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專題13計(jì)數(shù)原理7類??碱}型訓(xùn)練
目錄
一常規(guī)題型方法...........................................................1
題型一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排數(shù)問題)....1
題型二排隊(duì)模型(捆綁法、插空法、縮倍法、間接法).......................3
題型三分組模型(平均分組與不平均分組、隔板法、間接法).................5
題型四二項(xiàng)式定理、二項(xiàng)式系數(shù)、項(xiàng)的系數(shù)..................................8
題型五三項(xiàng)展開式與兩個(gè)二項(xiàng)式乘積展開式.................................10
題型六二項(xiàng)式定理逆用、整除問題、近似值問題............................11
題型七楊輝三角.........................................................12
二針對(duì)性鞏固練習(xí)........................................................14
練習(xí)一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排數(shù)問題)……―14
練習(xí)二排隊(duì)模型(捆綁法、插空法、縮倍法、間接法)......................14
練習(xí)三分組模型(平均分組與不平均分組、隔板法、間接法)................15
練習(xí)四二項(xiàng)式定理、二項(xiàng)式系數(shù)、項(xiàng)的系數(shù).................................16
練習(xí)五三項(xiàng)展開式與兩個(gè)二項(xiàng)式乘積展開式.................................17
練習(xí)六二項(xiàng)式定理逆用、整除問題、近似值問題............................17
練習(xí)七楊輝三角.........................................................18
常規(guī)題型方法
題型一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排
數(shù)問題)
【典例分析】
典例1-1.(2023秋?河北石家莊?高二校聯(lián)考期末)2023年元旦假期,小明同學(xué)外出
去某超市購物,獲得了該超市的一次抽獎(jiǎng)機(jī)會(huì),需從9個(gè)外觀完全相同的盲盒中,
隨機(jī)抽取3個(gè).已知這9個(gè)盲盒中,其中3個(gè)盲盒各裝有1支完全相同的鋼筆,另
外6個(gè)盲盒中,各裝有不同的1個(gè)小飾品,則拆開選取的3個(gè)盲盒后,小明獲獎(jiǎng)的
情形為()種
A.84B.42C.41D.35
典例12(2022秋.遼寧朝陽?高二校聯(lián)考階段練習(xí))“誰知盤中餐,粒粒皆辛苦”,
節(jié)約糧食是我國(guó)的傳統(tǒng)美德.已知學(xué)校食堂中午有2種主食、6種素菜、5種葷菜,
小華準(zhǔn)備從中選取1種主食、1種素菜、1種葷菜作為午飯,并全部吃完,則不同的
選取方法有()
A.13種B.22種C.30種D.60種
典例1-3.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖,矩形的對(duì)角線把矩形分成4、B、C、D
四部分,現(xiàn)用五種不同色彩給四部分涂色,每部分涂1種顏色,要求共邊的兩部分
顏色互異,共有()種不同的涂色方法?
A.260B.180C.240D.120
典例1-4.(2022春?天津河西?高二天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)??计谥校?24,6中任取3個(gè)數(shù)
字,從1,3,5中任取2個(gè)數(shù)字,組成沒有重復(fù)數(shù)字的五位奇數(shù),則這樣的五位數(shù)共有
()
A.252B.396C.468D.612
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:注意特殊位置與特殊元素優(yōu)先處理,對(duì)于染色問題與排數(shù)問題都要注意分
類討論。
【變式訓(xùn)練】
1.(2022秋?江蘇南通?高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知電影院有三部影片同時(shí)上映,一部
動(dòng)畫片,一部喜劇片,一部動(dòng)作片,5名同學(xué)前去觀看,若喜劇片和動(dòng)作片各至少
兩人觀看,則不同的觀影方案共有()種.
A.30B.40C.50D.80
2.(2022春?上海閔行?高二??计谀┈F(xiàn)有5名同學(xué)去聽同時(shí)進(jìn)行的4個(gè)課外知識(shí)
講座,每名同學(xué)可自由選擇其中的一個(gè)講座,不同選法的種數(shù)是()
A.45B.54C.20D.9
3.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))某兒童游樂園有5個(gè)區(qū)域要涂上顏色,現(xiàn)有四種不同
顏色的油漆可供選擇,要求相鄰區(qū)域不能涂同一種顏色,則符合條件的涂色方案有
()種
A.36B.48C.54D.72
4.(2022春?廣東清遠(yuǎn)福二統(tǒng)考期末)回文聯(lián)是我國(guó)對(duì)聯(lián)中的一種,它是用回文形
式寫成的對(duì)聯(lián),既可順讀,也可倒讀,不僅意思不變,而且頗具趣味.相傳,清代
北京城里有一家飯館叫“天然居”,曾有一副有名的回文聯(lián):“客上天然居,居然天上
客;人過大佛寺,寺佛大過人.”在數(shù)學(xué)中也有這樣一類順讀與例讀都是同一個(gè)數(shù)的
正整數(shù),被稱為“回文數(shù)”,如22,575,1661等.那么用數(shù)字1,2,3,4,5可以
組成4位“回文數(shù)”的個(gè)數(shù)為()
A.25B.20C.30D.36
題型二排隊(duì)模型(捆綁法、插空法、縮倍法、間接法)
【典例分析】
典例2-1.(2022秋?遼寧葫蘆島?高二校聯(lián)考期中)小陳準(zhǔn)備將新買的《尚書?禮記》、
《左傳》、《孟子》、《論語》、《詩經(jīng)》五本書立起來放在書架上,若要求《論語》、《詩
A.18種B.24種C.36種D.48種
典例2-2.(2022秋?遼寧朝陽?高二校聯(lián)考階段練習(xí))《紅樓夢(mèng)》是中國(guó)古代章回體長(zhǎng)
篇小說,中國(guó)古典四大名著之一,《紅樓夢(mèng)》第三十七回賈探春提議邀集大觀園中有
文采的人組成海棠詩社.詩社成立目的旨在“宴集詩人於風(fēng)庭月榭;醉飛吟盞於簾杏
溪桃,作詩吟辭以顯大觀園眾姊妹之文采不讓桃李須眉詩社成員有8人:林黛玉、
薛寶釵、史湘云、賈迎春、賈探春、賈惜春、賈寶玉及李紈,若這8人排成一排進(jìn)
人大觀園,且林黛玉、薛寶釵、賈寶玉3人不相鄰,則不同的排法種數(shù)有()
A.1440R.2400C.14400D.86400
典例2-3.(2022秋?遼寧鐵嶺?高二昌圖縣第一高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))元宵節(jié)燈展
后,懸掛有8盞不同的花燈需要取下,如圖所示,每次取1盞,則不同的取法共有
C.90種D.280種
典例2-4.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))某晚會(huì)上需要安排4個(gè)歌舞類節(jié)目和2個(gè)語言
類節(jié)目的演出順序,要求語言類節(jié)目之間有且僅有2個(gè)歌舞類節(jié)目,則不同的演出
方案的種數(shù)為().
A.72B.96C.120D.144
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:相鄰問題用捆綁法;不相鄰問題用插空法;定序問題與環(huán)排問題可用縮倍
法;當(dāng)正向思考情況過多時(shí)可“正難則反”使用間接法來處理。
【變式訓(xùn)練】
1.(2022秋?浙江?高二校聯(lián)考階段練習(xí))某學(xué)?;I備元旦晚會(huì)節(jié)目單時(shí),準(zhǔn)備在前
五個(gè)節(jié)目排三個(gè)歌唱節(jié)目,一個(gè)小品節(jié)目以及一個(gè)相聲節(jié)目,若三個(gè)歌唱節(jié)目最多
有兩個(gè)相鄰,則不同的排法總數(shù)為()
A.75B.80C.84D.96
2.(2022秋?湖北褰陽?高三襄陽五中校考階段練習(xí))根據(jù)新課改要求,昆明市藝卓
中學(xué)對(duì)學(xué)校的課程進(jìn)行重新編排,其中對(duì)高二理科班的課程科目:語文、數(shù)學(xué)、英
語、物理、化學(xué)、生物這六個(gè)科目進(jìn)行重新編排(排某一天連續(xù)六節(jié)課的課程,其
中每一節(jié)課是一個(gè)科目),編排課程要求如下:數(shù)學(xué)與物理不能相鄰,語文與生物要
相鄰,則針對(duì)這六個(gè)課程不同的排課順序共有()
A.144種B.72種C.36種D.18種
3.(2022春?江蘇蘇州?高二昆山震川高級(jí)中學(xué)??计谥校┈F(xiàn)有8個(gè)人圍成一圈玩游
戲,其中甲、乙、丙三人不全相鄰的排法種數(shù)為()
A.B.A”A:A;C.A;A;D.A;-A;A;
4.(2022秋?黑龍江哈爾濱?高二哈爾濱工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)校??茧A段練習(xí))中國(guó)古
代中的“禮、樂、射、御、書、數(shù)”,合稱“六藝”.“禮”主要指德育;“樂”主要指美育;
“射”和“御”就是休育和勞動(dòng);“書”指各種歷史文化知識(shí);“數(shù)”指數(shù)學(xué).某校國(guó)學(xué)社團(tuán)
開展“六藝”講座活動(dòng),每次講一藝.講座次序要求“數(shù)”不在第一次也不在第六次,“禮''
和“樂”不相鄰,貝IJ“六藝”講座不同的次序共有()
A.480種B.336種C.144和D.96種
題型三分組模型(平均分組與不平均分組、隔板法、間接法)
【典例分析】
典例3-1.(2022秋?新疆巴音郭楞?高二新疆和靜高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))中國(guó)空間
站的主體結(jié)構(gòu)包括天和核心實(shí)驗(yàn)艙、問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,假設(shè)空間站要安排甲
、乙等6名航天員開展實(shí)驗(yàn),三艙中每個(gè)艙至少一人至多三人,則不同的安排方法有
<)種
A.450B.72C.90D.360
典例3-2.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))疫情期間,有6名同學(xué)去社區(qū)做防疫志愿者,
根據(jù)需要,要安排這6名同學(xué)去甲、乙兩個(gè)核酸檢測(cè)點(diǎn),每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)至少去2名同學(xué),
則不同的安排方法共有()
A.10種B.20種C.50利?D.70種
典例3-3.(2022春?黑龍江佳木斯?高二校聯(lián)考期末)北京2022年冬奧會(huì)吉祥物“冰
墩墩”和冬殘奧會(huì)吉祥物,雪容融”一亮相,好評(píng)不斷,這是一次中國(guó)文化與奧林匹克
精神的完美結(jié)合,是一次現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的傳承與突破.為了宣傳2022年北京冬奧會(huì)
和冬殘奧會(huì),某學(xué)校決定派小明和小李等5名志愿者將兩個(gè)吉祥物安裝在學(xué)校的體
育廣場(chǎng),若小明和小李必須安裝不同的吉祥物,且每個(gè)吉祥物都至少由兩名志愿者
安裝,則不同的安裝方案種數(shù)為()
A.8B.10C.12D.14
典例3-4.(2022?山東濰坊?二模)某學(xué)校為增進(jìn)學(xué)生體質(zhì),擬舉辦長(zhǎng)跑比賽,該學(xué)校
高一年級(jí)共有6個(gè)班,現(xiàn)將8個(gè)參賽名額分配給這6個(gè)班,每班至少1個(gè)參賽名額,則
不同的分配方法共有()
A.15種B.21種C.30種D.35種
典例3-5.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))北京冬奧會(huì)期間,比賽項(xiàng)目豐富多彩,為了實(shí)
時(shí)報(bào)道精彩的比賽過程,需要安排5名記者前往國(guó)家體育場(chǎng)、國(guó)家體育館和首都體
育館二個(gè)比賽場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)地報(bào)道,每個(gè)場(chǎng)地至少有一名記者,每名記者只夫一個(gè)場(chǎng)地.
并且記者甲不去國(guó)家體育館,記者乙不去國(guó)家體育場(chǎng).則安排方式共有()
A.87種B.72種C.96種D.69種
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:在分組時(shí)如果出現(xiàn)兩組個(gè)數(shù)相同,則此問題為平均分組或部分平均分組問
題,使用縮倍法處理;元素完全相同的分組分配問題可使用隔板法。
【變式訓(xùn)練】
1.(2022秋?甘肅張掖?高三高臺(tái)縣第一中學(xué)??茧A段練習(xí))安徽省地形具有平原、
臺(tái)地(崗地)、丘陵、山地等類型,其中丘陵地區(qū)占了很大比重,因此山地較多,著
名的山也有很多,比如:黃山、九華山、天柱山.某校開設(shè)了研學(xué)旅行課程,計(jì)劃將
5名優(yōu)秀學(xué)生分別派往這三個(gè)地方進(jìn)行研學(xué)旅行,每座山至少有一名學(xué)生參加,則
不同的安排方案種數(shù)是()
A.150B.120C.160D.180
2.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))為貫徹落實(shí)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面深化新時(shí)代教
師隊(duì)伍建設(shè)改革意見》精神,加強(qiáng)義務(wù)教育教師隊(duì)伍管理,推動(dòng)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡
發(fā)展,安徽省全面實(shí)施中小學(xué)教師“縣管校聘”管理改革,支持建設(shè)城鄉(xiāng)學(xué)校共同
體.2022年暑期某市教體局計(jì)劃安排市區(qū)學(xué)校的6名骨干教師去4所鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校工作一
年,每所學(xué)校至少安排1人,則不同安排方案的總數(shù)為()
A.2640B.1440C.2160D.1560
3.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))2022年北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”和冬殘奧會(huì)吉祥
物“雪容融”,有著可愛的外表和豐富的寓意,深受各國(guó)人民的喜愛.為了表彰A、8兩
個(gè)志愿者小組,組委會(huì)決定將3個(gè)不同造型的“冰墩墩''吉祥物和3個(gè)不同造型“雪容
融'‘吉祥物,平均分配給A、8兩個(gè)小組,要求每個(gè)小組至少有一個(gè)“冰墩墩”,則這6
個(gè)吉祥物的分配方法種數(shù)為()
A.9B.18C.19D.20
4.(2022.全國(guó)?高二專題練習(xí))袋中有十個(gè)完全相同的乒乓球,四個(gè)小朋友去取球,
每個(gè)小朋友至少取一個(gè)球,所有的球都被取完,最后四個(gè)小朋友手中乒乓球個(gè)數(shù)的
情況一共有()
A.84種B.504種C.729和D.39種
5.(2022?浙江嘉興???寄M預(yù)測(cè))第19屆亞運(yùn)會(huì)即將于2022年9月10日至9月
25日在美麗的西子湖畔杭州召開,為了辦好這?屆“中國(guó)特色、浙江風(fēng)采、杭州韻
味、精彩紛呈”的體育文化盛會(huì),杭州亞運(yùn)會(huì)組委會(huì)決定進(jìn)行賽會(huì)志愿者招募,此舉
得到在杭大學(xué)生的踴躍支持.某高校3男同學(xué)和2位女同學(xué)通過篩選加入志愿者服務(wù),
通過培訓(xùn),擬安排在游泳、籃球、射擊、體操四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行志愿者服務(wù),這四個(gè)項(xiàng)
目都有人參加,要求2位女同學(xué)不安排一起,且男司學(xué)小王、女同學(xué)大雅由于專業(yè)
需要必須分開,則不同的安排方法種數(shù)有()
A.144B.150C.168D.192
題型四二項(xiàng)式定理、二項(xiàng)式系數(shù)、項(xiàng)的系數(shù)
【典例分析】
/1\'0
典例4-1.(2022秋?吉林長(zhǎng)春?高三長(zhǎng)春外國(guó)語學(xué)校??计谥械恼归_式中,
力的系數(shù)等于()
A.-45B.-10C.10D.45
典例4-2.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知(五十1]的展開式中,第3項(xiàng)的系數(shù)與
倒數(shù)第3項(xiàng)的系數(shù)之比為白,則展開式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為第()項(xiàng).
10
A.3B.4C.5D.6
典例4-3.(2022秋?云南昆明?高三云南師大附中??茧A段練習(xí))二項(xiàng)式,十9]’的
展開式中所有二項(xiàng)式系數(shù)之和為64,則二項(xiàng)式的展開式中常數(shù)項(xiàng)為()
A.9B.15C.135D.540
典例4-4.(2022春?江蘇揚(yáng)州?高二揚(yáng)州市江都區(qū)丁溝中學(xué)校考期末)若二項(xiàng)式
,的展開式中所有項(xiàng)的系數(shù)和為1024,則展開式中的常數(shù)項(xiàng)為()
A.25B.-25C.15D.-15
典例4-5.(2023秋?江蘇泰州?高三統(tǒng)考期末)若(x+y『=%),6+a因,5+的k/+...+4,巴
則(40+。2+q+。6)2-卜71+%+%)2的值為()
A.0B.32C.64D.128
典例4-6.(2023秋?江西南昌?高二南昌市外國(guó)語學(xué)校??计谀┮阎?/p>
4525
(x-1)+2X=a0+?,(x+l)+a2(x+l)++a5(x+l),則生=()
A.-2B.2C.4D.12
【方法技巧總結(jié)】
1.二項(xiàng)式定理:(a+〃)"=C%"+C『%+???+「/"+??<1?",通項(xiàng):
2.相關(guān)性質(zhì):
(1)對(duì)稱性:與首末兩端等距離的兩個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)相等。即C:=C,T”
(2)當(dāng)A<四時(shí),二項(xiàng)式系數(shù)逐漸增大;當(dāng)”>四時(shí),二項(xiàng)式系數(shù)逐漸減小。
22
(3)二項(xiàng)式系數(shù)的最大值
當(dāng)〃是偶數(shù)時(shí),中間一項(xiàng)(第1+1項(xiàng))的二項(xiàng)式系數(shù)最大,最大值C。
當(dāng)〃是奇數(shù)時(shí),中間兩項(xiàng)(第±1+1項(xiàng)和第四+]項(xiàng))的二項(xiàng)式系數(shù)相等,且同時(shí)
22
w-1/J>I
取到最大值,最大值為。了或C7。
(4)各二項(xiàng)式系數(shù)的和
(〃+%)”的展開式的各二項(xiàng)式系數(shù)的和等于2”;奇數(shù)項(xiàng)和偶數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)系數(shù)的和相等,
為。
(5)各項(xiàng)系數(shù)的問題:/*)=/+中+W2+...4心則各項(xiàng)系數(shù)之和為了⑴。奇數(shù)
項(xiàng)系數(shù)之和…+#..=/”(一);偶數(shù)項(xiàng)系數(shù)之和
Al)-y(-l)
4+/+%+-='——j——。
【變式訓(xùn)練】
1.(2000?全國(guó)?高考真題)二項(xiàng)式(正+石幻’°的展開式中系數(shù)為有理數(shù)的項(xiàng)共有()
A.6項(xiàng)B.7項(xiàng)C.8項(xiàng)D.9項(xiàng)
2.(2022?浙江???寄M預(yù)測(cè))若二項(xiàng)式(2x+
的展開式中只有第7項(xiàng)的
二項(xiàng)式系數(shù)最大,若展開式的有理項(xiàng)中第攵項(xiàng)的系數(shù)最大,則A=()
A.5B.6C.7D.8
3.(2022春?山東聊城?高二山東聊城一中??计谥校┮阎↖T)"的展開式中第3項(xiàng)與
第7項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,則展開式中的第3項(xiàng)為()
A.-8B.-8xC.-28/D.28/
4.(2023秋?甘肅蘭州?高三蘭化一中校考階段練習(xí)),+與"的展開式中只有第5項(xiàng)
的二項(xiàng)式系數(shù)最大,若展開式中所有項(xiàng)的系數(shù)和為256,則。的值為()
A.1B.-1C.3D.1或-3
5.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知C:=C;,設(shè)
(2x-3)r,=(x-1)+(x-1)2+■??+??(x-1)°,則q+G+…+4=()
A.-1B.0C.1D.2
6.(2022春?山東臨沂?高二統(tǒng)考期中)對(duì)任意實(shí)數(shù)工,有
9
(2彳-3)9=恁+4(彳-1)+出(工-1『+〃3(4-1)3++a9(x-l),貝lj()
A.%=1B.a2=-144
9
C.?i+a2++%=1D.?0-tzl+6f2----679=3
題型五三項(xiàng)展開式與兩個(gè)二項(xiàng)式乘積展開式
【典例分析】
典例5-1.(2022秋?重慶沙坪壩?高三重慶南開中學(xué)校考階段練習(xí))(2/+),+1了的展
開式中一/項(xiàng)的系數(shù)為()
A.120B.160C.180D.210
典例5-2.(2022秋?山西?高三校聯(lián)考階段練習(xí))在《+”.12+]了的展開式中,常數(shù)
項(xiàng)為()
A.12B.13C.15D.18
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:選取法可以處理上述兩類不標(biāo)準(zhǔn)的情況,注意選取要分情況,且滿足不重
不漏。
【變式訓(xùn)練】
1.(2022秋?貴州?高三校聯(lián)考階段練習(xí))在化-x+i1的展開式中,常數(shù)項(xiàng)為()
A.-81B.81C.-160D.160
2.(2022?青海西寧遵川中學(xué)??家荒#?+力(2必亡)的展開式中的常數(shù)項(xiàng)是()
A.-160B.-l(X)C.-20D.20
題型六二項(xiàng)式定理逆用、整除問題、近似值問題
【典例分析】
典例6-1.(2022秋?湖南長(zhǎng)沙?高三雅禮中學(xué)校考階段練習(xí))
-2%+22dg+…+2]必譚的值是()
A.0B.1C.-ID.22022
典例6-2.(2023?高二課時(shí)練習(xí))設(shè)awZ,且0313,若51刈$+a能被13整除,則
。的值為().
A.0B.1C.11D.12
典例6-3.(2023?全國(guó)?高二專題練習(xí))0.99,的計(jì)算結(jié)果精確到0.001的近似值是()
A.0.930B.0.931C.0.932D.0.933
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:二項(xiàng)式定理逆用要熟悉兩類模型,并注意補(bǔ)項(xiàng);整除問題與近似值問題都
主要進(jìn)行配湊展開。
【變式訓(xùn)練】
1.(2021春?江蘇淮安?高二校聯(lián)考期中)設(shè)復(fù)數(shù)(i是虛數(shù)單位),則
1-1
C/x+Cir+C短2^3++C器”22=()
A.-2B.-zC.2D.0
2.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知SnZ-ZRc然+2?8殿+…+2C',則s除以10所
得的余數(shù)是()
A.2B.3C.6D.8
3.(2021春?安徽?高二校聯(lián)考期末)估算
C!0.998+C;0.9982+C0.9983+C;0.998』+C?.998s的結(jié)果,精確到001的近似值為:)
A.30.84B.31.84C.30.40D.32.16
題型七楊輝三角
【典例分析】
典例7-1.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))下表出現(xiàn)在我國(guó)南宋數(shù)學(xué)家楊輝的著作《詳解
九章算法》中,稱之為“楊輝三角”,該表中第10行第7個(gè)數(shù)是()
C.84D.36
典例7-2.(2022秋?北京?高三統(tǒng)考階段練習(xí))“楊輝三角”是中國(guó)古代數(shù)學(xué)文化的現(xiàn)
寶之一,最早出現(xiàn)在中國(guó)南宋數(shù)學(xué)家楊輝于1261年所著的《詳解九章算法》一書中.
如圖,若在“楊輝三角”中從第2行右邊的1開始按“鋸齒形”排列的箭頭所指的數(shù)依
次構(gòu)成一個(gè)數(shù)列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,則此數(shù)列的前20項(xiàng)的和為()
第1行11
第2行12^-1
第3行13<-3I
第4行14^—641
第5行15To105I
A.350B.295C.285D.230
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:注意把每一行對(duì)應(yīng)還原二項(xiàng)式,從而能夠把任一行任一列的數(shù)寫成二項(xiàng)式
系數(shù);與數(shù)列結(jié)合的題需注意新數(shù)列的項(xiàng)數(shù)求法與二項(xiàng)式性質(zhì)的結(jié)合。
【變式訓(xùn)練】
1.(2022春?廣東肇慶?高二校聯(lián)考階段練習(xí))習(xí)近平總書記在“十九大”報(bào)告中指出:
堅(jiān)定文化自信,推動(dòng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化,“楊輝三角”揭示了二項(xiàng)式系數(shù)
在三角形中的一種幾何排列規(guī)律,最早在中國(guó)南宋數(shù)學(xué)家楊輝1261年所著的《詳解
九章算法》一書中出現(xiàn)歐洲數(shù)學(xué)家帕斯卡在1654年才發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律,比楊輝要晚近
四百年.“楊輝三角”是中國(guó)數(shù)學(xué)史上的一個(gè)偉大成就,激發(fā)起一批又一批數(shù)學(xué)愛好
者的探究欲望,如圖,在由二項(xiàng)式系數(shù)所構(gòu)成的“楊輝三角''中,第】0行中從左至右
第5與第6個(gè)數(shù)的比值為()
第。行I
第I行11
第2行121
第3行1331
14641
第5療I51010II
2.(2020春.湖南長(zhǎng)沙高一湖南師大附中??计谀┪覈?guó)南宋數(shù)學(xué)家楊輝1261年所
著的《詳解九章算法》一書里出現(xiàn)了如圖所示的表,即楊輝三角,這是數(shù)學(xué)史上的
一個(gè)偉大成就.在“楊輝三角''中,若去除所有為1的項(xiàng),依次構(gòu)成數(shù)列2,3,3,4,
6,4,5,10,10,5,則此數(shù)列的前56項(xiàng)和為()
A.2060B.2038C.4084D.4108
針對(duì)性鞏固練習(xí)
練習(xí)一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排
數(shù)問題)
1.(2022秋?福建莆田?高二??计谀┮阎状又醒b有1個(gè)紅球和3個(gè)白球,乙
袋子中裝有3個(gè)紅球和2個(gè)白球,若從甲、乙兩個(gè)袋子中各取出2個(gè)球,則取出的
4個(gè)球中恰有2個(gè)紅球的不同取法共有()
A.9種B.18種C.27種D.36種
2.(2022春?福建?高二福建師大附中校考期中)四名師范生從A,B,C三所學(xué)校中
任選一所進(jìn)行教學(xué)實(shí)習(xí),其中A學(xué)校必有師范生去,則不同的選法方案有()
A.37種B.65種C.96種D.108種
3.(2022秋?吉林四平?高二四平市第一高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))給如圖所示的5塊
區(qū)域A,B,C,D,E涂色,要求同一區(qū)域用同一種顏色,有公共邊的區(qū)域使月不
同的顏色,現(xiàn)有紅、黃、藍(lán)、綠、橙5種顏色可供選擇,則不同的涂色方法有()
A.120種B.720種C.840和D.960種
4.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))用1,2,3…,9這九個(gè)數(shù)字組成的無重復(fù)數(shù)字的四
位偶數(shù)中,各位數(shù)字之和為奇數(shù)的共有()
A.600個(gè)B.540個(gè)C.480個(gè)D.420個(gè)
練習(xí)二排隊(duì)模型(捆綁法、插空法、縮倍法、間接法)
5.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))在某個(gè)單位迎新晚會(huì)上有A、B、C、。、E、尸6個(gè)節(jié)
目,單位為了考慮整體效果,對(duì)節(jié)目演出順序有如下具體要求,節(jié)目C必須安排在
第三位,節(jié)目。、戶必須安排連在一起,則該單位迎新晚會(huì)節(jié)目演出順序的編排方
案共有()種
A.36B.48C.60D.72
6.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))現(xiàn)有6家商戶預(yù)租賃某夜市的6個(gè)相鄰的推位,其中
3家商戶開特色小吃店,2家商戶開文創(chuàng)產(chǎn)品店,一家商戶開新奇玩具店,夜市管理
部門要求特色小吃店必須都相鄰,且文創(chuàng)產(chǎn)品店不相鄰,則不同的排法總數(shù)為()
A.48B.72C.144D.96
7.(2022?全國(guó)?高二假期作業(yè))為引領(lǐng)廣大家庭和少年兒童繼承黨的光榮傳統(tǒng)、弘揚(yáng)
黨的優(yōu)良作風(fēng),進(jìn)一步增強(qiáng)聽黨話、感黨恩、跟黨走的思想自覺性和行動(dòng)自覺性,
某市文明辦舉行“少年兒童心向黨''主題活動(dòng),獻(xiàn)禮中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年原定表
演6個(gè)節(jié)目,已排成節(jié)目單,開演前又臨時(shí)增加了2個(gè)互動(dòng)節(jié)目.如果保持原節(jié)目
的順序不變,那么不同排法的種數(shù)為()
A.42B.56C.30D.72
8.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))舉世矚目的第24屆冬奧會(huì)于2022年2月4日至2
月20日在北京舉辦,某高校甲、乙、丙、丁、戊5位大學(xué)生志愿者前往A、B、C、
。四個(gè)場(chǎng)館服務(wù),每一位志愿者只去一個(gè)場(chǎng)館,每個(gè)場(chǎng)館至少分配一位志愿者,由
于工作需要甲同學(xué)和乙司學(xué)不能去同一場(chǎng)館,則所有不同的安排方法種數(shù)為()
A.216B.180C.108D.72
練習(xí)三分組模型(平均分組與不平均分組、隔板法、間接法)
9.(2022春?安徽?高二合肥一中校聯(lián)考期末)第24屆冬季奧運(yùn)會(huì)于2022年2月4
日至2022年2月20日在北京市和河北省張家口市成功舉行,舉世矚比中國(guó)奧運(yùn)健
兒取得了多項(xiàng)歷史性的突破,比賽期間要安排甲、乙、丙、丁、戊五名志愿者去國(guó)
家高山滑雪館,國(guó)家速滑館,首鋼滑雪大跳臺(tái)三個(gè)場(chǎng)館參加活動(dòng),要求每人去一個(gè)
場(chǎng)館,每個(gè)場(chǎng)館都要有人去,則不同的方案種數(shù)為()
A.120B.150C.240D.300
10.(2022秋?四川眉山?高三??奸_學(xué)考試)2021年4月24日是第六個(gè)“中國(guó)航天日”,
今年的主題是“揚(yáng)帆起航逐夢(mèng)九天為了制作一期展示我國(guó)近年來航天成就的展覽,
某??破招〗M的6名同學(xué),計(jì)劃分“神舟飛天”、“嫦娥奔月”、“火星探測(cè)”3個(gè)展區(qū)制作
展板,每人只負(fù)貢一個(gè)展區(qū),每個(gè)展區(qū)至少有一人負(fù)貢,則不同的任務(wù)分配方案有
()
A.990種B.630種C.540和D.480種
11.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))甲、乙、丙、丁共4名學(xué)生報(bào)名參加夏季運(yùn)動(dòng)會(huì),每人
報(bào)名1個(gè)項(xiàng)目,目前有100米短跑、3000米長(zhǎng)跑、跳高、跳遠(yuǎn)、鉛球這5個(gè)項(xiàng)目可供
選擇,其中100米短跑只剩下一個(gè)參賽名額,若最后這4人共選擇了3個(gè)項(xiàng)目,則
不同的報(bào)名情況共有()
A.224種B.288種C.314和D.248種
12.(2022春?吉林延邊?高二延邊二中??计谥校┌?個(gè)相同的小球放入4個(gè)不同的
箱子中,每個(gè)箱子都不空,共有多少種放法()
A.10種B.24種C.36種D.60種
13.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))中國(guó)空間站的主體結(jié)構(gòu)包括天和核心實(shí)驗(yàn)艙、問天實(shí)
驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,假設(shè)空間站要安排甲、乙等5名航天員開展實(shí)驗(yàn),二:艙中每個(gè)艙
至少一人至多二人,則甲乙不在同一實(shí)驗(yàn)艙的種數(shù)有()
A.60B.66C.72D.80
練習(xí)四二項(xiàng)式定理、二項(xiàng)式系數(shù)、項(xiàng)的系數(shù)
/1\10
14.(2022秋?甘肅蘭州?高三蘭州四北中學(xué)??计谥校┑恼归_式中丁項(xiàng)的
<7x)
系數(shù)是()
A.-45B.45C.-120D.120
15.(2022?江蘇南京?南京市江寧高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知(1+2幻”的展開式中第
3項(xiàng)與第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,則(1+2幻”的展開式的各項(xiàng)系數(shù)之和為()
A.26B.28C.36D.38
16.(2022春?廣西欽州高二欽州一中??计谥校┤簦▁+3)”展開式的各項(xiàng)系數(shù)和等于
(7〃+。)“,展開式的一項(xiàng)式系數(shù)之和,貝心的值為()
A.5B.8C.10D.15
17.(2023?全國(guó)?高二專題練習(xí))已知(五-2[的展開式中只有第5項(xiàng)是二項(xiàng)式系數(shù)
\X)
最大,則該展開式中各頊系數(shù)的最小值為()
A.-448B.-1024C.-1792D.-5376
32
18.(1999?全國(guó)?高考真題)(2x+\/3)=?()+axx+azx+,則(4+?)?-(4+?)?
的值為()
A.-1B.1C.0D.2
19.(2022春.江西撫州.高二南城縣第二中學(xué)??茧A段練習(xí))若
(X+I),=〃0+4(4-1)+〃2(]-1)2+…+。式/一1)5,則“3等于().
A.80B.40C.10D.1
練習(xí)五三項(xiàng)展開式與兩個(gè)二項(xiàng)式乘積展開式
20.(2022秋?山東?高三校聯(lián)考階段練習(xí))在卜+:-]1的展開式中,含V項(xiàng)的系數(shù)
為().
A.10B.15C.20D.30
21.(2022春?江蘇無錫高二江蘇省天一中學(xué)校考期中)若(1+〃/)(1+“的展開式中
父的系數(shù)為20,則實(shí)數(shù)()
A.1B.2C.3D.4
練習(xí)六二項(xiàng)式定理逆用、整除問題、近似值問題
22.(2022?全國(guó)?高三專題練習(xí))化簡(jiǎn)C02+C;O22+...+C牌。等于()
A.210-1B.3,0-1C.2,0+1D.3,0+1
23.(2022秋?遼寧沈陽?高二沈陽市笫一二O中學(xué)??茧A段練習(xí))10嚴(yán)被9除的余數(shù)
為()
A.5B.6C.7D.8
24.(2021?高二課時(shí)練習(xí))1.02,的近似值(精確到o.oi)為()
A.1.12B.1.13C.1.14D.1.20
練習(xí)七楊輝三角
25.(2022春?陜西西安.高二??茧A段練習(xí))楊輝是我國(guó)南宋末年的一位杰出的數(shù)學(xué)
家.在他著的《詳解九章算法》一書中,畫了一張表示二項(xiàng)式展開后的系數(shù)構(gòu)成的三
角形數(shù)陣(如圖所示),稱做“開方做法本源”,現(xiàn)在簡(jiǎn)稱為“楊輝三角”,它是楊輝的
一大重要研究成果.它比西方的“帕斯卡三角形”早了393年.若用%一表示三角形數(shù)陣
的第i行第1個(gè)數(shù),則。必3=()
1
11
121
1331
14641
15101051
1615201561
172135352171
18285670562881
193684126126843691
A.5050B.4851C.4950D.5000
26.(2022春?吉林長(zhǎng)春?高二長(zhǎng)春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))楊輝三角,又稱帕斯卡
三角,是二項(xiàng)式系數(shù)在三角形中的一種幾何排列,在我國(guó)南宋數(shù)學(xué)家楊輝所著的《評(píng)
解九章算法》(1261年)一書中用如圖所示的三角形解釋二項(xiàng)式乘方展開式的系數(shù)規(guī)
律,現(xiàn)把楊輝三角中的數(shù)從上到下,從左到右依次排列,得數(shù)列:1,1,1,1,2,
1,1,3,3,1,1,4,6,4,1……記作數(shù)列{%},若數(shù)列{4}的前〃項(xiàng)和為5.,
則%=()
專題13計(jì)數(shù)原理7類??碱}型訓(xùn)練
目錄
一常規(guī)題型方法...........................................................1
題型一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排數(shù)問題)....1
題型二排隊(duì)模型(捆綁法、插空法、縮倍法、間接法).......................6
題型三分組模型(平均分組與不平均分組、隔板法、間接法)................10
題型四二項(xiàng)式定理、二項(xiàng)式系數(shù)、項(xiàng)的系數(shù).................................15
題型五三項(xiàng)展開式與兩個(gè)二項(xiàng)式乘積展開式.................................21
題型六二項(xiàng)式定理逆用、整除問題、近似值問題............................23
題型七楊輝三角.........................................................25
二針對(duì)性鞏固練習(xí)........................................................28
練習(xí)一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排數(shù)問題)……―28
練習(xí)二排隊(duì)模型(捆綁法、插空法、縮倍法、間接法)......................30
練習(xí)三分組模型(平均分組與不平均分組、隔板法、間接法)................32
練習(xí)四二項(xiàng)式定理、二項(xiàng)式系數(shù)、項(xiàng)的系數(shù).................................34
練習(xí)五三項(xiàng)展開式與兩個(gè)二項(xiàng)式乘積展開式.................................36
練習(xí)六二項(xiàng)式定理逆用、整除問題、近似值問題............................37
練習(xí)七楊輝三角.........................................................38
常規(guī)題型方法
題型一分類分步問題(特殊位置與特殊元素優(yōu)先法、染色問題、排
數(shù)問題)
【典例分析】
典例1-1.(2023秋?河北石家莊?高二校聯(lián)考期末)2023年元旦假期,小明同學(xué)外出
去某超市購物,獲得了該超市的一次抽獎(jiǎng)機(jī)會(huì),需從9個(gè)外觀完全相同的盲盒中,
隨機(jī)抽取3個(gè).已知這9個(gè)盲盒中,其中3個(gè)盲盒各裝有1支完全相同的鋼筆,另
外6個(gè)盲盒中,各裝有不同的1個(gè)小飾品,則拆開選取的3個(gè)盲盒后,小明獲獎(jiǎng)的
情形為()種
A.84B.42C.41D.35
【答案】B
【分析】對(duì)抽到鋼筆的情形分4種情況討論,按照分類加法計(jì)數(shù)原理計(jì)算可得.
【詳解】解:依題意小明抽到1支鋼筆,則抽到2個(gè)不同的小飾品,有C;=15種;
小明抽到2支鋼筆,則抽到1個(gè)不同的小飾品,有C:=6種;
小明抽到3支鋼筆,則只有1種;
小明抽到。支鋼筆,則抽到3個(gè)不同的小飾品,由C;=20種;
綜上可得小明獲獎(jiǎng)的情形有15+6+1+20=42種.
故選:B
典例1-2.(2022秋?遼寧朝陽?高二校聯(lián)考階段練習(xí))“誰知盤中餐,粒粒皆辛苦”,
節(jié)約糧食是我國(guó)的傳統(tǒng)美德.已知學(xué)校食堂中午有2種主食、6種素菜、5種葷菜,
小華準(zhǔn)備從中選取1種主食、1種素菜、1種葷菜作為午飯,并全部吃完,則不同的
選取方法有()
A.13種B.22種C.30種D.60種
【答案】D
【分析】根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理可求出結(jié)果.
【詳解】根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,共有2x6x5=60(種)不同的選取方法,
故選:D.
典例1-3.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))如圖,矩形的對(duì)角線把矩形分成A、B、CD
四部分,現(xiàn)用五種不同色彩給四部分涂色,每部分涂1種顏色,要求共邊的兩部分
顏色互異,共有()種不同的涂色方法?
A.260B.180C.240D.120
【答案】A
【分析】由題意知給四部分涂色,至少要用兩種顏色,最多四種顏色,分類討論,
最后相加.
【詳解】由題意知給四部分涂色,至少要用兩種顏色,故可分成三類涂色:
第一類,用4種顏色涂色,有A;=120種方法.
第二類,用3種顏色涂色,選3種顏色的方法有C;種.
在涂的過程中,選對(duì)頂?shù)膬刹糠郑ˋ、C或以D)涂同色,另兩部分涂異色有C;種
選法;3種顏色涂上去有A;種涂法,
根據(jù)分步計(jì)數(shù)原理求得共C〉C;A;=120種涂法.
第三類,用兩種顏色涂色.選顏色有C;種選法,人C用一種顏色,B、。涂一種顏
色,有A;種涂法,故共C;-A”20種涂法.
,共有涂色方法120+120+20=260種,
故選:A.
典例1-4.(2022春?天津河西?高二天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)??计谥校?24,6中任取3個(gè)數(shù)
字,從1,3,5中任取2個(gè)數(shù)字,組成沒有重復(fù)數(shù)字的五位奇數(shù),則這樣的五位數(shù)共有
()
A.252B.396C.468D.612
【答案】C
【分析】滿足條件的五位數(shù)可分為兩類,第一類含0,第二類不含0,利用分步乘法
計(jì)數(shù)原理和分類加法計(jì)數(shù)原理即可求解.
【詳解】滿足條件的五位數(shù)可分為兩類,
第一類含0,先由2,4,6中任選兩個(gè)數(shù),再從1,3,5中任選2個(gè)數(shù),有C;C種選法,
最后將所選的數(shù)與0排成五位奇數(shù)有C;C;A;種排法,故滿足條件的數(shù)共
個(gè),
第二類不含0,先由2,4,6中任選三個(gè)數(shù),再從1,3,5中任選2個(gè)數(shù),有C;C;種選法,
最后將所選的數(shù)排成五位奇數(shù)有C;A:種排法,故滿足條件的數(shù)共C;C;C;A:個(gè),
故滿足條件的五位數(shù)共C;C;C;C;A;+C;C;C;A:個(gè),即468個(gè),
故選:C.
【方法技巧總結(jié)】
1.技巧:注意特殊位置與特殊元素優(yōu)先處理,對(duì)于染色問題與排數(shù)問題都要注意分
類討論。
【變式訓(xùn)練】
1.(2022秋?江蘇南通?高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知電影院有三部影片同時(shí)上映,一部
動(dòng)畫片,一部喜劇片,一部動(dòng)作片,5名同學(xué)前去觀看,若喜劇片和動(dòng)作片各至少
兩人觀看,則不同的觀影方案共有()種.
A.30B.40C.50D.80
【答案】C
【分析】根據(jù)題意可知事件包含喜劇片2人且動(dòng)作片2人,喜劇片3人且動(dòng)作片2
人,喜劇片2人且動(dòng)作片3人三種情況,求出對(duì)應(yīng)的方案后相加即可.
【詳解】喜劇片和動(dòng)作片至少兩人觀看的情況有:
喜劇片2人且動(dòng)作片2人,喜劇片3人且動(dòng)作片2人,喜劇片2人且動(dòng)作片3人,
當(dāng)喜劇片2人且動(dòng)作片2人時(shí),共有C;C;C;種觀看方案,
當(dāng)喜劇片3人且動(dòng)作片2人時(shí),共有種觀看方案,
當(dāng)喜劇片2人且動(dòng)作片3人時(shí),共有C;C;種觀看方案,
所以一共有C;C;C:+C;C;+C;C;=50種觀看方案.
故選:C.
2.(2022春?上海閔行?高二??计谀┈F(xiàn)有5名同學(xué)去聽同時(shí)進(jìn)行的4個(gè)課外知識(shí)
講座,每名同學(xué)可自由選擇其中的一個(gè)講座,不同選法的種數(shù)是()
A.45B.54C.20D.9
【答案】A
【分析】將此事分為5步,每一步均為1名同學(xué)選擇講座,后由分步計(jì)數(shù)原理可得
答案.
【詳解】將完成此事分為5步.第1步為第一名同學(xué)完成選擇,有4種方法;第2步
為第二名同學(xué)完成選擇,有4種方法:…;第5步為第五名同學(xué)完成選擇,有4種
方法.
則由分步計(jì)數(shù)原理可知,不同選法的種數(shù)位為:4x4x4x4x4=45.
故選:A
3.(2023?全國(guó)?高三專題練習(xí))某兒童游樂園有5個(gè)區(qū)域要涂上顏色,現(xiàn)有四種不同
顏色的油漆可供選擇,要求相鄰區(qū)域不能涂同一種顏色,則符合條件的涂色方案有
()種
A.36B.48C.54D.72
【答案】D
【分析】符合條件的涂色方案可分為兩類,笫一類區(qū)域②,④涂色相同的涂色方案,
第二類區(qū)域②,④涂色不相同的涂色方案,再利用分步乘法計(jì)數(shù)原理分別求出其方
法數(shù),相加即可求得結(jié)果.
【詳解】如圖:將五個(gè)區(qū)域分別記為①,②,③,④,⑤,則滿足條件的涂色方案
可分為兩類,
第一類區(qū)域②,④涂色相同的涂色方案,第二類區(qū)域②,④涂色不相同的涂色方案,
其中區(qū)域②,④涂色相司的涂色方案可分為5步完成,第一步涂區(qū)域①,有4種方
法,第二步涂區(qū)域②,有3種方法,第三步涂區(qū)域③,有2種方法,第四步涂區(qū)域
④,有1種方法,第五步涂區(qū)域⑤,有2種方法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得區(qū)域②,
④涂色相同的涂色方案有4x3x2xlx2種方案,即48種方案;
區(qū)域②,④涂色不相同的涂色方案可分為5步完成,第一步涂區(qū)域①,有4種方法,
第二步涂區(qū)域②,有3種方法,第三步涂區(qū)域③,有2種方法,第四步涂區(qū)域④,
有I種方法,第五步涂區(qū)域⑤,有1種方法,由分步乘法計(jì)數(shù)原理可得區(qū)域②,④
涂色不相同的涂色方案有4x3x2xlxl種方案,即24種方案;
所以符合條件的涂色方案共有72種,
故選:D.
4.(2022春?廣東清遠(yuǎn)?高二統(tǒng)考期末)回文聯(lián)是我國(guó)對(duì)聯(lián)中的一種,它是用回文形
式寫成的對(duì)聯(lián),既可順讀,也可倒讀,不僅意思不變,而且頗具趣味.相傳,清代
北京城里有一家飯館叫“天然居”,曾有一副有名的回文聯(lián):“客上天然居,居然天上
客;人過大佛寺,寺佛大過人.”在數(shù)學(xué)中也有這樣一類順讀與倒讀都是同一個(gè)數(shù)的
正整數(shù),被稱為“回文數(shù)”,如22,575,1661等.那么用數(shù)字1,2,3,4,5可以
組成4位“回文數(shù)”的個(gè)數(shù)為()
A.25B.20C.30
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