动机床在一小时内不需要工人照看的概率为0.8000,有四台这中型号的自动机床各自独立工作,则在一小时内至多2台机床需要工人照看的概率是 .
(13) 若10把钥匙中只有2把能打开某锁,则从中任取2把能将该锁打开的概率为 ..
(14) 某班共有40名学生,其中只有一对双胞胎,若从中一次随机抽查三位学生的作业,则这对双胞胎的作业同时被抽中的概率是 (结果用最简分数表示).
三.解答题
(15) 从1到9的九个数字中取三个偶数四个奇数,试问:
①能组成多少个没有重复数字的七位数?
②上述七位数中三个偶数排在一起的有几个?
③在①中的七位数中,偶数排在一起、奇数也排在一起的有几个?
④在①中任意两偶然都不相邻的七位数有几个?
(16) 从1到100的自然数中, 每次取出不同的两个数, 使它的和大于100, 则不同的取法有多少种.
(17) 袋子A和B中装有若干个均匀的红球和白球,从A中摸出一个红球的概率是,从B中摸出一个红球的概率为p.
(Ⅰ) 从A中有放回地摸球,每次摸出一个,共摸5次.
(i)恰好有3次摸到红球的概率;
(ii)第一次、第三次、第五次摸到红球的概率.
(Ⅱ) 若A、B两个袋子中的球数之比为12,将A、B中的球装在一起后,从中摸出一个红球的概率是,求p的值.
(18) 甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别是和。假设两人射击是否击中目标,相互之间没有影响;每次射击是否击中目标,相互之间没有影响。
(Ⅰ)求甲射击4次,至少1次未击中目标的概率;
(Ⅱ)求两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率;
(Ⅲ)假设两人连续两次未击中目标,则停止射击。问:乙恰好射击5次后,被中止射击的概率是多少?
一选择题:
1.B
[解析]: 甲、乙两人不去巴黎游览,故4人中选1人去巴黎游览有:种情况,
则不同的选择方案共有:4×5×4×3=120种
2.A
[解析]: 先从14名志愿者挑选12名参加接待工作,再从12人中依次挑选早、中、晚三班各4人,则开幕式当天不同的排班种数为=
3.B
共有3项,即r=0或r=6或r=12
4.C
[解析]: 方法一: 分2种情况:(1)增加的两个新节目相连,(2)增加的两个新节目不相连;故不同插法的种数为
方法二:7个节目的 全排列为,两个新节目插入原节目单中, 那么不同插法的种数为
5.C
[解析]: 从1,2,3,4,5这五个数中每次取两个不同的数作为A、B的值,取法数为,而当时所得直线重合,故所得不同直线为-2=18(条)
6.D
[解析]: 从反面考虑,7人任意选4人的 方法数减去全选男生的 方法数即为所求
7.B
对应于四棱锥没有公共点的8条棱分4组,
只有2种情况,
如图,(PA、DC;PB、AD;PC、AB;PD、BC)
那么安全存放的不同方法种数为
8.A
9.D
[解析]: 从10个点中任取4个点有种取法,其中4点共面的 情况有三类。第一类,取出的 4个点位于四面体的 同一个面上,有4种;第二类,取任一条棱上的 3个点及该棱对棱的中点,这4点共面,有6种;第三类,由中位线构成的平行四边形(其两组对边分别平行于四面体相对的两条棱),它的4顶点共面,有3种。以上三类情况不合要求应减掉,所以不同的 取法共有-4-6-3=141种
10.D
[解析]: 从数字1,2,3,4,5中,随机抽取3个数字(允许重复)组成一个三位数,共有53=125个。
若各位数字之和等于9,则可取的数字组合有5种,分别为1、3、5;2、3、4;1、4、4;2、2、5;3、3、3;共有19个数,故所求概率为。
二填空题:
11. 7
12. 0.9728
[解析]: 考虑反面简单些,至多2台机床需要工人照看的概率:
[解析]: 若10把钥匙中只有2把能打开某锁,则从中任取2把能将该锁打开的概率为
[解析]: 某班共有40名学生,其中只有一对双胞胎,若从中一次随机抽查三位学生的作业,则这对双胞胎的作业同时被抽中的概率是
三解答题
(15) 解:①分步完成:第一步在4个偶数中取3个,可有 种情况;
③上述七位数中,3个偶数排在一起,4个奇数也排在一起的有
④上述七位数中,偶数都不相邻,可先把4个奇数排好,再将3个偶数分别插入5个空档,共有个.
说明;对于有限制条件的排列问题,常可分步进行,先组合再排列,这是乘法原理的典型应用.
(16) 解: 从1,2,3,…,97,98,99,100中取出1, 有1+100>100, 取法数1个;
取出2, 有2+100>100,2+99>100, 取法数2个;
取出3, 取法数3个; …,
取出50, 有50+51>100, 50+52>100, …,50+100>100, 取法有50个.
所以取出数字1至50, 共得取法数N1=1+2+3+…+50=1275.
取出51, 有51+52>100, 51+53>100, …,51+100>100, 共49个;
取出52, 则有48个; …,
取出100, 只有1个.
所以取出数字51至100(N1中取过的不在取), 则N2=49+48+…+2+1=1225.
故总的取法有N=N1+N2=2500个.
(18) 解: (Ⅰ)记“甲连续射击4次,至少1次未击中目标”为事件A1,
由题意,射击4次,相当于4次独立重复试验,
(Ⅱ) 记“甲射击4次,恰好击中目标2次”为事件A2,
“乙射击4次,恰好击中目标3次”为事件B2,则
由于甲、乙设计相互独立,
答:两人各射击4次,甲恰好击中目标2次且乙恰好击中目标3次的概率为;
(Ⅲ)记“乙恰好射击5次后,被中止射击”为事件A3,
“乙第i次射击为击中” 为事件Di,(i=1,2,3,4,5),则A3=D5D4,且P(Di)=,
由于各事件相互独立,
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