本题导读
本题考查计数原理与排列组合,以及相对立事件与不相邻问题。
📌【题干】
Question
(2011年浙江卷(理))
有 5 本不同的书,其中语文书 2 本,数学书 2 本,物理书 1 本. 若将其随机地抽取并排摆放在书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的概率为 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
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- 计算总排列数:5 本不同的书全排列数为 。
- 利用对立事件:设事件 为“语文书相邻”,事件 为“数学书相邻”,则所求事件为“两组同科目书都不相邻”,即 。
- 利用容斥原理求出至多有一组相邻或都相邻的排列数,进而求出都不相邻的排列数。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
5 本不同的书随机全排列,基本事件总数为 种。
设事件 :“2 本语文书相邻”,事件 :“2 本数学书相邻”。
- 计算 :将 2 本语文书看作一个整体,与其余 3 本书共 4 个元素排列,内部 2 本语文书可交换顺序,故 种;
- 计算 :同理,2 本数学书相邻的排列数为 种;
- 计算 :语文书相邻且数学书也相邻,将语文整体和数学整体视为两个大元素,与物理书共 3 个元素排列,内部均可交换顺序,故 种。
由容斥原理,至少有一组同科目书相邻的排列数为:
因此,同一科目的书都不相邻的排列数为:
所求概率为:
故选 B
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:排列组合基本原理、容斥原理、古典概型概率公式。
- 核心方法:利用对立事件及容斥原理求解“都不相邻”问题。
- 避坑指南:计算交集 时,切勿漏掉内部元素的自排顺序。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:高考计数原理与概率综合经典小题。
- 结论推广:处理多类元素相邻问题时,捆绑法与容斥原理是核心工具。
🔗【关联脉络】
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