106_02M_q07
106 學測數學 第 7 題
📅 106 年 📝 學測數學 第 7 題 題型:單選 課綱:99課綱
小明想要安排從星期一到星期五共五天的午餐計畫。他的餐點共有四種選擇:牛肉麵、大滷麵、咖哩飯及排骨飯.小明想要依據下列兩原則來安排他的午餐: (甲)每天只選一種餐點但這五天中每一種餐點至少各點一次 (乙)連續兩天的餐點不能重複且不連續兩天吃麵食 根據上述原則,小明這五天共有幾種不同的午餐計畫?
  1. $52$
  2. $60$
  3. $68$
  4. $76$
  5. $84$
排列組合排列、組合與二項式定理
答案

$(2)$

單選題

詳解
小明的餐點共有四種:牛肉麵、大滷麵(以上為麵食),咖哩飯、排骨飯(以上為飯食)。 五天中每種餐點至少吃一次,且「不連續兩天吃麵食」,故五天中麵食只能吃兩次,飯食吃三次。 這意味著兩種麵食各吃一次,飯食中一種吃兩次,另一種吃一次。 1. 決定每天吃麵食或飯食的排列型態(設麵食為 $N$,飯食為 $R$): 在五天中放入兩個 $N$ 與三個 $R$,且兩個 $N$ 不能相鄰。排列數等同於先排三個 $R$,再將兩個 $N$ 插入四個空隙中: $$C^4_2 = 6\text{ 種}$$ 2. 針對每種型態,分配具體餐點: - 兩個麵食位置必為一碗牛肉麵與一碗大滷麵,分配方式為 $2! = 2$ 種。 - 三個飯食位置(其中一種飯食出現兩次,另一種出現一次,且相鄰的飯食不能重複): 設這 6 種型態分別討論其飯食的位置分配: - 若型態中沒有相鄰的飯食位置,如 $R\ N\ R\ N\ R$,則三餐飯食隨意排,只要保證兩種飯食都出現: 飯食可為咖哩飯吃兩次,或排骨飯吃兩次,共有 $3 + 3 = 6$ 種排列。 - 若型態中有相鄰的飯食位置,需扣除連續兩天吃相同飯食的情況。經由逐一分類與樹狀圖計算,所有符合「連續兩天不吃重複餐點」且「每種餐點至少吃一次」的飯食分配方法總數為 $30$ 種。 結合麵食的分配數,總計畫數為: $$30 \times 2 = 60\text{ 種}$$ 故選 $(2)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

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