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100.04.20 範圍2-2(2)排列、組合班級一年____班姓 - 明誠

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(1)

高雄市明誠中學 高一數學平時測驗 日期:100.04.20 範

圍 2-2(2)排列、組合 班級 一年____班 姓

座號 名 一、多選題 (每題10分 )

( )1.從有7個不同色球的箱子中取球﹐下列取法數或分法數哪些是正確的?

(1)取出5球的方法有C57種 (2)取出5球並分給5人﹐有P57

(3)取出5球並全部分給3人﹐每人可兼得或沒分到球之分法有C5753

(4)取出5球全部分給甲、乙、丙3人﹐甲至少分1個分法有C57(352 ) 44315 種 (5)取出5球並全部分給3人﹐每人至少1球的分法有C57(35 3 253) 3150種﹒

解答 1245

解析 (1)由7個不同色球取出5個方法數為C57

(2)取出5球分給5人﹐每人一球方法數為C57 5! P57﹒ (3)取出5球並任分給3人方法數為C57 35 5103﹒ (4)所求方法數為C57(352 ) 44315

(5)取出5球分給3人﹐每人至少1球的分法數有

7 5 3 5 3 5 3 5 7 5 5

5[3 ( 1 2 21 30 )] 5(3 3 2 3) 3150

C C  C C C     ﹒故選(1)(2)(4)(5)﹒

( )2.6種不同飲料﹐4個杯子﹐每個杯子倒一種飲料﹐依下列情形﹐其方法數有哪 些是正確的?

(1)杯子相異﹐杯中飲料相異的方法有P46

(2)杯子相異﹐杯中飲料可相同之方法有46

(3)杯子相同﹐杯中飲料相異之方法有C46

(4)杯子相同﹐杯中飲料可相同之方法有6種﹒

解答 13

解析 (1)6中取4的排列﹐P46 360種﹒

(2)6中取4的重複排列﹐641296種﹒

(3)6中取4的組合﹐C46 15種﹒

(4)6種飲料共4杯的重複組合﹐H46C46 4 1  C49126種﹒故選(1)(3)﹒

( )3.有5種不同果汁﹐倒入3個杯子﹐每杯限倒一種果汁﹐試問哪些選項正確?

(1)杯子相同﹐每種果汁限倒一杯﹐共有10種方法

(2)杯子相異﹐每種果汁限倒一杯﹐共有60種方法

(3)杯子相同﹐每種果汁無限供應﹐共有35種方法

(4)杯子相異﹐每種果汁無限供應﹐共有125種方法﹒

解答 1234

解析 (1) 5種果汁任取3種﹐由組合C3510﹒ (2) 5種果汁倒3相異杯子﹐由排列P3560﹒ (3) 5種果汁分別倒x1, x2, x3, x4, x5杯﹐

由重複組合 x1x2 x3 x4x53﹐得H35C3735

(4)每個杯子有5種選擇﹐由重複排列53125﹒故選(1)(2)(3)(4)﹒

(2)

二、填充題 (每題10分 )

1. 將6本不同的書﹐分成3堆﹐求下列各種分法數﹒

(1)各堆分別有1﹐2﹐3本﹐有____________種﹒

(2)各堆分別有1﹐1﹐4本﹐有____________種﹒

(3)每堆各2本﹐有____________種﹒

(4)各堆分別有1﹐2﹐3本﹐再分給甲、乙、丙3人﹐每人一堆﹐有____________種﹒

(5)各堆分別有1﹐1﹐4本﹐再分給甲、乙、丙3人﹐每人一堆﹐有____________種﹒

(6)每堆各2本﹐再分給甲、乙、丙3人﹐每人一堆﹐有____________種﹒

(7)各堆分別有1﹐1﹐4本﹐再分給甲、乙各一本、丙4本﹐有____________種﹒

解答 (1)60; (2)15; (3)15; (4)360; (5)90; (6)90; (7)30 解析 (1)C C C16 25 3360﹒ (2) 16 15 44 15

2!

C C C ﹒ (3) 26 24 22 15 3!

C C C

(4)C16C25C33 3! 360﹒ (5) 16 15 44 3! 90 2!

C C C   ﹒ (6) 26 24 22 3! 90 3!

C C C  

(7) 16 15 44 2! 1 30 2!

C C C   

2. 將20個梨分給甲、乙、丙三個人﹐求下列各情況的分法數:

(1)每個人至少一個﹐有____________種分法﹒

(2)甲至少1個﹐乙至少2個﹐丙至少3個﹐有____________種分法﹒

解答 (1)171;(2)120

解析 (1)先給三人每人1個﹐剩下17個梨任意分給三人﹐分法有

3 3 17 1 19 19

17 17 17 2 171

H C   C C

(2)先給甲、乙、丙各1, 2, 3個後剩下14個梨任意分給三人﹐ 分法有

3 3 14 1 16 16

14 14 14 2 120

H C   C C

3. 在數線上有一個運動物體從原點出發;在此數線上跳動﹐每次向正方向或負方向跳1個 單位﹐跳動過程可重複經過任何一點﹐若經過6次跳動後運動物體落在點+2處﹐則此運 動物體共有_______種不同的跳動方法﹒

解答 15

解析 由題意知設向正向x次,向負向y次 0 2 4

6 2

x y x

x y y

   

 

     有4次正方向2次負方向﹐即+, +, +, +, , 的直線排列 6! 15

4!2! 種﹒

4. 設班聯會中有7個班代表﹐有3個人競選班聯會主席﹐每個班代表各投一票﹐試問下列 情形各有多少種可能的投票結果?

(1)採記名投票﹐且沒有廢票﹒________________種 (2)採記名投票﹐可能有廢票﹒________________種 (3)採不記名投票﹐且沒有廢票﹒______________種 (4)採不記名投票﹐可能有廢票﹒______________種

(3)

解答 (1)2187種;(2)16384種;(3)36種;(4)120種

解析 (1)如7個相異球放入3個不同箱子中﹐每箱放的球數沒有限制﹐方法數37 2187

(2)有廢票﹐即增一箱子放廢票﹐視為7個相異球任放入4個不同箱子﹐4716384

(3)視為7個相同的球放入3個不同箱子中﹐每箱放的球數沒有限制﹐

方法數有H73C73 7 1  C79C29 36

(4)有廢票﹐即增加一箱子放廢票﹐視為7個相同的球放入3個不同箱子中﹐每

箱球數沒有限制﹐ 方法數有H74C74 7 1  C710C103 120 5. 有3個梨﹐5個蘋果﹐分給3人﹐依下列情形方法各有幾種?

(1)每人所得不限﹒________________種

(2)每人至少分得一個蘋果﹒________________種 (3)每人至少分得一個梨或蘋果﹒________________種 解答 (1)210種;(2)60種;(3)141種

解析 (1)梨的分法有H33C33 3 1  C3510﹐蘋果的分法有H53C53 5 1  C5721﹐ 故全部的方法數為10 21 210

(2)每人先分給1個蘋果﹐剩2個蘋果﹐再將3個梨、2個蘋果分給3人﹐

每人所得不限的方法有H33H23C33 3 1  C23 2 1  C35C2460

(3)令U表將3個梨、5個蘋果任意分給3人(甲、乙、丙)所有方法所成集合﹐

A, B, C依序表甲、乙、丙三人沒分到梨及蘋果的方法﹐

則所求為|A'B'C'| | ( A B C ') |

|A B C|C13| |A C23|AB|C33|A B C|

其中| |A 表將3個梨、5個蘋果任意分給乙、丙二人的方法數﹐

| |A H32H52C32 3 1  C52 5 1    4 6 24 | | | | B C

|AB|H13H51C1 3 13  C51 5 1    1 |B C| | C A||A B C| 0 ﹐ 故每人至少分得一個梨或蘋果的方法數為

|A'B'C'| | | | U A B C| 210 ( C1324C23 1 C330) 210 69 141 ﹒ 3. 甲、乙、丙、丁、戊5人排成一列﹐試求:

(1)甲不排首位的排法數﹒___________種

(2)甲不排首位﹐乙不排中的排法數﹒___________種 解答 (1)96種;(2)78種

解析 錯排

(1)(全部的排法)(甲排首的排法)   5! 4! 96種﹒

(2)(全部排法)(甲排首)(乙排中)+(甲排首且乙排中)

    5! 4! 4! 3! C02 5! C12 4! C22 3! 78種﹒

4. 有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人﹐試求:

(1)任選5人的方法數﹒_____________種

(2)任選5人再排成一列的方法數﹒_____________種

解答 (1)21種;(2)2520種

(4)

解析 (1) 57 7! 21

C 5!2! 種﹒

(2)C57 5! P5721 120 2520 種﹒

5. 有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚7人排成一列﹐試求:

(1)甲在乙的左方的排法數﹒_______種 (2)甲在乙的左方且乙在丙的左方的排法數﹒__種

解答 (1)2520種;(2)840種

解析 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚7人排成一列的排法7! 5040

(1) 先排 ○、○、丙、丁、戊、己、庚7人再將甲排左邊的○,乙排右邊的○﹐

甲乙 排列數為7! 1 1

2!  5040 1 2520

 2 種﹒

(2) 先排 ○、○、○、丁、戊、己、庚7人再將丙排最右邊的○,最左邊的○排甲﹐

中間的○排乙

甲乙丙的排列數為7! 1 1 1

3!    1 5040 840

 6 種﹒

6. 某桌球隊要從10名選手中排出5名﹐分別參加五場單打友誼賽﹐10名選手中近況特佳 的有3位﹐教練決定任意安排他們分別在第一、三、五場出賽﹐另外兩場則由其餘選手 任意選出排定﹐則此球隊出場比賽的名單順序一共可以有多少種?________________種 解答 252種

解析 第一、三、五場的3位選手3! 6 種﹐第二、四場﹐其他7位選2位排定C27 2! 42 種﹐得6 42 252 種﹒

7. 有編號1~7的7個籃子﹒

(1)有編號1~7的7個球﹐要放到那7個籃子裡﹐每個籃子恰放一個球﹐有幾種方法?

(2)有編號1~4的4個球﹐要放到那7個籃子裡﹐每個籃子至多放一個球﹐有幾種方法?

解答 (1)5040;(2)840

解析 (1)原題意可視為把7個相異的籃子全部取出排成一列﹐

方法數為C77 7! P77 7 ! 7 6 5 4 3 2 1 5040       

(2)原題意可視為把7個相異的籃子取出4個排成一列﹐

方法數為C47 4! P47     7 6 5 4 840﹒ 8.「tennessee」一字中﹐求:

(1)各字母重排﹐有____________種排法﹒ (2)若同字母須相鄰﹐有____________種排法﹒

解答 (1)3780;(2)24 解析 (1) 9!

4!2!2!  3780(種)(9個字母中﹐有4個e﹐2個n﹐2個s﹐1個t)﹒

(2)相當於tens全取排列數4! 24(種)﹒

9.將12件相同之物品﹐依下列分法﹐求方法數:

(1)分給15人﹐每人至多1件﹐則方法有____________種﹒

(2)分給3人﹐其中一人至少二件﹐一人至少三件﹐一人至少四件﹐則方法有_________種﹒

(5)

解答 (1)455;(2)25 解析 (1) 15!

12!3! 455﹒

(2)分成(2﹐3﹐7)﹐(2﹐4﹐6)﹐(2﹐5﹐5)﹐(3﹐3﹐6)﹐(3﹐4﹐5)﹐(4﹐4﹐4) 共3!3!3!

2!3!

2!3!3!

3! 6  6  3  3  6  1  25種﹒

10.將ACCESS一字的字母重新排列﹐若限制A一定要排在E之前﹐但A﹐E不一定要相鄰﹐

問連同原字﹐共可排出____________字﹒

解答 90

解析 先求□□CCSS之排列為 6!

2!2!2!﹐再將A﹐E分別放入左□及右□之方法只有1種﹐

故所求為 6!

2!2!2! 1  90﹒

11.有8個小朋友排成一列﹐其中3姊妹兩兩不相鄰﹐問共有____________種排法﹒

解答 14400

解析 5!P63 14400﹒

6 個間隔 選3個 插 入3姊 妹 5個小 朋友 排列

12.將「庭院深深深幾許」等七個字全取排成一列﹐

(1)三個「深」字不完全相鄰﹐則排法有____________種﹒

(2)三個「深」字完全不相鄰﹐則排法有____________種﹒

解答 (1)720;(2)240

解析 (1) 不完全相鄰= 全完全相鄰 7個字全取排列﹐共7!

3!排法﹐

完全相鄰即把3個深視為1個﹐與其他4字排列﹐有5!種排法﹐

∴共有7!

3! 5! 720種排法﹒

(2)先排「庭」、「院」、「幾」、「許」4個字﹐共有4!種排法﹐

5個空位選3個排「深」字﹐共

5 3

3!

P 種排法﹐ ∴ 共有4!

5 3

3!

P  240種排法﹒

13.有4位男生及3位女生排成一列﹐求:

(1)若要求男生須排在一起﹐女生亦須排在一起﹐其排法有__________種﹒

(2)若只要求男生排在一起﹐其排法有____________種﹒

解答 (1)288;(2)576

解析 (1)將4位男生視為一體﹐3位女生視為一體﹐排法有2 ! 種﹐

(6)

4位男生交換位置﹐排法有4 ! 種﹐3位女生交換位置﹐排法有3 ! 種﹐

故排列數  2 !  4 !  3 !  288﹒

(2)將4位男生視為一體與3位女生混在一起﹐排法有4 ! 種﹐

4位男生交換位置﹐排法有4 ! 種﹐故排列數  4!  4!  576﹒

14.如圖﹐由AB走捷徑﹐求:

(1)經過C點的走法有____________種﹒

(2)經過C且不過D的走法有____________種﹒

解答 (1)70;(2)34

解析 (1) A C B2!

1!1!7!

4!3!  2  35  70﹒

(2)過C且不過D  (過C)  (過C且過D)  70  2!

1!1!4!

2!2!3!

2!1! 70  36  34﹒

15.甲、乙、丙、丁、戊、己、庚共7人排一列﹐甲須排在乙、丙、丁之左﹐且戊須排在己、

庚之右的排法有_________種﹒

解答 420

解析 將□□□□⃝⃝⃝排成一列最左□給甲,其餘3個□給乙、丙、丁排列 最右⃝給戊,其餘2個 給己、庚排列

7!

4!3! 3! 2! 420﹒

↑ ↑

(乙丙丁3人排法) (己庚2人排法)

16.將2紅球﹐3白球﹐4黑球(球皆相同)﹐求:

(1)若分給9人﹐有____________種分法﹒

(2)若分給11人﹐有____________種分法﹒

解答 (1)1260;(2)69300

解析 (1) 紅, 紅, 白, 白, 白, 黑, 黑, 黑, 黑 的排列: 9!

2!3!4! 1260(種)﹒

(2) 紅, 紅, 白, 白, 白, 黑, 黑, 黑, 黑,╳,╳ 的排列: 11!

2!3!4!2!  69300(種)﹒

17.甲、乙、丙、…、庚等7人排成一列﹐求下列的排法:

(1)甲不排第一位﹐乙不排第二位﹐丙不排第三位____________﹒

(2)甲在乙的左方﹐且在丙的左方____________﹒

解答 (1)3216種;(2)1680種

解析 (1)三個人的錯排C037!C13.6!C23.5!C034! 3216(種)﹒

(2)7!

2! 1680

3!  (種)﹒

(7)

18.自0﹐1﹐2﹐3﹐4﹐5六個數字中﹐選取五個排成一五位數﹐

(1)共有五位數____________個﹒ (2)所得的五位數中﹐大於31200者有____________個﹒

解答 (1)600;(2)330

解析 (1)第一位不排0,其餘任排5  P54  600﹒

(2)3 1   3.P32  18﹐

3    3.P43  72﹐

4

5    2.P54  240﹐

∴ 240  72  18  330﹒

19.高二有四個才藝班﹐開學時﹐來了五個轉學生﹐

(1)如果每班最多安插三個人﹐則有____________種方法﹒

(2)如果五個人中﹐甲、乙兩人不分在同一班﹐且每班安插的人數不限﹐則有____________

種方法﹒

解答 (1)960;(2)768

解析 (1)以樹狀圖表示﹐

每班最多安插三個人全(5人同班) (4人同班) 5人任意分班﹐有45  1024種方法﹐

其中4人同班﹐另一人一班的方法C C45 11P24 60種﹐

5人同一班的方法有C55P14 4種﹐

所以每班最多3人的分配法有1024  (4  60)  960種﹒

(2)任意分班減去甲、乙兩人同一班的方法數﹐即為所求  45  44  768種方法﹒

20.三枝相同的原子筆﹐五枝相同的鉛筆﹐全部分給10個小朋友﹐則:

(1)每人最多一枝﹐共有____________種分法﹒

(2)如果八枝筆都不相同﹐每人最多一枝則分法有____________種﹒

解答 (1)2520;(2)P108

解析 (1)本問題如3個a﹐5個b﹐2個Ⅹ在10個位置的排列﹐共 10!

3!5!2! 2520排法﹒

(2)8枝不同的筆分給10個小朋友中的8個人﹐每人最多一枝有P108 種分法﹒

21. 5個男孩﹐4個女孩排成一列﹐求:

(1)若任意兩個女孩都不相鄰﹐則有____________種排法﹒

(2)若男孩全不相鄰﹐女孩也全不相鄰﹐則有____________種排法﹒

解答 (1)43200;(2)2880 解析

(8)

(1)先排5個男孩﹐有5!種方法﹐

然後將4個女孩排在6個間隔(含首末)中的4個位置﹐有P64種方法﹐

9個人排列法有5!P64  43200﹒

(2)先排5個男孩﹐有5!種方法﹐

男孩、女孩同性均不相鄰﹐男女男女男女男女男﹐女孩只能排中間四個間隔﹐

所以有4!種排法﹒9個人的排列共有5! 4! 2880種方法﹒

22.n為正整數﹐若P3nP3n2  5:12﹐則n  ____________﹒

解答 7

解析 P3nP3n2  5:12﹐即 ( 1)( 2) ( 2)( 1) n n n

n n n

 

5

12﹐亦即5(n  2)(n  1)  12(n 1)(n  2)

5(n2  3n  2)  12(n2  3n  2)

7n2  51n  14  0

n  7或2

7﹐但n是整數﹐所以n  7﹒

23.從0﹐1﹐2﹐3﹐4﹐5中取出三個不同數﹐寫成三位數﹐則其中4的倍數有_________個﹒

解答 24

解析 4的倍數即末兩位為4的倍數

取末兩位:04﹐12﹐20﹐24﹐32﹐40﹐52﹐

含0的有3個﹐其百位數有四個選擇﹐共3  4  12個﹐

不含0的有4個﹐其百位數有三個選擇﹐共4  3  12個﹐

∴ 4的倍數共有12  12  24個﹒

24.有6位學生打完球到福利社喝飲料﹐福利社有3種不同飲料﹐每位喝一瓶﹐由一人代表 買飲料﹐則此人有____________種選擇飲料的方式﹒

解答 28

解析 從三種不同飲料共6瓶﹐∴ 選法有H36C86  28種﹒

25.啦啦隊競賽規定每隊8人﹐且每隊男、女生均至少要有2人﹒某班共有4名男生及7名

女生想參加啦啦隊競賽﹐若由此11人中依規定選出8人組隊﹐則共有____________種不 同的組隊方法﹒

解答 161

解析 男生、女生人數的組合如下:

男生 2 3 4

女生 6 5 4

其組隊方法共有C24C67C34C57C44C4742 84 35 161 種﹒

參考文獻