本题导读
本题考查分步乘法计数原理,以及组合数公式与应用。
📌【题干】
Question
(2023年甲卷理)现有 名志愿者报名参加公益活动,在某一星期的星期六、星期日两天,每天从这 人中安排 人参加公益活动,则恰有 人在这两天都参加的不同安排方式共有()
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
🔍【思路分析】
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任务拆解:要完成这个安排,可以分为三个标准化步骤。
选出核心人员:首先从 人中选出那个“两天都参加”的幸运儿。
安排周六剩余名额:在剩下的 人中选出 人在周六陪同。
安排周日剩余名额:在剩下的 人(为了保证“恰有 人”重复,周日的第二个人不能是刚才周六选出的那个人)中选出 人在周日陪同。
汇总计算:利用分步乘法计数原理将各步结果相乘。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
分步计数逻辑如下:
第一步:选出那个在两天都参加的人
从 名志愿者中随机抽取 人,作为在这两天都参加公益活动的人员:
方法数为: 种.
第二步:安排星期六的另外一名志愿者
在选出上述核心人员后,还剩下 名志愿者。从这 人中选出 人参加星期六的活动:
方法数为: 种.
第三步:安排星期日的另外一名志愿者
为了保证“恰有 1 人”在这两天都参加,星期日的第二名志愿者必须从剩余的 人中产生(即不能选刚才参加过周六活动的那个人,否则就会有 2 人重复):
方法数为: 种.
第四步:计算总数
根据分步乘法计数原理,总的安排方式共有:
种.
结论:
对应选项 B 正确.
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:分步乘法计数原理、有条件限制的组合问题。
- 核心方法:特殊元素优先法(先处理重复参加的人)。
- 避坑指南:
- 排他性忽视:第三步选择周日人员时,可供选择的基数必须由 4 人减至 3 人。若误用 ,则包含了“周六周日两人均相同”的情况,违背了“恰有 1 人”的限制条件。
- 思维转化:本题亦可理解为先在 5 人中选 1 人重复(),再从余下 4 人中选出 2 人分配到周六和周日(),即 。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题考查经典组合数学中的元素分配模型,是高考排列组合板块中针对限定条件计数的常规中档题。
- 结论推广:处理“共有 个元素,分成 组,要求恰有 个元素重复出现”的计数模型时,通用范式为:先通过组合数抽离出这 个重复的特殊元素,随后在余下的集合中利用不重不漏的原则,采用排他性选元或排列的方法去填补各组空缺。
🔗【关联脉络】
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