内容正文:
第01讲 排列组合与二项式定理
目录
01 常考题型过关练
题型01 分类加法原理与分步乘法原理
题型02 求二项展开式的第k项
题型03 求指定项的系数
题型04 由项的系数确定参数
题型05 三项展开式的系数问题
题型06 两个二项式乘积展开式的系数问题
题型07 展开式系数问题
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 分类加法原理与分步乘法原理
1.六名志愿者到北京、延庆、张家口三个赛区参加活动,若每个赛区两名志愿者,则安排方式共有( )
A.15种 B.90种 C.540种 D.720种
【答案】B
【详解】解:先从六名志愿者中选择两名志愿者到北京参加活动,有种方法,再从剩下的4名志愿者中选择2名志愿者到延庆参加活动,有种方法,最后从剩下的2名志愿者中选择2名志愿者到延庆参加活动,有种方法.由乘法分步原理得共有种方法.
故选:B
2.用四种颜色给正四棱锥的五个顶点涂色,要求每个顶点涂一种颜色,且每条棱的两个顶点涂不同颜色,则不同的涂法有( )
A.72种 B.36种 C.12种 D.60种
【答案】A
【详解】如下表
顶点
V
A
B
C
D
种数
4
3
2
C与A同色1
2
C与A不同色1
1
总计
故选:A.
3.某班一天上午有4节课,下午有2节课,现要安排该班一天中语文、数学、英语、体育、艺术、通技各一节课的课表,要求数学课排在上午,体育课排在下午,不同的排法种数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意,要求数学课排在上午,体育课排在下午,有种排法,
再排其余4节,有种排法,
根据乘法原理,共有种排法,
故选:B.
4.某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有( )
A.42种 B.36种 C.6种 D.12种
【答案】B
【详解】第一类:三名同学中有甲同学,则不同的安排有:种;
第二类:三名同学中没有甲同学,则不同的安排有:种;
根据分类加法原理可得,共有种,
故选:B.
5.某班有甲、乙、丙、丁四名学生依次参加接力跑的接力比赛,已知甲不能站在第一位,乙不能站在第二位,则可能的安排排列顺序有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
【答案】B
【详解】分甲站在第二位和不站在第二位两种情况讨论,
①当甲站在第二位时,余下三人可以全排列,此时共有种情况;
②当甲不站在第二位时,甲有个位置可选,此时乙也有种情况可选,余下两人可以全排列,则此时共有种情况;
综上所述,一共有种情况,
故选:B.
02 求二项展开式的第k项
6.二项式展开式中的第4项为 .
【答案】
【详解】二项式展开式的通项公式为,,
所以展开式的第4项为.
故答案为:.
7.在的二项展开式中,第四项是常数项,则该常数项为 .(用数字作答)
【答案】
【详解】由二项式的展开式的通项为,
可得展开式的第四项为,
因为二项展开式的第四项为常数项,所以,解得.
该常数项为.
故答案为:
8.的展开式中的第四项是 .
【答案】
【详解】的展开式中的第四项是,
故答案为:.
03 求指定项的系数
9.在的展开式中,含的项的系数为( )
A. B. C.112 D.448
【答案】A
【详解】的展开式的通项为,,
令,得,所以含的项的系数为.
故选:A
10.的展开式中的系数为( )
A.210 B. C.10 D.
【答案】D
【详解】已知展开式中第项为,
令,解得;
所以含的项为.
因此展开式中的系数为.
故选:D
11.的展开式的第6项的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据二项式展开式的通项公式得,第6项的系数为:
.
故选:D
12.的展开式中,的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为的二项展开式的通项公式为,
令,得到,所以的系数是,
故选:C.
13.的展开式中,的系数为( )
A.-54 B.-24 C.27 D.54
【答案】D
【详解】展开式通项为,
令,得的系数为.
故选:D.
04 由项的系数确定参数
14.在的展开式中,第3项和第13项的系数相同,则n=( )
A.16 B.14 C.15 D.17
【答案】B
【详解】根据题意可得,
所以n=2+12=14.
故选:B
15.已知的展开式中的系数为15,则的系数为( )
A.420 B.640 C.720 D.960
【答案】D
【详解】由展开式的通项公式为,
令得,则的系数,所以,
令可得,则项的系数为.
故选:D.
16.若()的展开式中x与项的系数相等,则( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】C
【详解】依题意,,,由展开式中x与项的系数相等,
得,因此,所以.
故选:C
17.的展开式中常数项是,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【详解】因为的展开式中常数项是:,
由 .
故选:C
18.已知展开式中第3项的系数比第2项的系数大162,则n的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【详解】 ,
.
由题意得,即得,解得,
故选:B.
05 三项展开式的系数问题
19.的展开式中,的系数为( )
A.4 B.32 C.60 D.120
【答案】D
【详解】的展开式通项为,
的展开式通项为,
所以的展开式通项为 ,
由得
因此展开式中的系数为.
故选:D.
速解:
由5个相乘得到,要得到含的项的系数,
需要1个提供x,2个提供y,2个提供,
则展开式中的系数为.
故选:D.
20.的展开式中的常数项为( )
A.120 B.88 C.24 D.18
【答案】B
【详解】因为,
要想得到常数项,则有两种可能性:
(1)5个括号都取常数项,则得到的常数项为;
(2)2个括号取常数项,2个括号取,1个括号取,则得到的常数项为.
根据多项式乘多项式的规则可知展开式的常数项为.
故选:B
21.的展开式中的系数为( )
A.75 B.135 C.180 D.195
【答案】D
【详解】,
这个展开式中从第4项开始就不会出现,即只在前3项出现,
所以的系数为,
故选:D.
22.的展开式中项的系数为( )
A.120 B.90 C.60 D.45
【答案】C
【详解】因为,
所以的展开式中项的系数为.
故选:C.
23.展开式中的系数为( )
A. B.
C.160 D.80
【答案】A
【详解】表示5个相乘,每个在相乘时均有三种选择,
选或或.
设选的有个,选的有个,那么选的有个,
则有,解得或或,
即选5个;或者选1个、3个、1个;或者选2个、1个、2个;
因此含项的系数为.
故选:A
06 两个二项式乘积展开式的系数问题
24.的展开式中,的系数为( )
A.80 B.40 C. D.
【答案】D
【详解】个因式,个因式中取,个因式中取,个因式中取,
即可得出含的项,其为,
故的系数为.
故选:D
25.在的展开式中,的系数为( )
A.260 B. C. D.220
【答案】D
【详解】依题意,展开式中含的项为,含的项为,
因此的展开式中含的项为,
所以的系数为220.
故选:D
26.的展开式中的系数为( )
A.30 B.10 C. D.
【答案】A
【详解】由题意知的展开式的通项为.
令,得的展开式中的系数为;
令,得的展开式中的系数为,
所以的展开式中的系数为.
故选:A.
27.的展开式中的系数为( )
A.162 B.168 C.180 D.185
【答案】B
【详解】二项式展开式的通项公式为,
所以的展开式中的系数为.
故选:B
28.展开式中的系数为( )
A. B.24 C. D.16
【答案】D
【详解】的展开式的通项为,
若从因式选取,则需,
此时展开式中含的项为;
若从因式选取,则需,
此时展开式中含的项为;
故展开式中的系数为.
故选:D
07 展开式系数问题
29.若且,则实数m的值为( )
A.1 B. C. D.1或
【答案】D
【详解】令可得,
因此可得,解得或.
故选:D
30.已知,若,则( )
A. B. C.15 D.35
【答案】A
【详解】令,可得,解得,
,
展开式中的系数为.
故选:A.
31.已知,若,则自然数( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【详解】令,得,
令,得,
所以.
故选:B
32.设,若,则( )
A.1 B. C.3 D.
【答案】D
【详解】令,则可得.
又,则.
故选:D.
33.设,则( )
A.7 B.14 C.6 D.13
【答案】D
【详解】令可得,
对两边同时求导得:
,
令有,,
所以.
故选:D
1.在的展开式中( )
A.项的系数大于项的系数
B.项的系数大于项的系数
C.项的系数大于项的系数
D.项的系数大于项的系数
【答案】D
【详解】的展开式的通项公式,
A.当时,项的系数为,当时,项的系数为,故A错误;
B. 当时,项的系数为,项的系数为,故B错误;
C. 当时,项的系数为,项的系数为,故C错误;
D. 当时,项的系数为,项的系数为,故D正确.
故选:D
2.下列各二项式中,其展开式不存在常数项的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设二项展开式的第为常数项.
对A:由 ,由 ,所以展开式的第6项为常数项,即的展开式有常数项;
对B:由 ,由 ,所以展开式的第5项为常数项,即的展开式有常数项;
对C:由 ,由 ,所以的展开式的第9项为常数项,即的展开式有常数项;
对D:由 ,由 ,所以的展开式不存在常数项.
故选:D
3.( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】注意到原式中每一项都可以写成,
由组合数的定义可得,
所以原式,
由二项式定理可知,
,
两式相加再除以2可得,
所以原式.
故选:D.
4.某公司研发的6个不同的程序中有2个程序无法正常运行,若最多测试4次能找到这2个无法正常运行的程序,则不同的测试次序共有( )
A.90种 B.108种 C.114种 D.128种
【答案】C
【详解】①测试2次找到2个无法正常运行的程序,则不同的测试次序有种;
②测试3次找到2个无法正常运行的程序,则不同的测试次序有种;
③测试4次找到2个无法正常运行的程序,则不同的测试次序有种;
④测试4次找到4个正常运行的程序,则不同的测试次序有种,
综上,不同的测试次序共有种.
故选:C
5.某校的音乐学会有7名男生及5名女生.某舞台上放了两行椅子,且每行有3张椅子.从该音乐学会中随机选出3名男生及3名女生在舞台上就座.若选出的女生必须坐在首行:求编排男生和女生在舞台上就座的方法的数目.( )
A.350 B.720 C.12600 D.25200
【答案】C
【详解】先选女生:从5名女生中选3名,可以选种,
再选男生:从7名男生中选3名,可以选种,
再对女生排列:3名女生在首行3张椅子上排列,有种,
再对男生排列:3名男生在第二行3张椅子上排列,有种,
由分步乘法计数原理得,总方法数为种,故C正确.
故选:C
1.(2025·天津·高考真题)在的展开式中,项的系数为 .
【答案】
【详解】展开式的通项公式为,
当时,,
即展开式中的系数为.
故答案为:
2.(2025·上海·高考真题)在二项式的展开式中,的系数为 .
【答案】
【详解】由通项公式,
令,得,
可得项的系数为.
故答案为:.
3.(2024·上海·高考真题)在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为 .
【答案】10
【详解】则二项式的展开式各项系数和为32,得,解得,
所以的展开式项的系数为.
故答案为:10
4.(2024·全国甲卷·高考真题)的展开式中,各项系数中的最大值为 .
【答案】5
【详解】由题展开式通项公式为,且,
设展开式中第项系数最大,则,
,即,又,故,
所以展开式中系数最大的项是第9项,且该项系数为.
故答案为:5.
5.(2024·天津·高考真题)在的展开式中,常数项为 .
【答案】20
【详解】因为的展开式的通项为,
令,可得,
所以常数项为.
故答案为:20.
6.(2023·上海·高考真题)已知,若存在{0,1,2,…,100}使得,则k的最大值为 .
【答案】49
【详解】二项式的通项为,
二项式的通项为,
,
,若,则为奇数,
此时,
,又为奇数,的最大值为49.
故答案为:49.
7.(2023·天津·高考真题)在的展开式中,的系数为 .
【答案】
【详解】展开式的通项公式,
令可得,,
则项的系数为.
故答案为:60.
8.(2022·天津·高考真题)在的展开式中,常数项是 .
【答案】15
【详解】由题意的展开式的通项为,
令即,则,所以的展开式中的常数项为.
故答案为:.
9.(2022·浙江·高考真题)已知多项式,则 , .
【答案】
【详解】含的项为:,故;
令,即,
令,即,
∴,
故答案为:;.
10.(2022·上海·高考真题)二项式的展开式中,项的系数是常数项的5倍,则 ;
【答案】10
【详解】由题知 ,当 时,的系数为 ;当 时,常数项为 ;
又的系数是常数项的5倍,所以,解得 .
故答案为:10
11.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)的展开式中的系数为 (用数字作答).
【答案】-28
【详解】因为,
所以的展开式中含的项为,
的展开式中的系数为-28
故答案为:-28
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第01讲 排列组合与二项式定理
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01 常考题型过关练
题型01 分类加法原理与分步乘法原理
题型02 求二项展开式的第k项
题型03 求指定项的系数
题型04 由项的系数确定参数
题型05 三项展开式的系数问题
题型06 两个二项式乘积展开式的系数问题
题型07 展开式系数问题
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 分类加法原理与分步乘法原理
1.六名志愿者到北京、延庆、张家口三个赛区参加活动,若每个赛区两名志愿者,则安排方式共有( )
A.15种 B.90种 C.540种 D.720种
2.用四种颜色给正四棱锥的五个顶点涂色,要求每个顶点涂一种颜色,且每条棱的两个顶点涂不同颜色,则不同的涂法有( )
A.72种 B.36种 C.12种 D.60种
3.某班一天上午有4节课,下午有2节课,现要安排该班一天中语文、数学、英语、体育、艺术、通技各一节课的课表,要求数学课排在上午,体育课排在下午,不同的排法种数是( )
A. B. C. D.
4.某班从5名同学中选3名同学分别参加数学、物理和化学知识竞答,已知甲同学不能参加物理和化学知识竞答,其他同学都能参加这三科知识竞答,则不同的安排有( )
A.42种 B.36种 C.6种 D.12种
5.某班有甲、乙、丙、丁四名学生依次参加接力跑的接力比赛,已知甲不能站在第一位,乙不能站在第二位,则可能的安排排列顺序有( )
A.种 B.种 C.种 D.种
02 求二项展开式的第k项
6.二项式展开式中的第4项为 .
7.在的二项展开式中,第四项是常数项,则该常数项为 .(用数字作答)
8.的展开式中的第四项是 .
03 求指定项的系数
9.在的展开式中,含的项的系数为( )
A. B. C.112 D.448
10.的展开式中的系数为( )
A.210 B. C.10 D.
11.的展开式的第6项的系数是( )
A. B. C. D.
12.的展开式中,的系数是( )
A. B. C. D.
13.的展开式中,的系数为( )
A.-54 B.-24 C.27 D.54
04 由项的系数确定参数
14.在的展开式中,第3项和第13项的系数相同,则n=( )
A.16 B.14 C.15 D.17
15.已知的展开式中的系数为15,则的系数为( )
A.420 B.640 C.720 D.960
16.若()的展开式中x与项的系数相等,则( )
A.8 B.7 C.6 D.5
17.的展开式中常数项是,则( )
A. B. C.2 D.3
18.已知展开式中第3项的系数比第2项的系数大162,则n的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
05 三项展开式的系数问题
19.的展开式中,的系数为( )
A.4 B.32 C.60 D.120
20.的展开式中的常数项为( )
A.120 B.88 C.24 D.18
21.的展开式中的系数为( )
A.75 B.135 C.180 D.195
22.的展开式中项的系数为( )
A.120 B.90 C.60 D.45
23.展开式中的系数为( )
A. B.
C.160 D.80
06 两个二项式乘积展开式的系数问题
24.的展开式中,的系数为( )
A.80 B.40 C. D.
25.在的展开式中,的系数为( )
A.260 B. C. D.220
26.的展开式中的系数为( )
A.30 B.10 C. D.
27.的展开式中的系数为( )
A.162 B.168 C.180 D.185
28.展开式中的系数为( )
A. B.24 C. D.16
07 展开式系数问题
29.若且,则实数m的值为( )
A.1 B. C. D.1或
30.已知,若,则( )
A. B. C.15 D.35
31.已知,若,则自然数( )
A.6 B.5 C.4 D.3
32.设,若,则( )
A.1 B. C.3 D.
33.设,则( )
A.7 B.14 C.6 D.13
1.在的展开式中( )
A.项的系数大于项的系数
B.项的系数大于项的系数
C.项的系数大于项的系数
D.项的系数大于项的系数
2.下列各二项式中,其展开式不存在常数项的是( )
A. B. C. D.
3.( )
A. B. C. D.
4.某公司研发的6个不同的程序中有2个程序无法正常运行,若最多测试4次能找到这2个无法正常运行的程序,则不同的测试次序共有( )
A.90种 B.108种 C.114种 D.128种
5.某校的音乐学会有7名男生及5名女生.某舞台上放了两行椅子,且每行有3张椅子.从该音乐学会中随机选出3名男生及3名女生在舞台上就座.若选出的女生必须坐在首行:求编排男生和女生在舞台上就座的方法的数目.( )
A.350 B.720 C.12600 D.25200
1.(2025·天津·高考真题)在的展开式中,项的系数为 .
2.(2025·上海·高考真题)在二项式的展开式中,的系数为 .
3.(2024·上海·高考真题)在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为 .
4.(2024·全国甲卷·高考真题)的展开式中,各项系数中的最大值为 .
5.(2024·天津·高考真题)在的展开式中,常数项为 .
6.(2023·上海·高考真题)已知,若存在{0,1,2,…,100}使得,则k的最大值为 .
7.(2023·天津·高考真题)在的展开式中,的系数为 .
8.(2022·天津·高考真题)在的展开式中,常数项是 .
9.(2022·浙江·高考真题)已知多项式,则 , .
10.(2022·上海·高考真题)二项式的展开式中,项的系数是常数项的5倍,则 ;
11.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)的展开式中的系数为 (用数字作答).
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