數學科試卷 單元: 2-2 排 列
班級: 座號:______ 姓名:__________
一、填充題:
1. 已知P4n 42P2n,
n
,則 n4 ________。答案:9
解析:n(n – 1)(n – 2)(n – 3)42n(n – 1),
n
4(n – 2)(n – 3) = 427·6
n – 2
7
n
92. 一自然數 n 滿足P4n1 42×P2n1,則 n________。
答案:6
解析: ( 1)! ( 1)!
( 1 4)! 42 ( 1 2)!
n n
n n
n(n1)42
n2
n
420 n6 或7(不合)
3. 已知Pm62 2×Pm6,則自然數 m________。
答案:4
解析: 6! 6!
(6
m
2)! 2 (6m
)!
2(4
m)!
(6m)!
2(6
m)(5
m)
m4 或 7(不合)
4. 若Pm8 20Pm82,則正整數 m ________。
答案:5
解析:Pm8 20Pm82
8! 8!
(8
m
)! 20(10m
)!
1 20
(8
m
)! (10m
)(9m
)(8m
)!
2
(10 )(9 ) 20 19 70 0
m
m m
m
(m 5)(m 14) 0
得
m
5或m
14(不合)※乘法原理:
5. 用 4 種不同顏色的筆塗下面圖形,每塊區域限用一種顏色,同色不得相鄰,則有________種塗法。
答案:972
解析:共有4 3 3 3 3 3 972 種塗法
6. 以五種不同顏色塗下圖 A、B、C、D、E 五個區域,顏色可重複使用,但相鄰區域不得同色,則塗法有________種。
答案:420
解析:B、D 同色:A→B→D→C→E
541335432180
B、D 異色:A→B→D→C→E
5432254322240 故180240420 種
7. 用 5 種不同顏色塗在下圖 6 個區域,同色不相鄰,且每一個區域只能塗滿一種顏色,若顏色可重複使用,則有__
______種塗法。
答案:1620
解析:著色順序 A→E→B→D→C→F:5 4 3 3 3 3 1620 種
8. 用六種不同的色筆,塗下圖 A、B、C 三個部分,顏色可重複使用,規定相鄰部分不得同色,則可塗出________種 不同方式。
答案:150 解析:
655150 種
9. 小雨欲到台北出差,今從臺 南 出發,有 3 家航空公司及 5 家客運可選擇,今小雨欲往返一趟,即臺 南 →臺 北 →臺 南,若選不同家,則方法有________種。
答案:56
解析:8 7 56 種
10. 由「0, 1, 2, 3, 4, 5, 6」七個數字中任取三個排成三位數,規定數字不可以重複選取,則排法有________種。
答案:180 種
解析:如圖,0 不可排位置一,且數字不得重複,故有6 6 5 180 (種)
11. 某校教務處有 10 人,學務處有 8 人,總務處有 15 人,今欲由各處選出 1 人組成委員會,則有________種組成方 法。
答案:1200
解析:分三個步驟完成:
第一步:由教務處任選一人,方法有 10 種 第二步:由學務處任選一人,方法有 8 種 第三步:由總務處任選一人,方法有 15 種 故各處室各選一人之方法有 108151200(種)
12. 某三位數其百位數數字為偶數,個位數數字為奇數,這樣的三位數共有________個。
答案:200
解析:百位數有 4 種選擇,十位數有 10 種選擇,個位數有 5 種選擇 故有 4105200(個)
13. 從 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 等數字中,任取 4 個組成一個數字不得重複之四位數,則可得________個不同之偶數。
答案:420
解析:個位數字為 0 的有 6 × 5 × 4 × 1120 個 個位數字為 2, 4, 6 的有 5 × 5 × 4 × 3300 個 故共有 120 + 300420 個
14. 過一圓之圓心,作 6 條直線與圓周相交,連接這些交點,可得________個圓之內接直角三角形。
答案:60
解析:內接於半圓之三角形必為直角三角形
故以任一條直線為斜邊,共可與其餘 10 點連成 10 個圓內接直角三角形 故共可連成 6 × 10 = 60 個圓之內接直角三角形
15. 432 的正因數共有________個,其中能被 12 整除的有________個。
答案:20,9 解析:
2 432 2 216 2 108 2 54 3 27 3 9 3
∵4322433
∴正因數個數(41)(31)5420 則 12223,432(22)2(3)23
故能被 12 整除的個數(21)(21)339 16. 540 有______個異於本身及 1 之正因數。
答案:22
解析:540 2 2 33 5
540 共有(2 + 1) × (3 + 1) × (1 + 1)24 個正因數(包括本身及 1)
故本題解答為 24 – 222
17. 自然數 1116 的所有正因數中,無法被 31 整除的有________個。
答案:9
解析:1116 2 2 32 31
方法:選 0~2 個 2、選 0~2 個 3,選 0 個 31
共 3×3×1=9 個
18. 某家餐廳的菜單上有 5 種肉類、3 種青菜、2 種魚供顧客點選。今選一肉、一菜、一魚的方法有________種。
答案:30 種
解析:有5 3 2 30 (種)
19. 用 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 七個數字,可排成________個 5 的倍數之三位數。
答案:84
解析:百位有 6 種排法(0 不可排在首位)
十位有 7 種排法
個位必排 0 或 5,有 2 種排法
共有 6 × 7 × 284 個
A.相異物直線排列:
20. 甲乙兩隊舉行排球比賽,今規則為先得 25 分得勝(如:甲:乙=24:25,為一種比賽結果,不考慮領先 2 分才贏 之狀況),則比賽結果有________種。
答案:50
解析:甲勝:比數可能為甲:乙=
25 : 0 25 :1
25 : 24
M 共 25 種 反之若乙勝亦有 25 種
共 25+25=50 種
21. 10 元鈔 1 張,50 元鈔 1 張,100 元鈔 1 張,1000 元鈔 1 張,則共可支付________種不同款項。
答案:15
解析:每一種鈔票的支付方法均有 2 種 共有 22221(不支付)15
22. 甲、乙、丙、丁四人均不在同一個月份出生的情形有________種。
答案:11880
解析:121110911880
23. 力宏欲舉辦個人演唱會,亞洲安排 5 國巡迴演唱,則行程有________種。
答案:120
解析:共有 5!=120 種
24. 甲、乙等五人排成一列,甲不排首且乙必排中之排法有_________種。
答案:18
解析:乙必排中,故乙有 1 種排法
甲不排首,亦不得排中,故甲有 3 種排法 其餘 3 人無限制,有 3!種排法
故共有3 3! 18 種排法
25. 將 4 面不同的旗子,全部依上下順序懸掛來表示訊號,共可表示出_________種不同的訊號。
答案:24
解析:此為 4 面不同旗子之直線排列,共有 4!=24 種
26. 3 男 3 女排成一列,女生不得排在男生中間之排法有________種。
答案:144
解析:女生不得排在男生中間表示男生相鄰 4! 3! 144
27. A、B、C、D、E、…共 8 人排成一列,規定 A、B 必須相鄰,但 C、D 不得相鄰,其排法有________種。
答案:7200
解析:將 A、B 視為一組
排法 5! 2! P26 7200
28. 自 0, 1, 2, 3, 4, 5 六個數字中,任取相異三數作成三位數,則 4 的倍數有________個。
答案:24
解析:末二位數字為 4 的倍數,則此數為 4 的倍數
由此六個數字組成之 4 的倍數有 04, 40, 20, 12, 24, 32, 52 末二位為 04, 40, 20 之三位數各有 4 個,共有3 4 12 個 末二位為 12, 24, 32, 52 之三位數各有 3 個,共有4 3 12 個 故共有 12+1224 個
29. 由 0、1、2、3、4 中任取相異三數作成三位數,則小於 320 的三位數共有________個。
答案:30
解析:討論:百位數為 1 或 2,共有2 4 3 24 個 百位數為 3、十位數為 0 或 1,共有1 2 3 6 個 共 24+6=30 個
30. 由 1, 2, 3, 4 等四個數字排成四位數,其中大於 2300 的有_________個。
答案:16
解析:千位排 2,百位排 3 或 4 必合所求,有 1 × 2 × 2!4 個
千位排3, 4 必符合所求,有 2 × 3!12 個
故共有 12 + 416 個
31. 用「0, 1, 2, 3, 4, 5, 6」作成數字相異的四位數(數字不可重複),其中 5 的倍數有________個。
答案:220
解析:四位數為 5 的倍數個位數字為 0 或 5 (1)個位數字為 0
6541120 (2)個位數字為 5
5541100 故有 120100220 個
32. 甲、乙、……共六人排成一列,甲不排首、乙不排末之方法有_________種。
答案:504
解析:排列數全部排法甲排首乙排末甲排首且乙排末
6!5!5!4!
504
33. A、B、C、……共 6 人排成一列,規定 A 不排首、B 不排末,但 C 必排第二,則排法有________種。
答案:78
解析:將 C 排在第二,共有 5!種
再利用全部排法(A 排首且 B 排末)
5!4!4!3!78
34. 老師對學生們說:「你們排成一列的方法數是圍坐成一圈方法數的 7 倍」。求學生圍坐成一圈的方法數有________
種。
答案:720
解析:學生有
n
人依題意得 ! 7 n! 7
n n
n 圍坐成一圈方法 7!
7 720
種
35. 由 1, 2, 3, 4, 5 等五個數字排成五位數,其中奇數有_________個。
答案:72
解析:個位數字必排 1, 3, 5,有 3 種排法
剩餘 4 個數字可任意排在萬、千、百、十位數之位置,排法有 4!
故共有 4! × 372 種排法
36. 阿三有消費券 3600 元,欲買隨身碟單價 500 元、計算機單價 200 元、滑鼠單價 100 元,任意搭配,若剛好全花完,
則有________種買法。
答案:80
解析: 求500x200y100z3600之非負整數解 5x2y z 36
共19 16 14 11 9 6 4 1 80 種 B.相同物直線排列:
37. 有棋盤式街道,如圖所示,設由 A 點到 B 點,必須經過 C 點,且不繞路,共有________種走法。
答案:60
解析:由 A 點到 C 點之捷徑走法有 4!
2!2!6 種 由 C 點到 B 點之捷徑走法有 5!
3!2!10 種 故共有 6 × 1060 種走法
38. 王老師至文具店買橡皮擦 2 份、鉛筆 2 份、直尺 3 份、原子筆 3 份,分給 10 位學生,則有________種分法。
答案:25200
解析:分法 10! 25200 2!2!3!3! 種
39. 將“0, 0, 0, 2, 2, 3, 3, 3” 八個數字作成八位數,其中偶數有________個。
答案:230
解析:首位數字為 2,末位數字為 2 的有 6!
3!3!20 個 首位數字為 2,末位數字為 0 的有 6!
2!3!60 個 首位數字為 3,末位數字為 2 的有 6!
3!2!60 個 首位數字為 3,末位數字為 0 的有 6!
2!2!2!90 個 故共有 20 + 60 + 60 + 90230 個
40. 將 2233344 任意排列,可構成________種七位數。
答案:210 解析: 7!
2!3!2! 210
41. 用「0, 0, 2, 2, 2, 3, 3」作成七位數,共可作成________個不同的七位數,又其中奇數的有________個。
答案:150,40
解析:(1)(全部排法)(0 排首位) 7!
2!3!2! 6!
3!2!150 (2)奇數,只能 3 為個位數,只看前面六位數
故 6!
2!3!–5!
3!40
42. 將三本相同的書,一支鉛筆,二本相同筆記本分給六位同學,每人得一樣,則分法有________種。
答案:60 種
解析:設有甲、乙、丙、丁、戊、己六人,六人固定 而「書書書鉛筆筆」六個字去作排列
故有 6!
3!2!1!60(種)
43. 芒果 4 個,橘子 3 個,蘋果 3 個,任意分給 10 個小朋友,每人至多得一個,共有________種分法。
答案:4200
解析:若視為 10 個相異獎品分給 10 個小朋友,每人各得一個,分法共有 10!
但 4 個芒果為同一類,3 個橘子為同一類,3 個蘋果為同一類 故共有 10!
4!3!3! 4200 種分法
44. 將 success 一字之字母全取排成一列,三個 s 不完全相鄰之排法有________種。
答案:360
解析:任意排法 – 三個 s 完全相鄰之排法
7! 5!
3!2! 2!
360 種排法
45. 設街道如圖所示。小胖上學快遲到了,請幫他算出,從家裡出發走捷徑到學校的走法(只能向“→”、“↑”)有__
______種;若小胖想順道去糖果店,則走捷徑的走法有________種。
答案:(1)126 種 (2)40 種
解析:(1)捷徑走法可類化成↑↑↑↑→→→→→9 個箭頭的排列數 故有 9!
4!5!126(種)
(2)必經糖果店的走法為小胖家→糖果店→學校 有 5! 4! 40
2!3! 1!3! (種)
46. 將 a、b、c、d、e、f 六個字母由左至右排成一列,規定 a 須排在 b、c 之間且 d 須排在 e 的左邊,其中 a、b、c 和 d、e 皆 無須相連,則排法有________種。
答案:120 種
解析:先將□、□、□、△、△、f 排列,排法有 6!
3!2!種;
再將 a、b、c 排入□中,排法有 b、a、c 和 c、a、b 計 2 種;
再將 d、e 排入△中,排法有 d、e 計 1 種;
故排法有 6! 2
3!2! 1 120(種)
47. 由「無智亦無得以無所得故」任取 4 字排成一列,排法有________種。
答案:1230
解析:無×3;得×2;亦×1;智×1;以×1;所×1;故×1;
3 同 1 異: 1 11 6 4! 24 C C 3! 2 同 2 同: 22 4! 6
C 2!2! 2 同 2 異: 12 62 4! 360
C C 2! 4 異:
C
47 4! 840共 24+6+360+840=1230 種
48. 用「2, 2, 3, 3, 4, 5」的數字排成六位數,規定同數字不得相鄰,則可得________個不同的六位數。
答案:84
解析:討論同數字相鄰
2 相鄰 5!
2!
3 相鄰 5!
2!
2、3 同時相鄰4!
(全部排法)(同數字相鄰) = (不相鄰) 6! 5!
( 2 4!) 84 2!2! 2!
49. 用「0, 1, 1, 1, 2, 2, 3」七個數字,共可作成________個不同的七位數。
答案:360
解析:(全部排法)(0 排首位) 7! 6!
3!2! 3!2! 42060360 C.重複排列:
50. 5 個人任意搭乘四部計程車,方法有________種,若規定每部計程車至多只能搭載 4 個人,則方法有________種。
答案:1024,1020 解析:(1)451024
(2)(全部)(5 人一車)4541020
51. 三件不同的玩具送給 5 個兒童,其任意給法有________種,又某甲至少獲得一件的方法有________種。
答案:125,61
解析:任意分法53125
(甲至少得一件)(任意分法)(甲未得)53431256461
52. 由 1、2、3、4、5 五個數字排成五位數,其中為奇數者共有________個。(數字不可重複) 答案:72
解析:
共 共 4!共
□□□□ □
個位數可放入 1, 3, 5 共有 3 種選擇
故總共有 4!372 種
53. 6 件不同的禮物分給 A、B、C 3 人,則 A 至少分得 1 件的方法有________種。
答案:665
解析:A 至少得一件 (任意分法)(A 未得)3626665 54. 用 0 和 1 可以排成________個八位數。
答案:128
解析:首位必排 1
其餘位置均可排 0 或 1
故共可排成1 2 7 128 個八位數
55. 將 3 本不同的書分給甲、乙、丙、丁、戊 5 人,則:
(1)書本的分法有________種。
(2)若丙至少得到 1 本書,這樣的分法有________種。
答案:(1)125 種 (2)61 種
解析:(1)每本書分法皆有 5 種可能,故5 5 5 5 3 125種
(2)(丙至少得一本的分法)=(任意分的分法)-(丙得 0 本的分法)
=(3 本不同書給 5 人)-(3 本不同書給 4 人)
3 3
5 4 61
D.環狀排列:
56. 有六粒不同顏色的寶石,則:
(1)若六粒全取串成項鍊,有__________種串法。
(2)若六粒中選出四粒串成項鍊,有_________種串法。
答案:(1)60 種 (2)45 種 解析:(1)
6!
6 60 2 種 (2)
6 4
4 45 2 P
種
57. 若 4 人圍一正方形桌子而坐,每邊坐 1 人,如圖,則入坐的方法有________種。
答案:6 種
解析:視為環狀排列,排法有4! 6 4 (種)
58. 9 顆異色的珠子串成手鐲,共有________種串法。
答案:20160 解析:共有8!
2 20160 種串法
59. 用六種相異顏色之色筆,塗正六邊形的格子,顏色不可重複使用,共有________種不同之塗法。
答案:120
解析:5 4 3 2 1 120 種
60. 主人夫婦及子女 4 人共 6 人圍圓桌而坐,主人夫婦不得相鄰之坐法有________種。
答案:72
解析:先坐子女 4 人,坐法有 3!種
再把夫婦插坐至 4 子女中間之 4 位置,坐法有P24種 故共有 3! ×P24= 72 種坐法
61. 4 對夫婦圍圓桌而坐,每對夫婦要相鄰且男女相間隔之坐法有________種。
答案:12
解析:每對夫婦要相鄰,故視為 4 人之環狀排列,坐法有 3! = 6 種 男女相間隔,故每對夫婦要同步交換,方法有 2 種
故共有 6 × 2 = 12 種
62. 三男三女圍一圓桌而坐,如同性不相離,共有________種坐法。
答案:36
解析:三男視同一人,三女視同一人 二人之環狀排列數為 1 種
3 男交換之方法為 3!種,三女交換之方法亦為 3!種 故共有 1 × 3! × 3! = 36 種坐法
63. 六對夫婦圍圓桌而坐,夫婦相鄰且男、女相間而坐,方法共有________種。
答案:240
解析:每對夫婦視為一組共 6 組作環狀排列6!
6 5!120 夫婦相鄰且男、女相間而坐的方法有 2 種
故 1202240 種
64. 5 男 3 女圍圓桌而坐,則:
(1)女生全部相鄰的坐法有________種。
(2)任 2 女生均不相鄰的坐法有________種。
答案:(1)720 (2)1440
解析:(1)將 3 女視為一體與 5 男圍圓桌,共有 5!
又 3 女可互換,共有 3!
5!3!720
(2)男生先入座,方法有5!
5 4!
再將 3 女放入間隔中,方法有P35 故坐法有 4!P 35 24601440
65. 主人夫婦與客人夫婦共五對,圍圓桌而坐,每對夫婦均須相鄰,坐法有________種。
答案:768
解析:每對夫婦均視為一人,故可視為 5 人之環狀排列,排列數為 4!
又每對夫婦均可互調,方法有25種
故坐法有 4! ×2 5 768 種
〈另解〉
每對夫婦視為一組且每對夫婦有 2 種位置互換 5! 5
2 768 5
66. 從 8 個人中選 5 位圍圓桌而坐,則坐法有________種。
答案:1344 種 解析:環狀排列數
8
5 8 7 6 5 4 5 5 1344
P
直線排列數
個數 (種)
67. 現有 6 種顏色,欲塗在如圖的幸運草上,每區限塗一色,每色限用一次,則塗法有________種。
答案:90
解析:6 5 4 3 90 4
種
68. 甲、乙、丙、丁、戊、己六人圍圓桌而坐,若甲、乙必須相鄰而坐且丙、丁須分開坐,則坐法有________種。
答案:24 種
解析:相鄰者圈起來,不相鄰者最後排
如圖,甲乙戊己先排,方法 種
再將丙丁放入“^”內,方法 ,故共有 種。
69. 12 人坐正方形桌,每邊坐 3 人,不同坐法有________種。
答案:
解析:若每邊人數相同,正 n 邊形人數之排列數
n 直線排列數 故有12!
4 種坐法