【走向高考】（全国通用）2022高考数学二轮复习第一部分微专题强化练专题21排列、组合与二项式定理理（含解析）一、选择题1．(2022·甘肃省三诊)我校要从4名男生和2名女生中选出2人担任H7N9禽流感防御宣传工作，则在选出的宣传者中男、女都有的概率为( )A．B．C．D．[答案] A[解析] 从4名男生和2名女生选出2人共有C＝15种不同选法，男、女都有的选法有4×2＝8种，故所求概率P＝.[方法点拨] 用两个计数原理解决计数问题时，最重要的是在开始计算之前对问题进行仔细分析，确定需要分类还是分步．①分类要做到“不重不漏”，分类后再分别对每一类进行计数，最后用分类加法计数原理求和，得到总数．②分步要做到“步骤完整”，只有完成所有步骤，才算完成任务，当然步与步之间要相互独立．分步后再计算每一步的方法数，最后根据分步乘法计数原理把完成每一步的方法数相乘，得到总数．③对于复杂的问题，有时可依据题目特点列出示意图或表格以助分析．2．(2022·湖北理，3)已知(1＋x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等，则奇数项的二项式系数和为( )A．29B．210C．211D．212[答案] A[解析] 由题意可得，二项式的展开式满足Tr＋1＝Cxr，且有C＝C，因此n＝10.令x＝1，则(1＋x)n＝210，即展开式中所有项的二项式系数和为210；令x＝－1，则(1＋x)n＝0，即展开式中奇数项的二项式系数与偶数项的二项式系数之差为0，因此奇数项的二项式系数和为(210＋0)＝29.故本题正确答案为A．[方法点拨] 解决二项式定理问题时，一要熟记通项公式Tr＋1＝Can－rbr，它是第r6\n＋1项，且不要颠倒a、b的顺序，二要明确求某些特定项或其系数时用通项公式，与二项式系数有关的命题或各项系数和的问题用赋值法结合二项式系数的性质求解，不等式问题主要用放缩法求解．3．(2022·唐山市二模)将6名男生，4名女生分成两组，每组5人，参加两项不同的活动，每组3名男生和2名女生，则不同的分配方法有( )A．240种 B．120种C．60种D．180种[答案] B[解析] 不同的分配方法有CC＝120.4．12名同学合影，站成了前排4人后排8人，现摄影师要从后排8人中抽2人调整到前排，其他人的相对顺序不变，则不同调整方法的种数是( )A．CAB．CAC．CAD．CA[答案] C[解析] 要完成这件事，可分两步走：第一步可先从后排8人中选2人共有C种；第二步可认为前排放6个座位，先选出2个座位让后排的2人坐，由于其他人的顺序不变，所以有A种坐法．综上，由分步乘法计数原理知不同调整方法种数为CA种．[方法点拨] 1.熟记两个记数原理、排列组合数公式及性质．(1)排列数公式A＝n(n－1)(n－2)…(n－m＋1)，A＝，A＝n！，0！＝1(n∈N*，m∈N*，m≤n)．(2)组合数公式及性质C＝＝＝，C＝1，C＝C，C＝C＋C.2．区分某一问题是排列还是组合问题，关键看选出的元素与顺序是否有关，若交换某两个元素的位置对结果产生影响，则是排列问题；若交换任意两个元素的位置对结果没有影响，则是组合问题，也就是说排列问题与选取元素的顺序有关，组合问题与选取元素的顺序无关．3．①解排列组合问题常用方法有特殊元素优先考虑与特殊位置优先考虑两种．②遵循基本原则：先选后排，即先组合后排列．③注意做到不重复不遗漏．5．(2022·河南省高考适应性测试)3对夫妇去看电影，6个人坐成一排，若女性的邻座只能是其丈夫或其他女性，则坐法的种数为( )A．54B．606\nC．66D．72[答案] B[解析] 记3位女性为a、b、c，其丈夫依次为A、B、C，当3位女性都相邻时可能情形有两类：第一类男性在两端，如XAabcC有2A种，第二类男性在一端，如XXAabc，有2AA种，共有A(2A＋2)＝36种，当仅有两位女性相邻时也有两类，第一类这两人在一端如abBACc，第二类这两人两端都有其他人，如AabBCc，共有4A＝24种，故满足题意的坐法共有36＋24＝60种．6．(2022·河北唐山市一模)3展开式中的常数项为( )A．－8B．－12C．－20D．20[答案] C[解析] ∵3＝6，∴Tr＋1＝Cx6－r·r＝C(－1)rx6－2r，令6－2r＝0，得r＝3，∴常数项为C(－1)3＝－20.7．由数字0、1、2、3、4、5组成且没有重复数字的六位数，其中个位数字小于十位数字的共有( )A．210个B．300个C．464个D．600个[答案] B[解析] 由于组成没有重复数字的六位数，个位小于十位的与个位大于十位的一样多，故有＝300(个)．[方法点拨] 解决数字问题时，要特别注意“奇数”、“偶数”、“被某数整除”，有无“重复数字”、“大于”或“等于”某数等字眼．8．(2022·湖南理，6)已知5的展开式中含x的项的系数为30，则a＝( )A．B．－C．6D．－6[答案] D[解析] Tr＋1＝C(－1)rarx－r，令－r＝得r＝1，可得－5a＝30⇒a＝－6，故选D．9.6\n如图，M、N、P、Q为海上四个小岛，现要建造三座桥，将这四个小岛连接起来，则不同的建桥方法有( )A．8种B．12种C．16种D．20种[答案] C[解析] 把四个小岛看作四个点，可以两两之间连成6条线段，任选3条，共有C种情形，但有4种情形不满足题意，∴不同的建桥方法有C－4＝16种，故选C．10．研究性学习小组有4名同学要在同一天的上、下午到实验室做A、B、C、D、E五个操作实验，每位同学上、下午各做一个实验，且不重复，若上午不能做D实验，下午不能做E实验，则不同的安排方式共有( )A．144种B．192种C．216种D．264种[答案] D[解析] 根据题意得，上午要做的实验是A，B，C，E，下午要做的实验是A，B，C，D，且上午做了A，B，C实验的同学下午不再做相同的实验．先安排上午，从4位同学中任选一人做E实验，其余三人分别做A、B、C实验，有C·A＝24种安排方式．再安排下午，分两类：①上午选E实验的同学下午选D实验，另三位同学对A、B、C实验错位排列，有2种方法，则不同的安排方式有N1＝1×2＝2种；②上午选E实验的同学下午选A、B、C实验之一，另外三位从剩下的两项和D一共三项中选，但必须与上午的实验项目错开，有3种方法，则不同的安排方式有N2＝C·3＝9种．于是，不同的安排方式共有N＝24×(2＋9)＝264种．故选D．[方法点拨] “分类”与“分步”的区别：关键是看事情完成情况，如果每种方法都能将事件完成则是分类；如果必须要连续若干步才能将事件完成则是分步．分类要用分类加法计数原理；分步要用分步乘计数原理．11．(2022·河北衡水中学三调)在4的二项展开式中，如果x3的系数为20，那么ab3＝( )A．20B．15C．10D．5[答案] D[解析] Tr＋1＝Ca4－rbrx24－7r，令24－7r＝3，得r＝3，则4ab3＝20，∴ab3＝5.6\n12．有5名同学参加唱歌、跳舞、下棋三项比赛，每项比赛至少有一人参加，其中甲同学不能参加跳舞比赛，则参赛方案的种数为( )A．112B．100C．92D．76[答案] B[解析] 甲同学有2种参赛方案，其余四名同学，若只参加甲参赛后剩余的两项比赛，则将四名同学先分为两组，分组方案有C·C＋＝7，再将其分到两项比赛中去，共有分配方案数为7×A＝14；若剩下的四名同学参加三项比赛，则将其分成三组，分组方法数是C，分到三项比赛上去的分配方法数是A，故共有方案数CA＝36.根据两个基本原理共有方法数2×(14＋36)＝100(种)．[方法点拨] 1.把握求解排列组合问题及应用题的基本策略①解排列组合问题应遵循的原则：先特殊后一般，先选后排，先分类后分步．②常用策略：(a)相邻问题捆绑法；(b)不相邻问题插空法；(c)定序问题属组合；(d)至少或至多问题间接法；(e)选排问题先取后排法；(f)局部与整体问题排除法；(g)复杂问题转化法．2．区分排列与组合的关键是看元素是否与顺序有关，“定序”为组合，“有序”为排列，“分堆”为组合，“分配”为排列．二、填空题13．(2022·北京理，13)把5件不同产品摆成一排，若产品A与产品B相邻，且产品A与产品C不相邻，则不同的摆法有________种．[答案] 36[解析] 本题考查了计数原理与排列组合知识．先只考虑A与产品B相邻，此时用捆绑法，将A和B作为一个元素考虑，共有A＝24种方法，而A和B有2种摆放顺序，故总计24×2＝48种方法，再排除既满足A和B相邻，又满足A与C相邻的情况，此时用捆绑法，将A、B、C作为一个元素考虑，共有A＝6种方法，而A、B、C有2种可能的摆放顺序，故总计6×2＝12种方法．综上，符合题意的摆放共有48－12＝36种．14．若对于任意实数x，有x5＝a0＋a1(x－2)＋…＋a5(x－2)5，则a1＋a3＋a5－a0＝________.[答案] 89[解析] 令x＝3得a0＋a1＋…＋a5＝35，令x＝1得a0－a1＋…－a5＝1，两式相减得a1＋a3＋a5＝＝121，令x＝2得a0＝25＝32，故a1＋a3＋a5－a0＝121－32＝89.6\n15．有四种不同的颜色，现用这些颜色给棱长分别为3、4、5的四棱柱的表面涂色，要求相邻的面涂不同的颜色，共有不同涂色方案________个．[答案] 96[解析] 由于相邻两面不同色，故可以涂相同颜色的只有对面，四棱柱有3对对面，故至少要用3色来涂，因此分两类：第一类：用三种颜色涂，有CA种；第二类：用四种颜色涂，四棱柱有六个面，则必有两个面与对面同色，故有一对面不同色．先从3对对面中选取2对，有C处选法，再从4种颜色中选取2种涂这2对对面，有A种涂法，然后用剩下的2色涂剩下的一对对面有A种涂法，因此共有CAA种，综上共有CA＋CAA＝96种．16．(2022·沈阳质量监测)将7支不同的笔全部放入两个不同的笔筒中，每个笔筒中至少放两支笔，有________种放法(用数字作答)．[答案] 112[解析] 设有A，B两个笔筒，放入A笔筒有四种情况，分别为2支，3支，4支，5支，一旦A笔筒的放法确定，B笔筒的放法随之确定，且对同一笔筒内的笔没有顺序要求，故为组合问题，总的放法为C＋C＋C＋C＝112.[易错分析] 本题是分配问题，考生不能按照正确的顺序，即先分组再分配导致错误，同时要注意均匀分配与不均匀分配是不同的．6
