内容正文:
专题03 计数原理
题型概览
题型01分步乘法计数原理及简单应用
题型02排列数的计算
题型03组合数的计算
题型04组合数的性质及应用
题型05二项展开式的应用
题型06求指定项的二项式系数
题型07二项式系数的增减性和最值
题型08求指定项的系数
题型09求有理项或其系数
题型10由项的系数确定参数
题型11二项展开式各项的系数和
题型12求系数最大(小)的项
题型13奇次项与偶次项的系数和
题型14两个二项式乘积展开式的系数问题
(
题型01
) 分步乘法计数原理及简单应用
1.(20-21高二下·浙江·期末)2021年3月,学校组建了五个精品社团:摄影社,朗诵社,编导社,播音社和舞蹈社,采取校外专业老师授课,校内专职老师管理模式,深受广大同学欢迎.报名当天,邟正直、周俭朴,司尚礼,钟扬善四个同学去填报名表,考虑到时间冲突,决定每人只报一项,请问收上的报名表有多少可能( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据分布乘法计数原理直接计算可得结果.
【详解】每个同学报名时都有种选择,则报名表共有种可能.
故选:C.
2.(21-22高二下·浙江金华·期末)袋中装有7个互不相同的小球,白球4个,黑球2个,红球1个.现在甲、乙两人从袋中轮流揽取1球,甲先取,乙后取,然后甲再取,……,取后不放回,直到两人中有一人取到白球时即终止,则乙取到白球且红球已经被取出的不同取法种数有 .
【答案】28
【分析】列出乙取到白球且红球已经被取出所包含的基本事件,再求每一个基本事件发生的数量,最后求和即可.
【详解】解:由题意可得满足条件的基本事件有:A=(红,白),B=(红,黑,黑,白),C=(黑,黑,红,白),D=(黑,红,黑,白).
事件A有;事件B有;事件C有;事件D有.
所以共有4+8+8+8=28种取法.
故答案为:28
(
题型0
2
) 排列数的计算
1.(22-23高二下·浙江·期中)已知,则n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用排列数公式计算作答.
【详解】因为,而,即有,于是,
所以n的值为5.
故选:C
2.(20-21高二下·浙江·期末)若复数,则 ;若,则的值为 .
【答案】 5
【分析】根据复数的除法计算,由排列数公式求.
【详解】由,
,解得或(舍去),
故答案为:;5
(
题型0
3
) 组合数的计算
1.(20-21高二上·浙江宁波·期末)若,则整数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由排列数和组合数公式计算即可得到结果.
【详解】,,
整理可得:,解得:或或,
,.
故选:A.
2.(23-24高二下·浙江·期中) (用数字表示).
【答案】20
【分析】根据组合数的计算公式计算即可.
【详解】解:由题可知:
,
故答案为:20.
(
题型0
4
) 组合数的性质及应用
1.(多选)(22-23高二下·浙江台州·期末)满足方程的的值可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】BC
【分析】根据组合数的性质计算即可求解.
【详解】因为,由组合数的性质可知,或,
所以或,
故选:BC.
2.(24-25高二下·浙江台州·期中)计算:(用数字作答)
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用排列数,组合数和阶乘的定义计算即可;
(2)利用组合数的定义直接计算或者是利用组合数的性质计算即可.
【详解】(1)原式.
(2)法一(直接计算):原式
法二(组合数的性质):原式
(
题型0
5
) 二项展开式的应用
1.(多选)(23-24高二下·浙江·期中)下列等式正确的是( )
A. B.若则
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据排列数的运算性质判断A;根据组合数的性质即可判断B;根据组合数的运算性质可得,即可判断C;根据的展开式和计算即可判断D.
【详解】A:,故A正确;
B:由组合数的性质知,若,则或,故B错误;
C:
,
又,所以,故C正确;
D:,故D正确.
故选:ACD
2.(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)若的展开式中存在常数项,请写出一个满足条件的n的值 .
【答案】6(答案不唯一)
【分析】写出二项式展开式的通项公式,得到,又,2,,写出一个满足要求的解即可
【详解】展开式的通项为,
因为存在常数项,
故有解,则,又,2,,
不妨令,则.
故答案为:6(答案不唯一)
(
题型0
6
) 求指定项的二项式系数
1.(20-21高三上·浙江金华·期末)的展开式中常数项是( )
A.60 B.120 C.160 D.960
【答案】C
【分析】先写出展开式中的通项公式,再令x指数为0,解出r,最后带入计算即可.
【详解】的展开式的通项公式为,
令,则,
故常数项为第4项且为,
故选:C.
2.(23-24高三上·浙江·期中)展开式中常数项为 .(用数字作答)
【答案】54
【分析】根据的展开式的通项公式可求出结果.
【详解】展开式的通项为,
令,得,所以展开始得常数项为.
故答案为:.
(
题型0
7
) 二项式系数的增减性和最值
1.(24-25高二下·浙江杭州·期中)在二项式的展开式中,二项式系数最大的项是( )
A. B.160 C. D.
【答案】B
【分析】根据二项式系数的性质求解即可.
【详解】二项式的展开式中,二项式系数最大的项为第四项,
是.
故选:B.
2.(22-23高二下·浙江舟山·期末)二项式的展开式中,只有第6项的二项式系数最大,则含的项是 .
【答案】
【分析】根据二项式系数的特征求出,求出二项式展开式的通项公式,再令的幂指数等于6,求得的值,可得答案.
【详解】因为二项式的展开式中只有第6项的二项式系数最大,
所以展开式中共有项,,
故展开式的通项为,
令,解得,故展开式中含的项是.
故答案为:
(
题型
8
) 求指定项的系数
1.(24-25高二下·浙江宁波·期中)已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用二项式展开式项的系数特征列不等式求解.
【详解】由的展开式中唯有第5项的系数最大,
得,而,解得,即,
所以t的取值范围是.
故选:D
2.(23-24高二下·浙江嘉兴·期末)的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出展开式的通项公式,令的指数为,进而即可求解.
【详解】展开式的通项公式为,
令解得,
所以展开式中的系数为,
故选:D
3.(24-25高三上·浙江宁波·期末)在的展开式中,含的项的系数为 (用数字作答).
【答案】80
【分析】根据二项式定理,展开式的通项,令可得,进而可得含项的系数是.
【详解】解:由,
由,可得,
故在的展开式中,含项的系数是,
故答案为:
4.(23-24高二下·浙江金华·期末)若,则 .
【答案】40
【分析】根据题意,由二项式展开式的通项公式代入计算,即可求解.
【详解】因为二项式展开式的通项公式为,
令,则,所以.
故答案为:
5.(24-25高二下·浙江·期中)在二项展开式中,所有项的二项式系数之和为.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由二项式系数和为可求得的值,然后写出二项展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项后即可得解;
(2)易知展开式中第三项和第四项二项式系数最大,结合二项展开式通项可求出展开式中二项式系数最大的项.
【详解】(1)由题意可得,二项式系数为解得,所以该二项式为.
则通项公式为,
令,解得,所以该二项式的展开式中的的系数为.
(2)因为,易知展开式中第三项和第四项二项式系数最大,
即,,
所以展开式中二项式系数最大的项是,.
6.(24-25高二下·浙江丽水·期中)已知二项式
(1)求展开式中所有二项式系数的和;
(2)求展开式的第5项的系数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据二项式系数和为计算可得;
(2)写出展开式的通项,利用通项计算可得.
【详解】(1)对于二项式,则展开式中所有二项式系数的和为;
(2)因为二项式展开式的通项为(且),
所以,所以展开式的第5项的系数为.
(
题型
9
) 求有理项或其系数
1.(20-21高二下·浙江·期末)在的展开式中,常数项为 (用数字作答),有理项共有 项.
【答案】 240 4
【分析】先求出二项式的展开式的通项公式,令的指数等于0,求出的值,即可求得展开式中的常数项,令指数为整数,即得有理项.
【详解】,
令,则,
常数项为,
令为整数,则,故有理项共有4项.
故答案为:240;4.
【点睛】本题主要考查二项展开式定理的通项与系数,属于简单题. 二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一,关于二项式定理的命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)考查二项展开式的通项公式;(可以考查某一项,也可考查某一项的系数)(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和;(3)二项展开式定理的应用.
2.(20-21高三上·浙江湖州·期末)二项式的展开式中常数项等于 ,有理项共有 项.
【答案】 15 4
【解析】(1)根据二项式定理的通项公式求解即可.
(2)根据二项式定理的通项公式分析的指数为整数的项的个数即可.
【详解】(1)根据二项式定理的通项公式.
故取常数项时.此时常数项为.
(2)当取有理项时, 整数.此时.故共有4项.
故答案为:(1). 15 (2). 4
【点睛】本题主要考查了二项式定理的运用,属于中等题型.
3.(24-25高二下·浙江·期中)在的展开式中,第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列.求:
(1)展开式中二项式系数最大的项;
(2)展开式中所有的有理项.
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)根据条件可得,再利用组合数公式求得,进而利用中间项的二项式系数最大求解即可;
(2)利用二项展开式的通项公式,通过的取值即可得到结果.
【详解】(1)由题意得,,
即,
即,或,因为,所以.
故,
因为二项式系数最大的项为第4项和第5项,
所以所求的项分别为,.
(2)是有理项,当且仅当,
因为,,所以,
故展开式中有2个有理项,分别是,.
4.(23-24高二下·浙江台州·期中)已知的展开式
(1)求展开式中所有项的系数和;
(2)求展开式中二项式系数最大的项;
(3)将展开式中所有项重新排列,求有理项不相邻的概率.
【答案】(1)2187
(2)
(3)
【分析】(1)赋值法求出系数和;
(2)二项式系数最大的项求解即可;
(3)先求出有理项的个数,再应用古典概型与插空法即可得解.
【详解】(1)令可得展开式中所有项的系数和.
(2)二项式系数最大的项为第4项或第5项
二项式系数最大的项为
(3)展开式共有8项,
展开式的通项公式为
当为整数,即时为有理项,共4项,
由插空法得有理项不相邻的概率为.
(
题型
10
) 由项的系数确定参数
1.(22-23高三上·浙江宁波·期末)若二项式的展开式中第6项与第7项的系数相等,则此展开式中二项式系数最大的项是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据第6项与第7项的系数相等列出方程,求出,进而得到二项式系数最大项为,计算出答案.
【详解】,所以,所以,即,
所以,所以二项式系数最大项为.
故选:B.
2.(21-22高三上·浙江·期末)已知二项式的展开式中,第4项的系数为-32,则n= ,常数项为 .
【答案】 4; 24.
【分析】根据二项式展开式的通项公式写出第4项,即可求出n,进而可求出常数项.
【详解】由二项式展开式的通项公式,
得二项式的通项公式为,
所以,
则,得,
即,
所以的常数项为.
故答案为:4;24
3.(21-22高三上·浙江温州·期末)已知展开式中所有项系数和为1,则实数的值为 ,的系数为 .
【答案】
【分析】令,则由题意可得,从而可求出实数的值,展开式中的系数加上1即可得展开式的系数
【详解】因为展开式中所有项系数和为1,
所以,解得,
则,
所以其展开式的的系数为,
故答案为:,
4.(21-22高二下·浙江湖州·期中)已知()的展开式中前项的二项式系数之和等于.
(1)求的值;
(2)若展开式中的一次项的系数为,求实数的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由题设有,结合组合数公式整理成关于n的一元二次方程求解即可.
(2)由(1)写出二项式展开式通项,进而判断含的项,结合其系数列方程求的值.
【详解】(1)由题设,,整理得,解得(舍)或;
(2)由(1)知:二项式展开式通项为,
当时为含的项,故,解得.
(
题型
11
) 二项展开式各项的系数和
1.(24-25高二下·浙江·期中)若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,可得出的值.
【详解】因为,
令可得.
故选:C.
2.(24-25高二下·浙江·期中)若的展开式中第3项和第9项的二项式系数相等,则以下判断正确的是( )
A.奇数项的二项式系数和为 B.所有奇数项的系数和为
C.第6项的系数最大 D.
【答案】A
【分析】由已知可推得,利用二项式系数的性质求解可判断A;赋值令以及,即可求解判断B;根据二项式系数的性质,即可得出C项;判断各项的符号,去掉绝对值,即可求解判断D.
【详解】由,可得二项式的展开式的通项公式可得,,
由已知可得,所以,
所以由二项式的展开式可知所有二项式系数和为,
所以奇数项的二项式系数和为,故A正确;
令,可得,
令,可得,
解得,故B错误;
由通项公式可知,奇数项的系数全为正,偶数项的系数全为负,
故第6项的系数不是最大值,故C错误;
令,可得,
所以,
所以,故D错误.
故选:A.
2.(21-22高三上·浙江绍兴·期末)已知展开式各项系数和为,则 ;常数项为 .
【答案】 5; 5.
【分析】空一:利用代入法进行求解即可;
空二:利用通项公式进行求解即可.
【详解】空一:令,得;
空二:二项式的通项公式为:,
令,即常数项为:,
故答案为:5;5.
3.(20-21高二上·浙江宁波·期末)在二项式的展开式中,前三项系数的绝对值成等差数列.
(1)求项数;
(2)求展开式中的二项式系数最大的项;
(3)求展开式中所有系数的绝对值的和.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)写出二项式展开式的通项,根据等差中项的性质列方程可得出的值;
(2)根据二项式系数的对称性和单调性可得出二项式系数最大的项;
(3)列出展开式中所有系数的绝对值,利用二项式定理特殊赋值求解即可.
【详解】(1)二项式展开式的通项为,
因为前三项系数的绝对值成等差数列, 所以,
化简得,解得,(,舍去).
(2)由(1)知,二项式的展开项共9项,故二项式系数最大的项为第项,即
(3)展开式中所有系数的绝对值的和为,
【点睛】结论点睛:本题考查二项式系数的性质,在的展开式中,若n是偶数时,中间项项的二项式系数最大;若n是奇数时,中间两项与项的二项式系数相等且最大.
(
题型
12
) 求系数最大(小)的项
1.(20-21高二下·浙江·期末)关于的说法,错误的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为2048 B.展开式各项系数和为0
C.展开式中只有第6项的二项式系数最大 D.展开式中第6项的系数最小
【答案】C
【分析】利用二项式系数性质可判断AC;利用赋值法可判断B;根据展开式各项系数为判断D.
【详解】可得展开式中的二项式系数之和为,故A正确;
令,可得展开式各项系数和为0,故B正确;
展开式共12项,其中中间第6、7项的二项式系数最大,故C错误;
展开式各项的系数为,可得当时,该项系数最小,故D正确.
综上,错误的选项是C.
故选:C.
2.(20-21高三上·浙江嘉兴·期末)已知的展开式中的各二项式系数的和比各项系数的和小240,则 ;展开式中的系数最大的项是 .
【答案】 4
【解析】分别求得二项式系数的和、各项系数的和,由此列方程组,解方程求得的值.结合二项式展开式的通项公式,求得展开式中的系数最大的项.
【详解】的展开式中的各二项式系数的和为.令,则各项系数的和为,依题意,.所以二项式为,其展开式的通项公式为,所以展开式中的系数为,令,得系数的取值为:
,所以展开式中的系数最大的项是.
故答案为:(1). 4 (2).
【点睛】本小题主要考查二项式展开式的二项式系数和、各项系数之和、系数最大的项,属于基础题.
3.(21-22高二上·浙江宁波·期末)已知的展开式中前三项的二项式系数之和为46,
(1)求n;
(2)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)9
(2)
【分析】(1)根据要求列出方程,求出的值;(2)求出二项式展开式的通项,列出不等式组,求出的取值范围,从而求出,得到系数最大项.
【详解】(1)由题意得:,解得:或,因为,所以(舍去),从而
(2)二项式的展开式通项为:,则系数为,要求其最大值,则只要满足,即,解得:,因为,所以,所以系数最大项为
4.(23-24高二下·浙江嘉兴·期中)已知二项式.
(1)若它的二项式系数之和为,求展开式中系数最大的项.
(2)若,求二项式的值被除的余数;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二项式系数和公式先求,再利用展开式通项公式列不等式组计算即可;
(2)将变形为,利用二项式定理计算即可.
【详解】(1)由题意可知,
则的展开通项公式为,
假设展开式中系数最大的项为第项,
则,
即,解得,所以,
展开式中系数最大的项为第6项,
即;
(2)因为时,
,
记,显然能被9整除,
所以二项式的值被除的余数为.
(
题型
13
) 奇次项与偶次项的系数和
1.(23-24高三上·浙江金华·期末)若,则( )
A. B.2 C.1 D.0
【答案】C
【分析】利用赋值法令、计算即可得.
【详解】令,则,即,
令,则,即,
故,
即,故.
故选:C.
2.(20-21高三上·浙江嘉兴·期末)已知.若,则 ; .
【答案】 0
【解析】求出展开式的通项,从而求得;再令和,可得答案.
【详解】因为
其中展开式的通项为,令,则,令,则,所以展开式中项为,故,
令则,
令则,
所以0,
故答案为:;.
【点睛】方法点睛:对形如的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令即可;对形如的式子求其展开式中各项系数之和,只需令即可.
3.(20-21高二下·浙江·期末)已知,求:
(1);
(2);
【答案】(1)-65;(2)-120.
【分析】用赋值法:对于进行合理赋值,即可求解.
【详解】对于:
令,则①;
令,则②;
令,则③;
(1)②-①得:;
(2)②-③得:,所以
【点睛】利用赋值法求二项展开式中系数和,通常对于,
令,则有;
令,则有;
令,则有.
4.(21-22高二下·浙江台州·期中)已知.求:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【知识点】求指定项的系数、二项展开式各项的系数和、奇次项与偶次项的系数和
【分析】(1)(2)根据给定的二项式的展开式,利用赋值法计算作答.
【详解】(1)依题意,令,当时,,
当时,,
所以,.
(2)由(1)知,当时,,
因此,
(
题型
14
) 两个二项式乘积展开式的系数问题
1.(20-21高三上·浙江宁波·期末)在的展开式中,含的项的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先写出展开式的通项,再讨论第一个括号选则令,第一个括号选,则令,两者相加即可求解.
【详解】展开式的通项为,
所以含的项为,
所以含的项的系数是,
故选:B.
2.(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知,则 .(用数字作答)
【答案】85
【分析】根据二项式展开式的通项公式来求得正确答案.
【详解】因为,
要求,即求展开式中的系数,
根据二项式展开式的通项公式,
对于,其通项为,
令,则展开式中的系数为,
对于,相当于展开式中的系数乘以,
令,则展开式中的系数为,
所以展开式中的系数为,
对于,相当于展开式中的系数,
令,则展开式中的系数为,
那么就是展开式中的系数,
所以,
把,,代入得:.
故答案为:85
一、单选题
1.(23-24高三上·浙江温州·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用二项式定理展开即可.
【详解】,
所以.
故选:D
2.(20-21高二下·浙江·期末)将颜色分别为红色、黄色、蓝色的3个球放入编号为1,2,…,7的七个盒中,每一个盒子至多放2个球,则不同的放法有( )
A.98种 B.196种 C.252种 D.336种
【答案】D
【分析】分3个球放入三个盒子,3个球放入二个盒子,利用分类加法计数原理求解.
【详解】分两类,第一种选三个盒子每个放一个,有种,
第二种选两个盒子,其中一个放两个,一个放一个,共有种放法,
根据分类加法计数原理可知,共有种放法.
故选:D
3.(22-23高二下·浙江温州·期末)的展开式中各项系数的和为,则该展开式中常数项为( )
A. B. C.20 D.40
【答案】A
【分析】由题意,赋值法求出a的值,再由二项式通项公式求解.
【详解】由题意,的展开式中各项系数的和为,令x=1,得a=1,
故原式,
的通项,
由,得,对应的常数项为,
由,得,对应的常数项为,
故所求的常数项为 ,选项A正确.
故选:A
4.(24-25高三上·浙江杭州·期末)甲、乙等5人去听同时举行的4个讲座,每人可自由选择听其中一个讲座,则恰好只有甲、乙两人听同一个讲座,其他人听的讲座互不相同的种数为( )
A.12 B.16 C.18 D.24
【答案】D
【分析】先安排甲乙,然后安排其他人,再根据分步乘法计数原理求得正确答案.
【详解】甲乙两人听同一个讲座,方法数有种,
其他人听不同的讲座,方法数有种,
所以恰好只有甲、乙两人听同一个讲座的种数为种.
故选:D.
二、多选题
5.(24-25高二上·浙江绍兴·期末)已知二项展开式,下列说法正确的有(为虚数单位)( )
A.的展开式中的常数项是 B.的展开式中的各项系数之和为
C. D.
【答案】ACD
【分析】应用二项式展开式求常数项判断A;应用赋值法求各项系数之和判断B;代入自变量分别求出判断C、D;
【详解】由题设,二项式展开式通项为,,
所以的展开式中的常数项是,A对;
的展开式中的各项系数之和为,B错;
由,,即,C对;
由,D对.
故选:ACD
6.(24-25高三上·浙江宁波·期末)从40个能歌善舞的人中选择15个人参加艺术节表演,其中7个人唱歌,8个人跳舞,共有多少种选择方式,下列各式表述正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】应用分步乘法原理结合组合数计算即可.
【详解】从40个能歌善舞的人中选择15个人参加艺术节表演,其中7个人唱歌,8个人跳舞,
先从40个能歌善舞的人中选择15个人有种选择,再从15个人参加艺术节表演中选择7个人唱歌有种选择,剩下的8人跳舞,共有种选择方式,A选项正确;
先从40个能歌善舞的人中选择7个人唱歌有种选择,再从剩下33个人中选择8个人跳舞有种选择,共有种选择方式,B选项正确;
先从40个能歌善舞的人中选择8个人跳舞有种选择,再从剩下32个人中选择7个人跳舞有种选择,共有种选择方式,C选项正确;
不能满足从40个能歌善舞的人中选择15个人参加艺术节表演,其中7个人唱歌,8个人跳舞,D选项错误;
故选:ABC.
7.(23-24高二下·浙江宁波·期末)已知,则( )
A.展开式的各二项式系数的和为0
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】二项式系数和为,得出A;令,得到,令,得到,得出B;由二项式定理可得,所以,它是的展开,得到C;,, 化简即可得D.
【详解】,
展开式的各二项式系数的和为,所以A错;
令,得到,令,得到,
,所以B对;
由二项式定理可得:,,
所以,,
,
,故C对;
,
,
,
,,故D对.
故选:BCD.
三、填空题
8.(22-23高二下·浙江·期末)在的展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则展开式中所有各项的系数和为 .
【答案】64
【分析】由题意可得二项式展开式有7项,从而可求出,然后令可求出展开式中所有各项的系数和.
【详解】因为在的展开式中,只有第4项的二项式系数最大,
所以二项式展开式有7项,所以,
所以二项式为,
令,则,
所以展开式中所有各项的系数和为64,
故答案为:64
9.(23-24高二下·浙江台州·期末)的展开式中的系数是 .(用数字作答)
【答案】40
【分析】求出展开式的通项公式,利用的幂指数确定项即可得解.
【详解】二项式展开式的通项,
因此含的项为第3项,即,
所以的系数是.
故答案为:40
10.(23-24高二上·浙江杭州·期末)的展开式中的系数为 .
【答案】
【分析】写出展开式第项通式即可求解.
【详解】因为展开式第项通式为,
所以当时的系数为.
故答案为:.
四、解答题
11.(24-25高二下·浙江·期中)已知的展开式中共有7项.
(1)求的值;
(2)求展开式中二项式系数最大的项;
(3)求的展开式中含的项的系数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据展开式的项数直接可得;
(2)利用二项展开式的通项直接求解即可;
(3)求得含有项的所有系数计算即可.
【详解】(1)由,解得;
(2)由(1)知展开式的通项为,
所以二项式系数最大的项为;
(3)由(2)分析可知令,得,即;
令,可得.
综上:展开式中的系数为
12.(24-25高二下·浙江绍兴·期中)已知,求
(1)求,的值;
(2)求的值.
【答案】(1),;
(2)513.
【分析】(1)令求,应用二项式的展开式求系数;
(2)令求出所有项系数和,结合(1),即可得.
【详解】(1)令,得,又,,
所以,有.
(2)令,得,
又,所以.
13.(20-21高二上·浙江宁波·期末)4位同学报名参加2022年杭州亚运会6个不同的项目(记为,,,,,)的志愿者活动.假设每位同学恰报1个项目,且报名各项目是等可能的.
(1)求4位同学报了4个不同的项目的概率;
(2)求1位同学报了项目,剩余3位同学都报了项目的概率.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据分步乘法计数原理,排列及古典概型可得结果;
(2)安排一名同学报A科目有种,根据古典概型求解.
【详解】(1)由题知,4位同学报6个项目共有种可能,
4位同学报了4个不同的项目共有种可能,
所以.
(2)由题知,4位同学报6个项目共有种可能,
1位同学报项目,剩余3位同学都报项目共有种可能,
所以.
14.(24-25高二下·浙江宁波·期中)在下列三个条件中任选一个合适的条件,补充在问题中的横线上,并解答.
条件①:展开式中所有偶数项的二项式系数之和等于50;
条件②:展开式中第3项的二项式系数是21;
条件③:展开式中第2项与第7项的二项式系数相等.
【选择多个条件解答,则按第一个条件计分】
问题:已知二项式若________,求:
(1)求和展开式中二项式系数最大的项;
(2)从展开式中的所有项中任取三项,取出的三项中既有有理项也有无理项,求共有多少种不同的取法.(有理项指所有字母的指数恰好都是整数的项)
【答案】(1)和
(2)
【分析】(1)根据题意,分别选①②③,求得,得到二项式,得到展开式中二项式系数最大的项为第4项和第5项,结合展开式的通项,即可求解.
(2)求得展开式的通项为,得到展开式中有理项和无理项的个数分别为4项,结合组合数的公式,即可求解.
【详解】(1)解:由二项式的展开式的通项为,
若选条件①:展开式中所有偶数项的二项式系数之和等于,可得,
因为,次数不存这样的,不符合题意;
若选条件②:展开式中第3项的二项式系数是,即,可得,
若选条件③:展开式中第2项与第7项的二项式系数相等,可得,此时,
所以二项式,可得展开式中二项式系数最大的项为第4项和第5项,
即和.
(2)解:由二项式的展开式的通项为,
当时,可得展开式为有理项;当时,可得展开式为无理项,
从展开式中的所有项中任取三项,取出的三项中既有有理项也有无理项,
可分为两类:一项为有理项,两项为无理项或两项为有理项,一项为无理项,
当一项为有理项,两项为无理项时,有;
当两项为有理项,一项为无理项时,有,
综上可得,共有不同取法.
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专题03 计数原理
题型概览
题型01分步乘法计数原理及简单应用
题型02排列数的计算
题型03组合数的计算
题型04组合数的性质及应用
题型05二项展开式的应用
题型06求指定项的二项式系数
题型07二项式系数的增减性和最值
题型08求指定项的系数
题型09求有理项或其系数
题型10由项的系数确定参数
题型11二项展开式各项的系数和
题型12求系数最大(小)的项
题型13奇次项与偶次项的系数和
题型14两个二项式乘积展开式的系数问题
(
题型01
) 分步乘法计数原理及简单应用
1.(20-21高二下·浙江·期末)2021年3月,学校组建了五个精品社团:摄影社,朗诵社,编导社,播音社和舞蹈社,采取校外专业老师授课,校内专职老师管理模式,深受广大同学欢迎.报名当天,邟正直、周俭朴,司尚礼,钟扬善四个同学去填报名表,考虑到时间冲突,决定每人只报一项,请问收上的报名表有多少可能( )
A. B. C. D.
2.(21-22高二下·浙江金华·期末)袋中装有7个互不相同的小球,白球4个,黑球2个,红球1个.现在甲、乙两人从袋中轮流揽取1球,甲先取,乙后取,然后甲再取,……,取后不放回,直到两人中有一人取到白球时即终止,则乙取到白球且红球已经被取出的不同取法种数有 .
(
题型0
2
) 排列数的计算
1.(22-23高二下·浙江·期中)已知,则n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(20-21高二下·浙江·期末)若复数,则 ;若,则的值为 .
(
题型0
3
) 组合数的计算
1.(20-21高二上·浙江宁波·期末)若,则整数( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·浙江·期中) (用数字表示).
(
题型0
4
) 组合数的性质及应用
1.(多选)(22-23高二下·浙江台州·期末)满足方程的的值可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高二下·浙江台州·期中)计算:(用数字作答)
(1);
(2).
(
题型0
5
) 二项展开式的应用
1.(多选)(23-24高二下·浙江·期中)下列等式正确的是( )
A. B.若则
C. D.
2.(24-25高三上·浙江嘉兴·期末)若的展开式中存在常数项,请写出一个满足条件的n的值 .
(
题型0
6
) 求指定项的二项式系数
1.(20-21高三上·浙江金华·期末)的展开式中常数项是( )
A.60 B.120 C.160 D.960
2.(23-24高三上·浙江·期中)展开式中常数项为 .(用数字作答)
(
题型0
7
) 二项式系数的增减性和最值
1.(24-25高二下·浙江杭州·期中)在二项式的展开式中,二项式系数最大的项是( )
A. B.160 C. D.
2.(22-23高二下·浙江舟山·期末)二项式的展开式中,只有第6项的二项式系数最大,则含的项是 .
(
题型
8
) 求指定项的系数
1.(24-25高二下·浙江宁波·期中)已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二下·浙江嘉兴·期末)的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·浙江宁波·期末)在的展开式中,含的项的系数为 (用数字作答).
4.(23-24高二下·浙江金华·期末)若,则 .
5.(24-25高二下·浙江·期中)在二项展开式中,所有项的二项式系数之和为.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
6.(24-25高二下·浙江丽水·期中)已知二项式
(1)求展开式中所有二项式系数的和;
(2)求展开式的第5项的系数.
(
题型
9
) 求有理项或其系数
1.(20-21高二下·浙江·期末)在的展开式中,常数项为 (用数字作答),有理项共有 项.
2.(20-21高三上·浙江湖州·期末)二项式的展开式中常数项等于 ,有理项共有 项.
3.(24-25高二下·浙江·期中)在的展开式中,第2,3,4项的二项式系数依次成等差数列.求:
(1)展开式中二项式系数最大的项;
(2)展开式中所有的有理项.
4.(23-24高二下·浙江台州·期中)已知的展开式
(1)求展开式中所有项的系数和;
(2)求展开式中二项式系数最大的项;
(3)将展开式中所有项重新排列,求有理项不相邻的概率.
(
题型
10
) 由项的系数确定参数
1.(22-23高三上·浙江宁波·期末)若二项式的展开式中第6项与第7项的系数相等,则此展开式中二项式系数最大的项是( )
A. B. C. D.
2.(21-22高三上·浙江·期末)已知二项式的展开式中,第4项的系数为-32,则n= ,常数项为 .
3.(21-22高三上·浙江温州·期末)已知展开式中所有项系数和为1,则实数的值为 ,的系数为 .
4.(21-22高二下·浙江湖州·期中)已知()的展开式中前项的二项式系数之和等于.
(1)求的值;
(2)若展开式中的一次项的系数为,求实数的值.
(
题型
11
) 二项展开式各项的系数和
1.(24-25高二下·浙江·期中)若,则等于( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·浙江·期中)若的展开式中第3项和第9项的二项式系数相等,则以下判断正确的是( )
A.奇数项的二项式系数和为 B.所有奇数项的系数和为
C.第6项的系数最大 D.
2.(21-22高三上·浙江绍兴·期末)已知展开式各项系数和为,则 ;常数项为 .
3.(20-21高二上·浙江宁波·期末)在二项式的展开式中,前三项系数的绝对值成等差数列.
(1)求项数;
(2)求展开式中的二项式系数最大的项;
(3)求展开式中所有系数的绝对值的和.
(
题型
12
) 求系数最大(小)的项
1.(20-21高二下·浙江·期末)关于的说法,错误的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为2048 B.展开式各项系数和为0
C.展开式中只有第6项的二项式系数最大 D.展开式中第6项的系数最小
2.(20-21高三上·浙江嘉兴·期末)已知的展开式中的各二项式系数的和比各项系数的和小240,则 ;展开式中的系数最大的项是 .
3.(21-22高二上·浙江宁波·期末)已知的展开式中前三项的二项式系数之和为46,
(1)求n;
(2)求展开式中系数最大的项.
4.(23-24高二下·浙江嘉兴·期中)已知二项式.
(1)若它的二项式系数之和为,求展开式中系数最大的项.
(2)若,求二项式的值被除的余数;
(
题型
13
) 奇次项与偶次项的系数和
1.(23-24高三上·浙江金华·期末)若,则( )
A. B.2 C.1 D.0
2.(20-21高三上·浙江嘉兴·期末)已知.若,则 ; .
3.(20-21高二下·浙江·期末)已知,求:
(1);
(2);
4.(21-22高二下·浙江台州·期中)已知.求:
(1);
(2).
(
题型
14
) 两个二项式乘积展开式的系数问题
1.(20-21高三上·浙江宁波·期末)在的展开式中,含的项的系数是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·浙江宁波·期末)已知,则 .(用数字作答)
一、单选题
1.(23-24高三上·浙江温州·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
2.(20-21高二下·浙江·期末)将颜色分别为红色、黄色、蓝色的3个球放入编号为1,2,…,7的七个盒中,每一个盒子至多放2个球,则不同的放法有( )
A.98种 B.196种 C.252种 D.336种
3.(22-23高二下·浙江温州·期末)的展开式中各项系数的和为,则该展开式中常数项为( )
A. B. C.20 D.40
4.(24-25高三上·浙江杭州·期末)甲、乙等5人去听同时举行的4个讲座,每人可自由选择听其中一个讲座,则恰好只有甲、乙两人听同一个讲座,其他人听的讲座互不相同的种数为( )
A.12 B.16 C.18 D.24
二、多选题
5.(24-25高二上·浙江绍兴·期末)已知二项展开式,下列说法正确的有(为虚数单位)( )
A.的展开式中的常数项是 B.的展开式中的各项系数之和为
C. D.
6.(24-25高三上·浙江宁波·期末)从40个能歌善舞的人中选择15个人参加艺术节表演,其中7个人唱歌,8个人跳舞,共有多少种选择方式,下列各式表述正确的为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高二下·浙江宁波·期末)已知,则( )
A.展开式的各二项式系数的和为0
B.
C.
D.
三、填空题
8.(22-23高二下·浙江·期末)在的展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则展开式中所有各项的系数和为 .
9.(23-24高二下·浙江台州·期末)的展开式中的系数是 .(用数字作答)
10.(23-24高二上·浙江杭州·期末)的展开式中的系数为 .
四、解答题
11.(24-25高二下·浙江·期中)已知的展开式中共有7项.
(1)求的值;
(2)求展开式中二项式系数最大的项;
(3)求的展开式中含的项的系数.
12.(24-25高二下·浙江绍兴·期中)已知,求
(1)求,的值;
(2)求的值.
13.(20-21高二上·浙江宁波·期末)4位同学报名参加2022年杭州亚运会6个不同的项目(记为,,,,,)的志愿者活动.假设每位同学恰报1个项目,且报名各项目是等可能的.
(1)求4位同学报了4个不同的项目的概率;
(2)求1位同学报了项目,剩余3位同学都报了项目的概率.
14.(24-25高二下·浙江宁波·期中)在下列三个条件中任选一个合适的条件,补充在问题中的横线上,并解答.
条件①:展开式中所有偶数项的二项式系数之和等于50;
条件②:展开式中第3项的二项式系数是21;
条件③:展开式中第2项与第7项的二项式系数相等.
【选择多个条件解答,则按第一个条件计分】
问题:已知二项式若________,求:
(1)求和展开式中二项式系数最大的项;
(2)从展开式中的所有项中任取三项,取出的三项中既有有理项也有无理项,求共有多少种不同的取法.(有理项指所有字母的指数恰好都是整数的项)
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