【初中数学竞赛辅导】2018届人教版初中数学第23章《组合计数》竞赛专题复习含答案

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1、2018 年初中数学竞赛辅导专题讲义1第四篇第四篇组组 合合第第 23 章章 组合计数组合计数23.1加法原理和乘法原理加法原理和乘法原理23.1.1 有 800 名乒乓球选手参加淘汰赛,需要进行多少场比赛才能决出冠军? 解析由于每场比赛淘汰一名选手,即比赛的场数与被淘汰的选手人数是相等的要决 出冠军,需淘汰 799 名选手,所以需要进行 799 场比赛23.1.2一个小朋友有 8 块相同的巧克力(即不计顺序) ,他每天至少吃一块,直至吃完, 问共有多少种不同的吃巧克力的方案? 解析将 8 块巧克力排成一行如果第一天吃 2 块,第二天吃 1 块那么,就在第 2 块后面画一条竖线,这后面的第 1

2、 块的后面(即第 3 块的后面)画一条竖线 这样,吃巧克力的方案就与在 8 块巧克力的 7 个空隙里添加竖线对应起来 由于每个空隙里加以加 1 根竖线,也可以不加,所以,由乘法原理知,加竖线的方法共有(种) 72222128 从而吃巧克力的方案也就有 128 种23.1.3有多少个有序整数对(,)满足?xy225xy解析我们把这个问题分成 6 种情况:,1,2,522xyi0i 当时, (,)(0,0) ;220xyxy当时,(,)=(0,),(0,),(1,0),(,0);221xyxy1y1当时,(,)=(,),(,1),(1,),(1,1);222xyxy1111当时,不可能;223xy

3、当时,不可能;223xy当时,(,)=(0,),(0,2),(,0),(2,0);224xyxy22当时,(,)=(,),(,1),(,),(,2),( ,),(1,2),(2,),225xyxy212121121(2,1) 由加法原理知,满足题设的有序数对共有 (个) 1440482123.1.4利用数字 、2、3、4、5 共可组成1 (1)多少个数字不重复的三位数? (2)多少个数字不重复的三位偶数? (3)多少个数字不重复的偶数? 解析(1)百位数有 5 种选择;十位数有 4 种选择;个位数有 3 种选择,所以共有 个数字不重复的三位数54360 (2)先选个位数,共有两种选择:2 或

4、4在个位数选定后,十位数还有 4 种选择;百位2018 年初中数学竞赛辅导专题讲义2数有 3 种选择所以共有个数字不重复的三位偶数24324 (3)分为 5 种情况: 一位偶数,只有两个:2 和 4 二位偶数,共有 8 个:12,32,42,52,14,24,34,54 三位偶数由上述(2)中求得的为 24 个四位偶数共有:个括号外面的 2 表示个位数有 2 种选择(2 或 4) 243248 五位偶数共有:个2432 148 由加法原理,偶数的个数共有 (个) 2824484813023.1.5从 1 到 300 的正整数中,完全不不含有数字 3 的有多少个? 解析 1将符合要求的正整数分为

5、以下三类: (1)一位数,有 1、2、4、5、6、7、8、9 共 8 个6、7、8、9 八种情形,在个位上出现 的数字除以上八个数字外还有 0,共 9 种情形,故二位数有个8 972 (3)三位数,在百位上出现的数字有 1,2 两种情形,在十位、个位上出现的数字则有 0、1、2、4、5、6、7、8、9 九种情形,故三位数有个299162 因此,从 1 到 300 的正整数中完全不含数字 3 的共有个872162242 解析 2将 0 到 299 的整数都看成三位数,其中数字 3 不出现的,百位数字可以是 0、1 或 2 三种情况,十位数字与个位数均有九种,因此除去 0 共有个3 991242

6、23.1.6一个班级有 30 名学生 (1)从中选出 2 人,一个担任班长,一个担任副班长,共有多少种不同的选法? (2)从中选 2 个人去参加数学竞赛,有多少种不同的选法? 解析(1)从 30 个人中选 1 个人担任班长,有 30 种选法,再从剩下的 29 个人中选 1 个人担任副班长,有 29 种选法,则由乘法原理知,共有不同的选法为(种)3029870 (2)从 30 个人中选两人有种选法,但由于选出甲、乙去比赛和选出乙、甲去比赛3029是相同的情况,因此不同的选法共有(种) 3029435223.1.7在小于 10 000 的正整数中,含有数字 1 的数有多少个? 解析不妨将 1 至

7、9999 的正整数均看作四位数,凡位数不到四位的正整数在前面补 0, 使之成为四位数 先求不含数字 1 的这样的四位数共有几个,即有 0、2、3、4、5、6、7、8、9 这九个数字 所组成的四位数的个数,由于每一位都有 9 种写法,所以,根据乘法原理,由这九个数字 组成的四位数个数为 99996561 其中包括了一个 0000,这不是正整数,所以比小的不含数字 1 的正整数有个,100006560 于是,小于 10 000 且含有数字 1 的正整数共有个99996560343923.1.8在 1 到 9999 中,有多少个整数与 4567 相加,至少在一个数位中发生进位? 解析将 0 到 99

8、99 这 10 000 个整数都看成四位数,即位数不中四位的,在左面添 0 补 足四位 考虑这些四位数中,有多少个在与 4567 相加时不发生进位 这样的数,千位数字有 0、1、2、3、4、5 这 6 种可能;百位数字有 0、1、2、3、4 这 5 种 可能;十位数字有 0、1、2、3 这 4 种可能;个位数字有 0、1、2 这 3 种可能所以这样的2018 年初中数学竞赛辅导专题讲义3数共有 (个) 6543360 其中包括 0 所以,在 到 9999 中,与 4567 相加产生进位的整数有1 (个) 10000360964023.1.19在 1 到 1999 这 1999 个自然数中,取

9、4 的倍数与 7 的倍数各一个相加,一共可 得到多少个不同的和 解析在 1 到 1999 这 1999 个自然数中,有 4 的倍数 499 个,它们是 4,8,12,1992,1996;有 7 的倍数 285 个,它们是 7,14,21,1988,1995可得到的和最小为,最大为,7411199619953991 介于 11 至 3991 之间的自然数,有一部分得不到 例如:12、13、14、16、17、20、21、24、28 不能得到,下面能依次得到 ,2921830141631724 ,322843321 12341420 ,3572836288 反过来,不能得到的数还有 3990、398

10、9、3988、3986、3985、 3982、3981、3978、3974 不能得到的数共有(个) 9918 所以可得到的不同的和共有(个) 3991 11 11839632.3.1.10600 有多少个不同的正约数(包括 1 和 600)? 解析将 600 质因数分解,有312600235 一个正整数是 600 的约数的弃要条件是具有的形式,其中、是整数mm235abcabc 且,03a01b02c由于有种选择:0、1、2、3;有种选择:0、1;有种选a431b21 1 c321择:0、1、2,故由乘法原理知,这样的有m (个) 42324 评注一般地,若一个正整数的质因数分解式为n12 1

11、2raaa rnp pp其中,是互不相同的质数,是正整数,则的不同正约数1p2prp12rn的个数为 12111r23.1.11在 20000 与 70000 之间,有多少个数字不重复的偶数?解析设是满足要求的偶数,那么只能取 2、3、4、5、6, 只能取abcdeae0、2、4、6、8(1)若取 2、4、6 之一,即有 3 种选法,此时 有种选法,、分别aae451bcd2018 年初中数学竞赛辅导专题讲义4有 8、7、6 种选法,由乘法原理知,不重复的偶数有 (个) 34 8764032 (2)若取 3、5 之一,则有 2 种选法, 有 5 种选法,、分别有 8、7、6 种选aaebcd

12、法,由乘法原理知,此时不重复的偶数有 (个) 25 8763360 最后,由加法原理知,满足题意的偶数共有 (个) 403233607392 评注在很多计数问题中,都是加法原理和乘法原理结合在一起用的23.1.12求至少出现一个数字 6,而且是 3 的倍数的五位数的个数解析设满足要求的五位数为由于 3 整除的充要条件是12345a a a a a12345a a a a a,所以分情况讨论如下:123453 aaaaa(1)从左向右看,若最后一个 6 出现在第 5 位,即,则、可以从56a 2a3a4a0,1,2,9 这 10 个数字中任取 1 个,为了保证,只有 3 种可123453 aaa

13、aa1a能(例如,则只能取 2,5,8 之一,等等) ,由乘法原理,23451 mod3aaaa1a五位数中最后一位是 6,且是 3 的倍数的数有 (个) 3 10 10 103000(2)从左向右看,最后一个 6 出现在第 4 位,即,于是只有 9 种可能(因为46a 5a) ,、各有 10 种可能,为了保证,只有 3 种可能,由乘56a 2a3a123453 aaaaa1a法原理,这一类的五位数有 (个) 3 9 10 102700 (3)从左向右看,最后一个 6 出现在第 3 位,即,则、均有 9 种可能,有36a 4a5a2a10 种可能,有 3 种可能,这类五位数有1a(个) 3 9

14、9 102430 (4)从左向右看,最后一个 6 出现在第 2 位,则、均有 9 种可能,26a 3a4a5a有 3 种可能,所以这类五位数有1a(个) 3 9992187 (5)从左向右看,最后一个 6 出现在第 1 位,即,则、均有 9 种可能,为16a 2a3a4a了保证,只有 3 种可能,从而这类五位数有123453 aaaaa5a(个) 3 9992187 最后,由加法原理知,五位数中至少出现一个 6,且是 3 的倍数的数有 (个) 30002700243021872187125042018 年初中数学竞赛辅导专题讲义523.1.13将 1,2,3,4,5 这五个数字排成一排,最后一

15、个数是奇数,且使得其中任 意连续三个数之和都能被这三个数中的第一个数整除,问:满足要求的排法有多少种?解析设,是 1,2,3,4,5 的一个满足要求的排列1a2a3a4a5a首先,对于,不能有连续的两个都是偶数,否则,这两个之后都是偶数,1a2a3a4a与已知条件矛盾又如果是偶数,是奇数,则是奇数,这说明一个偶数后面一定要接两13iai1ia2ia个或两个以上的奇数,除非接的这个奇数是最后一个数所以,只能是:偶,奇,奇,偶,奇,有如下 5 种情形满足条件:1a2a3a4a5a2,1,3,4,5;2,3,5,4,1;2,5,1,4,3;4,3,1,2,5;4,5,3,2,123.1.14由 35 个单位小正方形组成的长方形中,如图所示,有两个“*” ,问包含两个 “*”在内的小正方形组成的长方形(含正方形)共有多少个?*解析含两个“*”的矩形,与第二、三两行有公共部分它们

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