高雄市明誠中學 高二數學平時測驗 日期:98.04.22.
班級 範
圍 2-3 排列(A)
座號
姓 名 一、選擇題 (每題 10 分 )
( ) 1.(複選)下列各式何者正確? (1)6! 720﹒ (2)n! Pnn﹒ (3)Pnm n(n 1)(n 2)
(n m 1)﹒ (4)Pnm )
( !
! m n
n
﹒ (5)0! 1﹒解答 12345
( ) 2. (複選)從1到9等9個自然數中﹐任取三個相異數字組成一純循環小數﹐此種純循環小數共 有
n
個﹐又此n
個純循環小數的總和為S
﹐則下列何者正確? (1)300 n 400
﹒(2)
400 n 500
﹒ (3)500 n 600
﹒ (4)200 S 300
﹒ (5)300 S 400
﹒ 解答 34解析 純循環小數的型式為
0 . abc
﹐∴ 共有9 8 7 504個﹒所求總和
0 . 123 0 . 124
… 0 . 987 999 124 999
123
…999
987
( 123 124 999
1
… 987)﹐分子之和 123 124 … 987 數字相異三位數之和 (1 2 3 4 5 6 7 8 9)
56 (1 2 3 4 5 6 7 8 9)
10
56(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
100
56 (1 2 3 4 5 6 7 8 9)(56 560 5600) 45 6216 279720﹐
∴ 所有循環小數的總和
280﹒二、填充題 ( 每題 10 分 )
1. 某公司在一棟大樓的第二樓與第三樓各有7個房間﹐
(1)如果要規劃二樓的7個房間中之三間給甲、乙、丙三個科長當研究室﹐有____________種方法;
(2)如果二﹐三樓同時使用﹐但二樓選兩間當研究室﹐而三樓裡選一間﹐有____________種方法﹒
解答 (1)210;(2)882
解析 (1)三個人在二樓的7個房間中﹐選3間當研究室﹐有P73 7 6 5 210種選法﹒
(2)甲、乙兩人選二樓﹐丙選三樓的選法﹐有P72 P17 294﹐
甲、丙兩人選二樓﹐乙選三樓的選法﹐有P72 P17 294﹐
乙、丙兩人選二樓﹐甲選三樓的選法﹐有P72 P17 294﹐
所以共有294 3 882種選法﹒
2. n為正整數﹐若Pn3:P3n2 5:12﹐則n ____________﹒
解答 7
解析 Pn3:P3n2 5:12﹐即
n n n
n n n
) 1 )(
2 (
) 2 )(
1 (
12 5
﹐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7
2
﹐但n是整數﹐所以n 7﹒3. 5個男孩﹐4個女孩排成一列﹐
(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)若任意兩個女孩都不相鄰﹐則有____________種排法;
(3)若男孩全不相鄰﹐女孩也全不相鄰﹐則有____________種排法﹒
解答 (1)5760(2)43200;(3)2880 解析
(1)5位男生視為一體﹐4位女生視為一體﹐排法有2 ! 種﹐
5位男生交換位置﹐排法有5 ! 種﹐3位女生交換位置﹐排法有4 ! 種﹐
故排列數 2 ! 5 ! 4 ! 5760﹒
(2)
先排5個男孩﹐5!種﹐
再將4個女孩排在含首末的6個間隔中的4個位置﹐有P64種方法﹐
9個人排列法有5! P64 43200﹒
(3)
先排5個男孩﹐有5!種方法﹐
男孩、女孩同性均不相鄰﹐如圖示﹐女孩只能排中間四個間隔﹐有4!種排法﹒
因此9個人的排列共有5! 4! 2880種方法﹒
4. 甲、乙、丙三人在排成一列的十個座位上任選坐三個﹐則
(1)三人均相鄰的坐法有________________種, (2)三人均不相鄰的坐法有__________種。
解答 (1)48;(2)336
解析 (1)10個座位選三個相鄰的方法有
(1﹐2﹐3)﹐(2﹐3﹐4)﹐(3﹐4﹐5)﹐…﹐(7﹐8﹐9)﹐(8﹐9﹐10)等8種﹐
3人入座的方法有3!種﹐∴ 所求坐法有8 3! 48種﹒
(2)10個座位選三個﹐其中有7個空位﹐
可視為7個空位的前後共8個間隔﹐任取3個給甲、乙、丙三人入座﹐
↓□↓□↓□↓□↓□↓□↓□↓
∴ 坐法有
P
38 8 7 6 336種﹒5. 甲、乙、丙、丁、戊、己等六人排成一列﹐則 (1)甲與乙、丙均相鄰的排法有____________種﹒
(2)甲、乙相鄰且丙、丁不相鄰的排法有____________種﹒
解答 (1)48;(2)144
解析 (1)甲與乙、丙均相鄰﹐甲必排在乙、丙之間﹐
先將三人視為一體與其他三人排列﹐其排法有4!種﹐
乙、丙二人位置可交換﹐其排法有2!種﹐
故甲與乙、丙均相鄰的排列數 4! 2! 48﹒
(2)甲、乙相鄰﹐先將甲、乙視為一體與戊、己排列之﹐
在各間隔中插入丙、丁中的1人﹐甲、乙兩人再交換位置(如下圖)﹐
故排法有3!
P
42 2! 144種﹒6. 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚7人排成一列﹐則
(1)甲、乙、丙相連有____________種排法﹒
(2)甲、乙、丙完全分開有____________種排法﹒
解答 (1)720;(2)1440
解析 (1)先把甲、乙、丙看成一人作排列後﹐甲、乙、丙再排列﹐則有5! 3! 720種排法﹒
(2)先排丁、戊、己、庚﹐甲、乙、丙再排入其5個間隔中﹐則有4! P53 1440種排法﹒
7. A﹐B﹐C﹐D﹐E﹐F﹐G﹐H等8人排成一列﹐求下列排法:
(1) A﹐B相鄰﹐C﹐D不相鄰____________﹒ (2) A﹐B﹐C均與D不相鄰____________﹒
解答 (1)7200;(2)14400
解析 (1) A B ﹐E﹐F﹐G﹐H
5! 2 240﹐C﹐D放入空隙
P
62 30﹐∴ 所求 240 30 7200﹒(2)先排D﹐E﹐F﹐G﹐H
5 ! 120
﹐
種 再放入
種 再放入
種 放入
6 5 4
C B A
4 5 6 120﹐
∴ 所求 120 120 14400﹒
8. 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚等7人排成一列﹐
(1)甲一定在乙左﹐但位置不一定相鄰﹐則排法有____________種﹒
(2)丙排首或丁排尾﹐則排法有____________種﹒
解答 (1)2520;(2)1320
解析 (1)先排⃝、⃝、丙、丁、戊、己、庚﹐再將甲排入左邊的⃝、乙排入右邊的⃝
共有
7!
1 1=2520
2!
種排法﹒(2)丙排首有6!種排法﹐丁排尾有6!種排法﹐丙排首且丁排尾有5!種排法﹐
∴ 丙排首或丁排尾共有6! 6! 5! 1320種排法﹒
9. 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 先排⃝、⃝、⃝、⃝、□、□、□﹐再將甲排入最左邊的⃝、乙、丙、丁排入剩下的3個⃝ 後將戊排入最右邊的□;己、庚排入剩下的2個□,
共有
4 ! 3 !
!
7
( 1 3!)(1 2!) 420﹒
↑ ↑
乙丙丁3人之排法 己庚2人之排法
10. 甲﹐乙﹐丙﹐…等7人排成一列﹐
(1)甲不排首﹐乙不排第二位﹐丙不排末之排法有____________種﹒
(2)甲﹐乙不排首﹐乙﹐丙﹐丁不排末之排法有____________種﹒
解答 (1)3216;(2)2040
解析 (1)7! 3 6! 3 5! 4! 3216 ﹒
(2)
但須扣掉戊﹐己﹐庚既排首又排尾的不合理情況﹐中間5人任意排5!﹐
故所求為:(5 4 3) 5! 2040 ﹒
11. 由二年1班至8班的八個班級中﹐任選出三個班級代表學校參加合唱比賽﹐
(1)若選出的三個班級號碼均相連﹐則其選法有____________種﹒
(2)若選出的三個班級號碼兩兩均不相連﹐則其選法有____________種﹒
【註】2與3相連﹐1與8不相連﹒
解答 (1)6;(2)20
解析 (1)在8個班級中﹐選3個相連號碼的方法﹐
有(1﹐2﹐3)﹐(2﹐3﹐4)﹐(3﹐4﹐5)﹐(4﹐5﹐6)﹐(5﹐6﹐7)﹐(6﹐7﹐8)共6種選法﹒
(2)
8個班級選3個﹐有5個空位﹐可視為5個空位的前後共6個間隔任取3個﹐
∴ 有
! 3
6
P
3 20種﹒
12. 三支相同的原子筆﹐五支相同的鉛筆﹐全部分給10個小朋友﹐
(1)每人最多一支﹐共有____________種分法;(2)如果八支筆都不相同﹐則分法有____________種﹒
解答 (1)2520;(2)P108
解析 (1)本問題如同3個a﹐5個b﹐2個╳在10個不同位置的排列﹐有
!
!
!
! 2 5 3
10
2520種方法(2)8支筆分給10個小朋友中的8個人﹐有P108 種分法﹒
13. 將6種不同獎品全部分給甲﹐乙﹐丙三人﹐則
(1)甲至少得一件﹐有____________種分法﹒
(2)甲得一件﹐乙得二件﹐丙得三件﹐有____________種分法﹒
(3)每人二件有____________種分法﹒
解答 (1)665;(2)60 解析 (1) 36 26 665﹒
(2) 如同 甲乙乙丙丙丙 在6種不同獎品前的排列: 6!
2! 3!60
﹒
(3)甲、甲、乙、乙、丙、丙﹐排列的結果為
2 2 2
6
!
!
!
!
90種分法﹒14. 有6件不同的玩具﹐分給甲、乙、丙三位兒童﹐則 (1)任意分﹐每人可兼得的分法有____________種﹒
(2)甲分得4件﹐乙、丙各分得1件的分法有____________種﹒
(3)乙、丙二人至少各分得1件的分法有____________種﹒
解答 (1)729;(2)30;(3)602
解析 (1)任意分﹐每一件玩具可分給甲、乙、丙任一人﹐分法有3種﹐所有分法有
種﹒(2)先將6件玩具﹐任意排列後﹐再將甲甲甲甲乙丙排在其位置上﹐
排到甲表該件玩具分給甲﹐∴ 分法有
30 1 1 4
6
!
!
!
!
種﹒(3)乙、丙至少各得1件的分法 所有分法 (乙沒有或丙沒有) 36 (26 26 16) 729 127 602﹒
15. 用1﹐2﹐…﹐9寫出數字不重複的3位數﹐則這些數中偶數有____________個﹒
解答 224
解析 4 8 7 224﹒
先填末位
16. 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 先取末兩位: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﹒
17. 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)5 P54 600﹒
(2) 31 3.P32 18﹐
3 3.P43 72﹐
5
4
2.P54 240﹐∴ 240 72 18 330﹒
18. 用0﹐1﹐2﹐3﹐4﹐5作數字相異的四位數﹐則四位數中4的倍數者有____________個﹒
解答 72 解析 如圖﹐
4的倍數為末兩位是4的倍數者﹐∴ 4的倍數共有3 12 4 9 72個﹒
19. 如右圖﹐由A到B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 → B
! 1 ! 1
! 2
! 3
! 4
!
7
2 35 70﹒(2)經過C且不過D (經過C) (經過C且經過D)
70
! 1 ! 1
!
2
! 2
! 2
!
4
! 1
! 2
!
3
70 36 34﹒20. 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) 三個「深」字不完全相鄰 = (全部排法) (三個「深」字完全相鄰)
全部排法:7個字去排﹐共有
! 3
!
7
種排法﹐三個「深」字完全相鄰:把3個深視為1個﹐與其他4字排列﹐有5!種排法﹐
∴ 共有
! 3
!
7
5! 720種排法﹒(2)先排「庭」、「院」、「幾」、「許」4個字﹐共有4!種排法﹐
5個空隙選3個排「深」字﹐共
! 3
5
P
3種排法﹐
∴ 共有4!.
! 3
5
P
3 240種排法﹒
21. 「tennessee」一字中﹐
(1)各字母全取排列﹐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個字母中﹐有4個e﹐2個n﹐2個s﹐1個t):
2 2 4
9
!
!
!
!
3780(種)﹒(2)視同t﹐e﹐n﹐s全取排列數4! 24(種)﹒
22. aabbccdd排成一列﹐其中a與b不相鄰之排法有____________種﹒
解答 660
解析 先排c﹐c﹐d﹐d﹐有
! 2
! 2
!
4
種方法﹐接著a﹐a﹐b﹐b插間隔排有四類﹐(1) a﹐a﹐b﹐b
! 2
! 2
!
4
! 2
! 2
5
P
4 180﹒
(2)
a a
﹐b﹐b ! 2
! 2
!
4
! 2
5
P
3 180﹒
(3) a﹐a﹐
b b
! 2
! 2
!
4
! 2
5
P
3 180﹒
(4)
a a
﹐b b
! 2
! 2
!
4
P52 120﹒∴ 180 180 180 120 660﹒
23. 警報器長鳴一次須三秒﹐短鳴一次須1秒﹐鳴叫之間間隔2秒﹐則30秒可作成____________種不同 的信號﹒
解答 80
解析 設長鳴x次﹐短鳴y次﹐則間隔有x y 1次
3x y 2(x y 1) 30
5x 3y 32x 1 4
y 9 4
有
4 4 8 9 1
10
!
!
!
!
!
!
10 70 80種﹒24. 渡船三隻﹐每船可載6人﹐則7人過渡﹐但甲坐A船﹐有____________種安全渡法﹒
解答 728
解析 甲坐A船﹐另6人均有3種選船法﹐故為36法﹐但因6人不可與甲同時選A船﹐
故共有36 1 729 1 728種﹒
25. 已知三艘不同的渡船﹐每船最多能載4人﹐試求 (1)4人渡河時﹐安全過渡的方法有____________種﹒
(2)5人渡河時﹐安全過渡的方法有____________種﹒
(3)6人渡河時﹐安全過渡的方法有____________種﹒
解答 (1)81 ;(2);(3)690 解析 (1) 4人渡河時:
3 =81
4(2) 5人渡河時﹐安全過渡的方法=(全部) (超載5人同船):
3
5 1 P
13 240
(3) 6人渡河時﹐超載的情形有二類:
(6人同乘一船)﹐其搭乘方法有
1 P
13
3種﹒6人中有(5人同乘一船)﹐(另一人搭另外一船)﹐其方法有6
P
23 36種﹒∴ 6人安全渡河的方法有36 3 36 690種﹒
26. 「人人為我﹐我為人人」這8個字任意排成一列﹐(1)若其中至少有兩個「人」排在一起的排法有 ____________種﹐(2)相同的字都不相鄰的排法有____________種﹒
解答 (1)390;(2)24
解析 (1)任意排列數減去四個人都不相鄰的排列數
4 2 2
8
!
!
!
!
2 2
4
!
!
!
! 4
5
P
4 390﹒
(2)先將「四個人」陳列﹐如下圖﹐然後將「我為我為」分成三組放入圖中打圈的位置﹐
必須使同字不相鄰﹐其方法只有一種﹐如下:
「我為、我、為」﹐排入三個打圈的位置的方法數3! 2! 12﹒
○ ○ ○ 人 人 人 人
「我為我為」分四個字排入
「
○ ○ ○ ○
人 人 人 人
」或「○ ○ ○ ○ 人 人 人 人
」﹐四個打圈的位置之方法數2
!
!
! 2 2
4
12所以有相同的字都不相鄰的排法有12 12 24種﹒