100 bài tập trắc nghiệm hoán vị chỉnh hợp tổ hợp mức độ vận dụng, vận dụng cao

TH1: Có \(10\) chữ số \(5\): Chỉ có duy nhất \(1\) số.

TH2: Có \(9\) chữ số \(5\) và \(1\)  chữ số \(2\).

Xếp \(9\) chữ số \(5\)  thành 1 hàng ngang có 1 cách. Khi đó ta sẽ tạo nên 10 vách ngăn. Việc còn lại là xếp 1 chữ số 2 vào 10 vách ngăn đó, có 10 cách. Vậy trường hợp này có 10 số.

TH3: Có \(8\) chữ số \(5\) và \(2\)  chữ số \(2\).

Xếp 8 chữ số 5 thành 1 hàng ngang có 1 cách. Khi đó ta sẽ tạo nên 9 vách ngăn. Việc còn lại là xếp 2 chữ số 2 vào \(9\) vách ngăn đó, có

\(C_9^2 = 36\)  cách.

Vậy trường hợp này có 36 số.

TH4: Có \(7\) chữ số \(5\)  và \(3\) chữ số \(2\) .

Xếp 7 chữ số 5 thành 1 hàng ngang có 1 cách. Khi đó ta sẽ tạo nên 8 vách ngăn. Việc còn lại là xếp 3 chữ số 2 vào 8 vách ngăn đó, có

\(C_8^3 = 56\)  cách.

Vậy trường hợp này có 56 số.

TH5: Có \(6\) chữ số \(5\) và \(4\) chữ số \(2\) .

Xếp 6 chữ số 5 thành 1 hàng ngang có 1 cách. Khi đó ta sẽ tạo nên 7 vách ngăn. Việc còn lại là xếp 4 chữ số 2 vào 7 vách ngăn đó, có

\(C_7^4 = 35\)  cách.

Vậy trường hợp này có 35 số.

TH6: Có \(5\) chữ số \(5\)  và \(5\) chữ số \(2\).

Xếp 5 chữ số 5 thành 1 hàng ngang có 1 cách. Khi đó ta sẽ tạo nên 6 vách ngăn. Việc còn lại là xếp 5 chữ số 2 vào 6 vách ngăn đó, có

\(C_6^5 = 6\)  cách.

Vậy trường hợp này có 6 số.

Theo quy tắc cộng ta có tất cả:

\(1 + 10 + 36 + 56 + 35 + 6 = 144\) số.

Chọn A.

Gọi số cần tìm có dạng \(\overline {abcd} \) \(\left( {a,\,\,b,\,\,c,\,\,d \in \mathbb{N},\,\,0 \le a,\,\,b,\,\,c,\,\,d \le 9,\,\,a \ne 0} \right)\).

TH1: Trong 4 chữ số a, b, c, d có 3 chữ số bằng 0 \( \Rightarrow b = c = d = 0,\,\,a = 7\).

Do đó có 1 số thỏa mãn.

TH2: Trong 4 chữ số a, b, c, d có 2 chữ số bằng 0.

- Chọn vị trí cho 2 chữ số 0 có \(C_3^2 = 3\) cách.

- Tổng hai chữ số còn lại là 7, ta có \(7 = 6 + 1 = 5 + 2 = 4 + 3 = 3 + 4 = 2 + 5 = 1 + 6\) nên có 6 cách chọn 2 chữ số còn lại.

Do đó trường hợp này có 18 số.

TH3: Trong 4 chữ số a, b, c, d có 1 chữ số bằng 0.

- Chọn vị trí cho 1 chữ số 0 có \(C_3^1 = 3\) cách.

- Tổng 3 chữ số còn lại bằng 7, ta có: \(7 = 1 + 1 + 5 = 1 + 2 + 4 = 1 + 3 + 3 = 2 + 2 + 3\).

   + Với bộ số (1;2;4) có \(3! = 6\) cách chọn 3 chữ số còn lại.

   + Với 3 bộ số còn lại có \(\dfrac{{3!}}{{2!}} = 3\) cách chọn 3 chữ số còn lại.

Do đó trường hợp này có \(3.\left( {6 + 3.3} \right) = 45\) số.

TH4: Trong 4 chữ số a, b, c, d  không có chữ số nằm bằng 0.

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}7 = 1 + 1 + 1 + 4\\7 = 1 + 1 + 2 + 3\\7 = 1 + 2 + 2 + 2\end{array} \right.\).

   + Với bộ số (1;1;1;4), có \(\dfrac{{4!}}{{3!}} = 4\) cách chọn 4 chữ số a, b, c, d.

   + Với bộ số (1;1;2;3), có \(\dfrac{{4!}}{{2!}} = 12\) cách chọn 4 chữ số a, b, c, d.

   + Với bộ số (1;2;2;2), có \(\dfrac{{4!}}{{3!}} = 4\) cách chọn 4 chữ số a, b, c, d.

Do đó trường hợp này có 4 + 12 + 4 = 20 số thỏa mãn.

Vậy có tất cả:  1 + 18 + 45 + 20 = 84 số.

Chọn D.

\(C_n^5 < C_n^3\)\(\left( {n \ge 5;\,\,n \in N} \right)\)

\( \Leftrightarrow C_n^5 - C_n^3 < 0\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{n!}}{{5!\left( {n - 5} \right)!}} - \dfrac{{n!}}{{3!\left( {n - 3} \right)!}} < 0\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{\left( {n - 4} \right)\left( {n - 3} \right)\left( {n - 2} \right)\left( {n - 1} \right)n}}{{120}} - \dfrac{{\left( {n - 2} \right)\left( {n - 1} \right)n}}{6} < 0\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{\left( {n - 4} \right)\left( {n - 3} \right)\left( {n - 2} \right)\left( {n - 1} \right)n - 20\left( {n - 2} \right)\left( {n - 1} \right)n}}{{120}} < 0\)

\( \Leftrightarrow \left( {n - 2} \right)\left( {n - 1} \right)n.\left[ {\left( {n - 4} \right)\left( {n - 3} \right) - 20} \right] < 0\)

Mà \(n \ge 5\)\( \Rightarrow \left( {n - 2} \right)\left( {n - 1} \right)n > 0\)

\( \Leftrightarrow \left( {n - 4} \right)\left( {n - 3} \right) - 20 < 0\)

\( \Leftrightarrow {n^2} - 7n + 12 - 20 < 0\)

\( \Leftrightarrow {n^2} - 7n - 8 < 0\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} - 1 < n < 8\\n \ge 5\end{array} \right. \Rightarrow 5 \le n < 8\)

Chọn C.

ĐK: \(n \ge 6\)

\(C_n^{n - 3} = 1140\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{n!}}{{\left( {n - 3} \right)!.3!}} = 1140\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{n\left( {n - 1} \right)\left( {n - 2} \right)}}{6} = 1140\)

\( \Rightarrow n = 20\)

\( + )\,\,\,A = \dfrac{{A_n^6 + A_n^5}}{{A_n^4}} = \dfrac{{A_{20}^6 + A_{20}^5}}{{A_{20}^4}} = 256\).

Chọn A.

\(A_x^{10} + A_x^9 = 9A_x^8\)  \(\left( {x \ge 10;\,\,x \in {N^*}} \right)\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{x!}}{{\left( {x - 10} \right)!}} + \dfrac{{x!}}{{\left( {x - 9} \right)!}} = 9\dfrac{{x!}}{{\left( {x - 8} \right)!}}\)

 

\( \Leftrightarrow x\left( {x - 1} \right)\left( {x - 2} \right)...\left( {x - 9} \right) + x\left( {x - 1} \right)\left( {x - 2} \right)...\left( {x - 8} \right) = 9x\left( {x - 1} \right)\left( {x - 2} \right)...\left( {x - 7} \right)\)

\( \Leftrightarrow \left( {x - 8} \right)\left( {x - 9} \right) + \left( {x - 8} \right) = 9\)

\( \Leftrightarrow {x^2} - 9x - 8x + 72 + x - 8 - 9 = 0\)

\( \Leftrightarrow {x^2} - 16x + 55 = 0\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 11\,\,\,\,\left( {tm} \right)\\x = 5\,\,\,\,\,\left( {ktm} \right)\end{array} \right.\) .

Chọn B.

Số tập con gồm 4 phần tử của A bằng 20 lần số tập con gồm 2 phần tử của A nên

Ta có phương trình:\(C_n^4 = 20C_n^2\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{n!}}{{4!\left( {n - 4} \right)!}} = 20\dfrac{{n!}}{{2!\left( {n - 2} \right)!}}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{n\left( {n - 1} \right)\left( {n - 2} \right)\left( {n - 3} \right)}}{{24}} = \dfrac{{20n\left( {n - 1} \right)}}{2}\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \dfrac{{n\left( {n - 1} \right)\left( {n - 2} \right)\left( {n - 3} \right)}}{{24}} - \dfrac{{20n\left( {n - 1} \right)}}{2} = 0\\ \Rightarrow n.\left( {n - 1} \right).\left[ {\dfrac{{\left( {n - 2} \right)\left( {n - 3} \right)}}{{24}} - 10} \right] = 0\end{array}\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}n = 0\\n = 1\\\dfrac{{\left( {n - 2} \right)\left( {n - 3} \right)}}{{24}} = 10\end{array} \right.\) (Vì \(n \ge 4\)\( \Rightarrow n = 0,\,\,n = 1\) loại)

\( \Leftrightarrow {n^2} - 2n - 3n + 6 - 240 = 0\)

\( \Leftrightarrow {n^2} - 5n - 234 = 0\)

\( \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}n = 18\,\,\,\,\,\,\left( {tm} \right)\\n =  - 13\,\,\left( {ktm} \right)\end{array} \right.\)

Chọn C.

ĐK: \(n \le 5;\,\,n \in N\)

\(\dfrac{5}{{C_5^n}} - \dfrac{2}{{C_6^n}} = \dfrac{{14}}{{C_7^n}}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{5.n!.\left( {5 - n} \right)!}}{{5!}} - \dfrac{{2.n!.\left( {6 - n} \right)!}}{{6!}} = \dfrac{{14.n!.\left( {7 - n} \right)!}}{{7!}}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{5}{{5!}} - \dfrac{{2\left( {6 - n} \right)}}{{6!}} = \dfrac{{14\left( {6 - n} \right)\left( {7 - n} \right)}}{{7!}}\)

\( \Leftrightarrow 5 - \dfrac{{6 - n}}{3} = \dfrac{{\left( {6 - n} \right)\left( {7 - n} \right)}}{3}\) (Nhân 2 vế với 5!)

\( \Leftrightarrow 15 - \left( {6 - n} \right) = \left( {6 - n} \right).\left( {7 - n} \right)\)

\( \Leftrightarrow {n^2} - 14n + 33 = 0\)

\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}n = 3\,\,\,\,\,\,\left( {tm} \right)\\n = 11\,\,\left( {ktm} \right)\end{array} \right.\)

Chọn D.

TH1:

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

 

 

 

               Chọn chỗ cho 5 bạn nam: 5! ( xếp 5 bạn vào 5 vị trí B)

 

               Chọn chỗ cho 5 bạn nữ: 5!    ( xếp 5 bạn vào 5 vị trí G)

 

               \( \Rightarrow \) \(5!\, \times 5!\)

TH2:

 

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

 

                       Tương tự: \(5!\, \times 5!\)

 

               \( \Rightarrow \) Có \(2 \times {(5!)^2}\) cách xếp.

Chọn C.

An và Bình không ngồi cạnh nhau = Tổng số cách xếp \( - \) An và Bình ngồi cạnh

                                                            =          9!              \( - \)           \(16 \times 7!\)

                                                            = 282240

Chọn C.

Xếp 30 tập thành 1 hàng \( \Rightarrow 30!\) cách xếp

            + Tập 1 và 2 đứng kề nhau: 2! Cách xếp

            + Coi tập 1 và tập 2 là một vị trí \( \Rightarrow \) Có 29 vị trí xếp sao cho tập 1,2 kề nhau

            + Xếp 28 quyển còn lại vào giá ta có: \(28!\) cách xếp

Vậy số cách xếp tập 1 và 2 kề nhau là: \(2!.29.28! = 2!.29!\)

+ Vậy số cách xếp mà tập 1 và 2 không đứng kề nhau = Tổng cách xếp ­\( - \,2!\, \times \,29!\)= \(30!\, - 2!\, \times 29!\)= \(28 \times 29!\)

Chọn B.

+ Gọi số có 3 chữ số khác nhau có dạng: \(\overline {abc} \)

+ Để số có 3 chữ số chia hết cho 9 \( \Rightarrow \) Tổng \(a + b + c\) phải chia hết cho 9

+ Tập hợp các số mà tổng của chúng chia hết cho 9 là:

\(A = \left\{ {0,5,4} \right\}\)\( \Rightarrow \) Các số đó là: \(540,450,504,405\) \( \Rightarrow \) Vậy có 4

\(B = \left\{ {2,3,4} \right\}\)\( \Rightarrow \) Đảo vị trí 3 số ta có: \(3!\)

\(C = \left\{ {1,3,5} \right\}\)\( \Rightarrow \) Đảo vị trí 3 số ta có: \(3!\)

Vậy có: \(4 + 3! + 3! = 16\) số

Chọn A.

Tập các số tự nhiên là \(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.\)

+ Gọi số có 9 chữ số khác nhau cần lập là: \(\overline {{a_1}{a_2}{a_3}{a_4}{a_5}{a_6}{a_7}{a_8}{a_9}} \)

+ Số các số tự nhiên có 9 chữ số khác nhau là \(9 \times 9!\)
+ Ta sẽ lập ra số có 9 chữ số mà có chữ số 0 hoặc 1 đứng giữa

TH1: Số 0 đứng giữa \( \Rightarrow {a_5} = 0\)\( \Rightarrow \) 1 cách

 

 

 

 

0

 

 

 

 

\( \Rightarrow \) Lập 8 số còn lại ta có: 9! Cách

TH1: Số 1 đứng giữa \( \Rightarrow {a_5} = 1\)\( \Rightarrow \) 1 cách

 

 

 

 

1

 

 

 

 

\( \Rightarrow \) Lập 8 số còn lại ta có: 8.8! cách

\( \Rightarrow \) Có tổng cộng: \(9! + 8.8!\) số

Vậy Số các số tự nhiên có 9 chữ số khác nhau mà số 1 hoặc 0 không đứng giữa là: \(9 \times 9!\)\( - \left( {9! + 8.8!} \right) = {8^2}.8!\)

Chọn B

Gọi số có năm chữ số có dạng \(\overline {abcde} \).

TH1: \(e = 0\) có \(1\) cách chọn.

Chọn \(2\) chữ số lẻ và \(2\) chữ số chẵn và xếp vị trí cho chúng có \(C_5^2.C_4^2.4!\) cách chọn.

Do đó có  \(C_5^2.C_4^2.4!\) số.

TH2: \(e \in \left\{ {2;4;6;8} \right\}\) có \(4\) cách chọn.

+) Nếu \(a\) chẵn, \(a \ne 0,a \ne e\) thì có \(3\) cách chọn.

Số cách chọn 3 chữ số còn lại (\(1\) chữ số chẵn và \(2\) chữ số lẻ) và xếp vị trí cho chúng là \(C_3^1.C_5^2.3!\) cách chọn.

Do đó có \(3.C_3^1.C_5^2.3!\) số.

+) Nếu \(a\) lẻ thì có \(5\) cách chọn.

Số cách chọn 3 chữ số còn lại (\(2\) chữ số chẵn và \(1\) chữ số lẻ) và xếp vị trí cho chúng là \(C_4^2.C_4^1.3!\) cách chọn.

Do đó có \(5.C_4^2.C_4^1.3!\) số.

Khi đó số các số chẵn có \(5\) chữ số khác nhau mà chỉ có đúng \(2\) chữ số lẻ là \(C_5^2.C_4^2.4! + 4.\left( {3.C_3^1.C_5^2.3! + 5.C_4^2.C_4^1.3!} \right) = 6480\) số.

Ta tính số các số chẵn có \(5\) chữ số khác nhau chỉ có \(2\) chữ số lẻ mà chúng đứng cạnh nhau.

Coi hai chữ số lẻ đứng cạnh nhau là một chữ số \(A\), có \(A_5^2\) cách chọn và sắp xếp vị trí của hai chữ số trong \(A\).

Số có dạng \(\overline {abcd} \) với \(a,b,c,d \in \left\{ {A;0;2;4;6;8} \right\}\).

+) Nếu \(a = A\) thì có \(A_5^3\) cách chọn \(b,c,d\).

+) Nếu \(a \ne A,a \ne 0\) thì có \(4\) cách chọn.

\(A\) có thể đứng ở vị trí \(b\) hoặc \(c\) nên có \(2\) cách xếp.

Có \(A_4^2\) cách chọn và sắp xếp hai chữ số còn lại.

Do đó có \(A_5^2\left( {A_5^3 + 4.2.A_4^2} \right) = 3120\)

Vậy có \(6480 - 3120 = 3360\) số.

Xếp 4 số lẻ có \(4!\) cách xếp, khi đó tạo ra 5 vách ngăn giữa các số lẻ (Kể cả 2 vách ngăn ở đầu).

VD: _1_3_5_7_ (_ là các vách ngăn).

Chọn 3 trong 5 vách ngăn để xếp 3 số chẵn, có \(A_5^3 = 3.4.5\) cách.

Vậy có \(4!.3.4.5 = 4!.5.6.2 = 2.6!\) số thỏa mãn.

Chọn B.

TH1: Số 3 và số 4 có mặt 2 lần, số 5 và 6 có mặt 0 lần \( \Rightarrow \) Có \(C_4^2.C_2^2 = 6\) số.

TH2: Số 3 có mặt 2 lần, số 4 có mặt 1 lần, số 5 có mặt 1 lần, số 6 có mặt 0 lần \( \Rightarrow \) Có \(C_4^2.C_2^1 = 12\) số.

TH tương tự TH2:

+) Số 3 có mặt 2 lần, số 4 có mặt 1 lần, số 5 có mặt 0 lần, số 6 có mặt 1 lần.

+) Số 4 có mặt 2 lần, số 3 có mặt 1 lần, số 5 có mặt 1 lần, số 6 có mặt 0 lần.

+) Số 4 có mặt 2 lần, số 3 có mặt 1 lần, số 5 có mặt 0 lần, số 6 có mặt 1 lần.

TH3: Số 3 có mặt 0 lần, số 4 có mặt 2 lần, số 5 và 6 có mặt 1 lần \( \Rightarrow \) Có \(C_4^2.2! = 12\) số.

TH tương tự TH3:

Số 4 có mặt 0 lần, số 3 có mặt 2 lần, số 5 và 6 có mặt 1 lần.

TH4: Số 3 có mặt 1 lần, số 4 có mặt 1 lần, số 5 và 6 có mặt 1 lần \( \Rightarrow \) Có \(4! = 24\) số.

Vậy có \(6 + 12.4 + 12.2 + 24 = 102\) số.

Chọn C.