第42練排列組合與二項(xiàng)式定理-2023年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)小題練習(xí)(新高考)(解析版)_第1頁(yè)
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專題14計(jì)數(shù)原理、隨機(jī)變量及其分布

第42練排列、組合與二項(xiàng)式定理

1.(2022?廣東汕頭?三模)2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)期間,從3名男志愿者和2名女志愿者中選4名去支援“冰

壺”“花樣滑冰”“短道速滑”三項(xiàng)比賽志愿者工作,其中冰壺項(xiàng)目需要一男一女兩名,花樣滑冰和短道速滑各

需要一名,男女不限.則不同的支援方法的種數(shù)是()

A.36B.24C.18D.42

【答案】A

【解析】第一步從3名男志愿者和2名女志愿者各選一名志愿者去支援冰壺項(xiàng)目,選法共有C;C;=6種;

第二步從剩余的3人中選一人去支援花樣滑冰,選法共有C;=3種;

第三步從剩余的2人中選一人去支援短道速滑,選法共有C;=2種;

依據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理可知,不同的支援方法的種數(shù)是6x3x2=36,

故選:A.

2.(2022?福建泉州?模擬)面對(duì)突如其來(lái)的新冠疫情,全國(guó)人民眾志成城,齊心抗疫,甲、乙兩位老師在

上課之余.積極參加某社區(qū)的志愿活動(dòng),現(xiàn)該社區(qū)計(jì)劃連續(xù)三天行核酸檢測(cè),需要多名志愿者協(xié)助工作,因

工作關(guān)系,甲、乙不能在同一天參加志愿活動(dòng),那么甲、乙每人至少參加其中一天的方案有()

A.6種B.9種C.12種D.24種

【答案】C

【解析】分為三類:①甲、乙各一天,有用=6種;②甲2天,乙1天,有C"3種;③乙2天,甲1天,

有C;=3種,6+3+3=12,故共有12種方案.故選:C

3.(2022?北京豐臺(tái)?一模)在抗擊新冠疫情期間,有3男3女共6位志愿者報(bào)名參加某社區(qū)“人員流調(diào)”、“社

區(qū)值守”這兩種崗位的志愿服務(wù),其中3位志愿者參加“人員流調(diào)”,另外3位志愿者參加“社區(qū)值守”.若該

社區(qū)“社區(qū)值守”崗位至少需要1位男性志愿者.則這6位志愿者不同的分配方式共有()

A.A種B.20種C.30種D.60種

【答案】A

【解析】6位志愿者3位志愿者參加“人員流調(diào)”,另外3位志愿者參加“社區(qū)值守”的分配方式共有C;=20種,

“社區(qū)值守”崗位全是女性的分配方式共1種,故“社區(qū)值守”崗位至少需要1位男性志愿者的分配方式共有

20—1=19種.故選:A

4.(2022?山東泰安?模擬)(X-T『展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為()

A.CjB.-C北C.?D.-C1

【答案】B

【解析】卜-:『展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為c;;(T)U=-C;.故選:B.

5.(2022?福建省福州第一中學(xué)三模)(2x-y)6的展開(kāi)式中,項(xiàng)的系數(shù)是()

A.30B.-30C.60D.-60

【答案】C

【解析】由題意&I=G(2x)~(-y)"當(dāng)z?=4時(shí),Vj/項(xiàng)的系數(shù)是]5χ4=60

故選:C

6.(2022?上海?模擬)為了檢測(cè)學(xué)生的身體素質(zhì)指標(biāo),從游泳類1項(xiàng),球類3項(xiàng),田徑類4項(xiàng)共8項(xiàng)項(xiàng)目

中隨機(jī)抽取4項(xiàng)進(jìn)行檢則,則每一類都被抽到的概率為;

3

【答案】I

【解析】解:從游泳類I項(xiàng),球類3項(xiàng),田徑類4項(xiàng)共8項(xiàng)項(xiàng)目中隨機(jī)抽取4項(xiàng)進(jìn)行檢測(cè),

則每一類都被抽到的方法共有C;?C;?Cj+C:?C;?C:種,

而所有的抽取方法共有C;種,

故每一類都被抽到的概率為CeCACcC=1^=5,

3

故答案為:y?

7.(2022?江西?九江實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬(理))有紅、藍(lán)、黃、綠四種顏色的球各6個(gè),每種顏色的6個(gè)球分

別標(biāo)有數(shù)字1、2、3、4、5、6,從中任取3個(gè)標(biāo)號(hào)不同的球,這3個(gè)顏色互不相同且所標(biāo)數(shù)字互不相鄰的

取法種數(shù)為.

【答案】96

【解析】從1、2、3、4、5、6中任取3個(gè)標(biāo)號(hào)不同且3個(gè)標(biāo)號(hào)數(shù)字互不相鄰的取法有:135、136、146、

246,共4種;

3個(gè)顏色互不相同的取法有:C:A;=24種;所以滿足題意的取法共有:4x24=96種.

故答案為:96.

8.(2022?湖北?襄陽(yáng)四中模擬)從3位女生,5位男生中選4人參加科技比賽,且至少有1位女生入選,則

不同的選法共有種(用數(shù)字作答).

【答案】65

【解析】根據(jù)題意,可得為三類:

第一類:恰好一名女生時(shí),共有C;C;=30種不同的選法;

第二類:恰好兩名女生時(shí),共有C;C;=30種不同的選法;

第三類:恰好三名女生時(shí),共有C;C=I5種不同的選法,

由分類計(jì)數(shù)原理可得,共有30+30+15=65種不同的選法.

故答案為:65.

9.(2022?上海?模擬)二項(xiàng)式(3+x)”的展開(kāi)式中,一項(xiàng)的系數(shù)是常數(shù)項(xiàng)的5倍,則〃=;

【答案】10

【解析】由題知<+i=C;3"TV,當(dāng)廠=2時(shí),/的系數(shù)為c:3"2;當(dāng)/=()時(shí)?,常數(shù)項(xiàng)為C:3";

乂Y的系數(shù)是常數(shù)項(xiàng)的5倍,所以CHT=5C:3",解得〃=10.

故答案為:10

10.(2022?湖南?邵陽(yáng)市第二中學(xué)模擬)若(X-IJ展開(kāi)式中只有第五項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,則展開(kāi)后的常

數(shù)項(xiàng)為.

【答案】1120

【解析】的展開(kāi)式中只有第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,則由二項(xiàng)式系數(shù)性質(zhì)知:展開(kāi)式共有9項(xiàng),則

7?=8,

j展開(kāi)式的通項(xiàng)為=G/-r?(-∣)r=(-2)rC;√-2r(∕?∈N,r≤8),

展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng),必有8-2r=0,即r=4,

所以展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng)為(=(-2)4C;=16X70=1120.

故答案為:1120.

1.(2022?江西?九江實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬(理))2010年世界杯足球賽預(yù)計(jì)共有24個(gè)球隊(duì)參加比賽,第一輪分成

6個(gè)組進(jìn)行單循環(huán)賽(在同一組的每?jī)蓚€(gè)隊(duì)都要比賽),決出每個(gè)組的一、二名,然后又在剩下的12個(gè)隊(duì)

中按積分取4個(gè)隊(duì)(不比賽),共計(jì)16個(gè)隊(duì)進(jìn)行淘汰賽來(lái)確定冠亞軍,則一共需比賽()場(chǎng)次.

A.53B.52C.51D.50

【答案】C

【解析】第一輪分成6個(gè)組進(jìn)行單循環(huán)賽共需要6C:=36場(chǎng)比賽,淘汰賽有如下情況:16進(jìn)8需要8場(chǎng)比

賽,8進(jìn)4需要4場(chǎng)比賽,4進(jìn)2需要2場(chǎng)比賽,確定冠亞軍需要1場(chǎng)比賽,共需要36+8+4+2+1=51場(chǎng)

比賽:故選:C.

2.(2022?江蘇鹽城?三模)為落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù),踐行五育并舉,某學(xué)校開(kāi)設(shè)A,B,C三門(mén)德育校

本課程,現(xiàn)有甲、乙、丙、丁、戊五位同學(xué)參加校本課程的學(xué)習(xí),每位同學(xué)僅報(bào)一門(mén),每門(mén)至少有一位同

學(xué)參加,則不同的報(bào)名方法有()

A.54種B.240種C.150種D.60種

【答案】C

【解析】根據(jù)題意,甲、乙、丙、丁、戊五位同學(xué)選A,B,C三門(mén)德育校本課程,

每位同學(xué)僅報(bào)一門(mén),每門(mén)至少有一位同學(xué)參加,需要分三組,有兩類情況,

CCC

①三組人數(shù)為1、1、3,此時(shí)有A;=60種;

A;

Ccc

②三組人數(shù)為2、2、1,此時(shí)有?A;=90種.

A;

所以共有60+90=150種.

故選:C

(2022?四川廣安?模擬(理))在(2-/

的展開(kāi)式中,常數(shù)項(xiàng)為(

A.-60B.60C.-240D.240

【答案】D

7

【解析】由題知,展開(kāi)式中第r+1項(xiàng)7;M=CK—產(chǎn)(_/),=(-1>2-C

X

令"—6=0,得r=2,所以展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng)為n=2"C:=240.

故選:D

4.(2022?新疆?三模(理))若(2-x)6=%+4(l+x)+α2(l+xy+…+4(l+x)6,則4=()

A.270B.135C.~135D.-270

【答案】B

66

【解析】(2-x)=ao+alO+x)+α2(1+x)^■+----∣-6z6(l+x)?

26

以X-I代替X,得(3-X)6=a0+atx+a2x+■??+a6x,

所以其通項(xiàng)公式為4M=G3J(τ>=Ch-(-1)3,

令,=4,

所以4=C36Y(-1)4=135,

故選:B

5.(2022?江蘇蘇州?模擬)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)和乙同學(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

【答案】A

【解析】由題可得甲、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,共有不同的安排方法C;A:=240利J

其中甲同學(xué)和乙同學(xué)去同一場(chǎng)館的安排方法種數(shù)為A:=24,

故甲同學(xué)和乙同學(xué)不去同一場(chǎng)館,所有不同的安排方法種數(shù)為240-24=216.

故選:A.

6.(2022?江蘇?常州高級(jí)中學(xué)模擬)(Y-x+l)(x-l)5的展開(kāi)式中/的系數(shù)為()

A.-25B.25C.-5D.5

【答案】A

[解析];(χ2-χ+I)(X-1)3=x^(x-l)?—x(x—1)?+(X—I)5

(X-I)S的展開(kāi)式為小=C*5-%-l)*=(-IycX5Λ4=0,1,2,…,5,

令A(yù)=3,得(一1)七V=TOX2,則χ2(τ0χ2)=-[0/,

令&=2,得(一1)2CX3=ιoV,則-X(IOX3)=-10χ4,

令k=l,得(—1)CH=—5x4,

.?.(χ2γ+ι)(χ-i)5的展開(kāi)式中/的系數(shù)為㈠o)+(τo)+Q5)=-25.

故選:A.

7.(2022?浙江?紹興一中模擬)某科室有4名人員,兩男兩女,參加會(huì)議時(shí)一排有5個(gè)位置,從左到右排,

則兩女員工不相鄰(中間隔空位也叫不相鄰),且左側(cè)的男員工前面一定有女員工的排法有種(結(jié)

果用數(shù)字表示).

【答案】44

【解析】先排兩男和空位,再把兩女插空,分兩種情形:

第一種,先排兩男和空位,最左邊是空位時(shí),排兩男和空位共A;=2種,

將女生插空時(shí)乂分兩種情形:

先排兩男和空位時(shí),空位兩側(cè)排兩名女生時(shí)計(jì)A;=2種;

空位兩側(cè)共排一名女生時(shí)計(jì)C;C;C;=8種,

共計(jì)A;(A;+C;CA)=20種;

第二種,先排兩男和空位,最左邊是男生時(shí),排兩男和空位共C;A;=4種,將女生插空共C;C;=6種,共計(jì)

C;A;C;C;=24種,

綜上,共計(jì)A;(A;+C;GG)+C;A;CC=44種.

故答案為:44

8.(2022?陜西?交大附中模擬(理))黨的十九大報(bào)告提出“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”,要“推動(dòng)城鄉(xiāng)義務(wù)教育一體化

發(fā)展,高度重視農(nóng)村義務(wù)教育為了響應(yīng)報(bào)告精神,某師范大學(xué)6名畢業(yè)生主動(dòng)申請(qǐng)到某貧困山區(qū)的鄉(xiāng)村

小學(xué)工作,若將這6名畢業(yè)生分配到該山區(qū)的3所鄉(xiāng)村小學(xué),每所學(xué)校至少分配1人,則分配方案的總數(shù)

為-

【答案】540

【解析】第一步將6名畢業(yè)生分成3組,且每組至少1人,一共有3種分配方案,即1、1、4或1、2、3或2、

cC2C2C2

2、2,其中1、1、4分配方式有??J=15種/、2、3,分配方式有C=60種,2、2、2,分配方式有七二=15

種,

第二步將分好的3組畢業(yè)生分配到3所鄉(xiāng)村小學(xué),其分法有A;=6種,

利用分步計(jì)數(shù)原理可知,分配方案的總數(shù)為(15+60+15)x6=540,

故答案為:540.

9.(2022?山東?勝利一中模擬)已知(α√+l)卜-彳)的展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)的和為-3,則該展開(kāi)式中X的系

數(shù)為_(kāi)________

【答案】-120

【解析】解:因?yàn)?Or2+1)卜一的展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)的和為一3,

所以令x=l,得-(α+l)=-3,

解得。=2,

所以二項(xiàng)式為(2Y+l)(χ-2j,

則展開(kāi)式中含X的項(xiàng)為2丁×C;=-120x,

故X的系數(shù)為-120,

故答案為:-120

10.(2022?青海?模擬(理))偉大的數(shù)學(xué)家歐拉28歲時(shí)解決了困擾數(shù)學(xué)界近一個(gè)世紀(jì)的“巴塞爾問(wèn)題”:計(jì)

…,又知SinX=.《+看.…+平:+…

算已知

2???l-?2-2

nTr3!5!(2π-l)!

*E1Il1

/1∈N,貝IJp"+尹+示+…+-τ+…=?

【答案】-

6

【解析】由SinX=X-土+土++V_—+,兩邊同時(shí)除以X,

3!5!(2n-l)!

得皿=qJ+(4"7+

X3!5!(2/2-1)!

Lsinx

又——=

x

展開(kāi)式中F的系數(shù)為-*(/+*+*++Λ+

,1<1111、1

所以一EK+級(jí)+?++√+Γ~y.'

所以4+111lt1

2Γ+++=+^6^

I2Fti-

_2

故答案為:

6

1.(2022?江蘇省濱海中學(xué)模擬)用1,2,3,4,5,6組成六位數(shù)(沒(méi)有重復(fù)數(shù)字),在任意相鄰兩個(gè)數(shù)

字的奇偶性不同的條件下,1和2相鄰的概率是()

D

?-?b?lc?I?Ti

【答案】C

【解析】將3個(gè)偶數(shù)排成一排有A;種,再將3個(gè)奇數(shù)分兩種情況插空有2A;種,

所以任意相鄰兩個(gè)數(shù)字的奇偶性不同的6位數(shù)有2A;A;=72種,

任意相鄰兩個(gè)數(shù)字的奇偶性不同且1和2相鄰,分兩種情況討論:

當(dāng)個(gè)位是偶數(shù):2在個(gè)位,則1在十位,此時(shí)有段國(guó)=4種;

2不在個(gè)位:將4或6放在個(gè)位,百位或萬(wàn)位上放2,在2的兩側(cè)選一個(gè)位置放1,最后剩余的2個(gè)位置放

其它兩個(gè)奇數(shù),此時(shí)有C;GG&=16種;

所以個(gè)位是偶數(shù)共有20種;

同理,個(gè)位是奇數(shù)也有20種,則任意相鄰兩個(gè)數(shù)字的奇偶性不同且1和2相鄰數(shù)有40種,

所以任意相鄰兩個(gè)數(shù)字的奇偶性不同的條件F,1和2相鄰的概率是比=1.

故選:C

2.(2022?北京市第十二中學(xué)三模)如圖,一次移動(dòng)是指:從某一格開(kāi)始只能移動(dòng)到鄰近的一格,并且總是

向右或右上或右下移動(dòng),而一條移動(dòng)路線由若干次移動(dòng)構(gòu)成,如l-3-4-5τ6τ7就是一條移動(dòng)路線,則

從數(shù)字“1”到“7”,漏掉兩個(gè)數(shù)字的移動(dòng)路線條數(shù)為()

A.5B.6C.7D.8

【答案】B

【解析】由題意1和7是不能漏掉的,所以由以下路線:

(1,3,5,6,7),(1,3,4,6,7),(1,3,4,5,7),(1,2,4,6,7),(1,2,4,5,7),(1,2,3,5,7)共6條,

故選:B.

3.(2022?河南?模擬(理))已知(χ2-x+l)"卜2+’的展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)和為%則/的系數(shù)為()

A.16B.8C.0D.-12

【答案】D

【解析】因?yàn)楦黜?xiàng)系數(shù)和為4,

所以令x=l,代入可得(l-l+l)"(l+l)”τ=4,解得〃=3,

所以原式為(X2-X+l)[χ2+=(f-χ+])[χ4+々+ax),

又任7+1U-X)+1,展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為7;M==C;(VTx,

令仁3,則n=C;(Y—x)0=l,所以可得一個(gè)y*的系數(shù)為IXl=1,

令y0,則T>C)(χ2-χ)3,

又(V-Xy展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為=G(X2廣(-獷=G(-gj,

令r=0,T;=Cf(-?)°X6=X6,所以可得一個(gè)/的系數(shù)為1X1=1,

令r=3,<=C≈(-l)3x3=-xV,所以可得一個(gè)X-的系數(shù)為(7)x2=-2,

22423

令仁1,T2=Cl(x-x)=3(x+x-2X),所以可得一個(gè)小的系數(shù)為3X(-2)X2=-12,

綜上:/的系數(shù)為I+J2-12=-12.

故選:D

4.(2022?湖南?長(zhǎng)郡中學(xué)模擬)現(xiàn)安排甲、乙、丙、丁、戊5名同學(xué)參加2022年杭州亞運(yùn)會(huì)志愿者服務(wù)活動(dòng),

有翻譯、導(dǎo)游、禮儀、司機(jī)四項(xiàng)工作可以安排,則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.若每人都安排一項(xiàng)工作,則不同的方法數(shù)為5-

B.若每項(xiàng)工作至少有1人參加,則不同的方法數(shù)為4C

C.每項(xiàng)工作至少有1人參加,甲、乙不會(huì)開(kāi)車但能從事其他三項(xiàng)工作,丙、丁、戊都能勝任四項(xiàng)工作,則不

同安排方案的種數(shù)是C;C:A;+C;A;

D.如果司機(jī)工作不安排,其余三項(xiàng)工作至少安排1人,則這5名同學(xué)全部被安排的不同方法數(shù)為

(CG+盤(pán)窗)用

【答案】ABD

【解析】解:根據(jù)題意,依次分析選項(xiàng):

對(duì)于A,安排5人參加4項(xiàng)工作,若每人都安排一項(xiàng)工作,每人有4種安排方法,則有4$種安排方法,故A

錯(cuò)誤;

對(duì)于B,根據(jù)題意,分2步進(jìn)行分析:先將5人分為4組,再將分好的4組全排列,安排4項(xiàng)工作,有C;A:

種安排方法,故B錯(cuò)誤;

對(duì)于C,根據(jù)題意,分2種情況討論:①?gòu)谋?,戊中選出2人開(kāi)車,②從丙,丁,戊中選出1人開(kāi)車,

則有8種安排方法,C正確;

對(duì)于分2步分析:需要先將5人分為3組,有(竽+筆]種分組方法,將分好的三組安排翻譯、導(dǎo)

游、禮儀三項(xiàng)工作,有A;種情況,則有.[竽+等種安排方法,。錯(cuò)誤;

14Λ2)

故選:ABD.

5.(2022?江蘇?南京市天印高級(jí)中學(xué)模擬)卜+:)的展開(kāi)式中,下列結(jié)論正確的是()

A.展開(kāi)式共6項(xiàng)

B.常數(shù)項(xiàng)為160

C.所有項(xiàng)的系數(shù)之和為729

D.所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為64

【答案】BCD

【解析】展開(kāi)式的總項(xiàng)數(shù)是7,A不正確;

展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為C"6rrβ2r

C'fι2x-

令6-2r=0得r=3,常數(shù)項(xiàng)為CQ3=160,B正確;

取x=l得卜+:)展開(kāi)式的所有項(xiàng)的系數(shù)之和為36=729,C正確;

由二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)得(x+1)展開(kāi)式的所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為2‘=64,D正確.

故選:BCD.

6.(2022?江西新余?二模(理))若一個(gè)三位數(shù)的各位數(shù)字之和為10,則稱這個(gè)三位數(shù)“十全十美數(shù)”,如

208,136都是“十全十美數(shù)”,現(xiàn)從所有三位數(shù)中任取一個(gè)數(shù),則這個(gè)數(shù)恰為“十全十美數(shù)”的概率是

3

【答案】①

【解析】所有三位數(shù)個(gè)數(shù)為900個(gè).

“十全十美數(shù)”有54個(gè)列舉如下:①有一位數(shù)字是0的,共有4+4+4+4+2=18個(gè),分別為

109,190,901,910;208,280,802,820;307,370,730,703;406,460,604,640;505,550;

②含有兩個(gè)相同數(shù)字的,共有3+3+3+3=12個(gè),分別為181,118,811;226,262,622;334,343,433;442,244,424;

③不含0且沒(méi)有相同數(shù)字的,共有4x&=24個(gè),分別為

127,172,217,271,712,721;136,163,316,361,613,631;145,154,415,451,514,541;235,253,325,352,523,532,

543

從所有三位數(shù)中任取一個(gè)數(shù),則這個(gè)數(shù)恰為“十全十美數(shù)”的概率P=而=H.

故答案為:立3

7.(2022?河南安陽(yáng)?模擬(理))己知d-2nx)"(a>0)的展開(kāi)式中只有第4項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,且所有

X

項(xiàng)的系數(shù)和為1,則展開(kāi)式中Y的系數(shù)為.

【答案】240

[解析】因(?-20r)"的展開(kāi)式中只有笫4項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,則n=6,其所有項(xiàng)的系數(shù)和為(?-2a)b=1,

X

而4>0,解得α=1,則有P-2x)6展開(kāi)式的通項(xiàng)為J=CZd產(chǎn)(-2Xy=(-2),qx2r^*6,7r∈N,r≤6,

冗X

由2—6=2得r=4,于是得展開(kāi)式「I項(xiàng)為(-2)4CN=240x2,

所以展開(kāi)式中d的系數(shù)為240.

故答案為:2

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