内容正文:
第五章
计数原理
第1讲 描述运动的基本概念
专题强化练9 (a+b)n(c+d)m与(a+b+c)n
的展开式问题
专题专项练
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2026广东部分学校联考] (x-y)6的展开式中,x4y2的系数为( )
A.60 B.30 C.45 D.15
A
解析 (x-y)6的二项式通项为Tr+1= ·x6-r(-y)r=(-1)r x6-ryr,令6-r=4,得r=2,令6-r=2,得r=4,故x2y4的系数为3(-1)2
+(-1)4 =60.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026江西景德镇一中期中](x2-x+y)6的展开式中x5y3的系数为 ( )
A.60 B.20
C.-20 D.-60
D
解析 (x2-x+y)6=[(x2-x)+y]6,其二项式通项为Tr+1= (x2-x)6-ryr,r=0,1,…,6,
令r=3,得T4= (x2-x)3y3,
(x2-x)3的二项式通项为Sk+1= ·(x2)3-k(-x)k=(-1)k x6-k,k=0,1,2,3,
令6-k=5,得k=1,
故x5y3的系数为 (-1)1 =-60.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025山东济南第一中学学情检测]已知(3x-1)·(x+1)n的展开式中所有项的系数之和为64,则展开式中
含x4的项的系数为 ( )
A.20 B.25 C.30 D.35
B
解析 ∵展开式中所有项的系数之和为64,
∴令x=1,得(3-1)(1+1)n=64,∴n=5,
∴(3x-1)(x+1)n=(3x-1)(x+1)5,
(x+1)5的二项式通项为Tr+1= x5-r,
当r=2时,T3= x3=10x3,3x·10x3=30x4,
当r=1时,T2= x4=5x4,(-1)·5x4=-5x4,
30x4-5x4=25x4,故展开式中含x4的项的系数为25.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[多选题][2025江西质量检测]关于(1+x)(1-2x)7,下列结论正确的是 ( )
A.展开式中的常数项为1
B.展开式中x3的系数为-196
C.展开式中所有项的系数的和为-2
D.展开式中x5的系数为392
ABC
解析 (1-2x)7的二项式通项为Tr+1= (-2x)r=(-2)r xr,r=0,1,…,7.
对于A,令r=0,得展开式中的常数项为1,A正确;
对于B,展开式中x3的系数为1× ×(-2)3+1× ×(-2)2=-196,B正确;
对于C,令x=1,得展开式中所有项的系数的和为-2,C正确;
对于D,展开式中x5的系数为1× ×(-2)5+1× ×(-2)4=-112,D错误.
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2025河北保定博野中学月考]在(x+y2-1)(x2-y-1)6的展开式中,x2y4的系数为( )
A.-60 B.-30 C.-20 D.20
B
解析 先求(x2-y-1)6的展开式中含xy4,x2y2,x2y4的项,
(x2-y-1)6的二项式通项为Tr+1= ·(x2-y)6-r(-1)r,0≤r≤6,r∈N,
(x2-y)6-r的二项式通项为Tk+1= ·(x2)6-r-k(-y)k= (-1)kx12-2r-2kyk,0≤k≤6-r≤6,k∈N,r∈N.
令 无解,
令 解得
令 解得
所以在(x+y2-1)(x2-y-1)6的展开式中,x2y4的系数为 (-1)3× (-1)2- ×(-1)1× (-1)4=-30.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2025广东珠海第二中学月考]已知(x2-x+2)n=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2nx2n,若|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2n|=4 096,
则a3= ( )
A.-640 B.-200 C.-160 D.-40
A
解析 (x2-x+2)n=[(x2+2)-x]n,其二项式通项为Tr+1= (x2+2)n-r(-x)r,0≤r≤n,r∈N,
因为 (x2+2)n-r>0,且(x2+2)n-r的展开式中x的指数均为偶数,
所以当r为偶数时,对应项的x的次数为偶次,且对应项的系数大于0,
当r为奇数时,对应项的x的次数为奇次,且对应项的系数小于0,
所以a0,a2,a4,…,a2n为正数,a1,a3,a5,…,a2n-1为负数,又(x2-x+2)n=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2nx2n,
所以令x=-1,则4n=a0-a1+a2-a3+…+a2n=|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2n|=4 096,
所以n=6,则(x2-x+2)6=[(x2+2)-x]6,其二项式通项为Tr+1= (x2+2)6-r·(-x)r,0≤r≤6,r∈N,(x2+2)6-r的二项式通项
为Tk+1= (x2)6-r-k·2k=2k ·x12-2r-2k,0≤k≤6-r,k∈N,
要使(x2-x+2)6的展开式中x的次数为3,则r=1,k=4或r=3,k=3,则a3=-24 -23 =-640.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025江西宜春模拟]记(x+t)3(x+t+1)2(x+t-1)(t∈R)的展开式中x5的系数为a,常数项为b,则下列说法正
确的是 ( )
A.若a>0,则b>0 B.若b<0,则a>0
C.若a<0,则b<0 D.若b>0,则a>0
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (x+t)3的二项式通项为 trx3-r,(x+t)3展开式中x3的系数为 t0=1,x2的系数为 t1=3t,x的系数为 t2=3
t2,常数项为 t3=t3,
(x+t+1)2=x2+2(t+1)x+(t+1)2,
x+t-1中x的系数为1,常数项为t-1,
要想得到x5,有以下几种情况:
①(x+t)3中取x3,(x+t+1)2中取x2,x+t-1中取常数项t-1,此时系数为1×1×(t-1)=t-1;
②(x+t)3中取x3,(x+t+1)2中取x,x+t-1中取x,此时系数为1×2(t+1)×1=2(t+1);
③(x+t)3中取x2,(x+t+1)2中取x2,x+t-1中取x,此时系数为3t×1×1=3t.
故a=(t-1)+2(t+1)+3t=6t+1.
b=t3×(t+1)2×(t-1)=t6+t5-t4-t3.
第1讲 描述运动的基本概念
对于A,若a>0,即6t+1>0,解得t>- ,当t=0时,b=0,A错误;
对于B,若b<0,即t6+t5-t4-t3=t3(t-1)·(t+1)2<0,解得t∈(0,1),
则a=6t+1>0,故B正确;
对于C,若a<0,即6t+1<0,解得t<- ,当t=-1时,b=0,C错误;
对于D,若b>0,即t3(t-1)(t+1)2>0,
解得t∈(-∞,-1)∪(-1,0)∪(1,+∞),
当t=-2时,a=-11<0,D错误.
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026湖北随州曾都第一高级中学开学考试]在(x-y)(x+2y+z)6的展开式中,x2y3z2的系数为___________.
120
解析 [(x+2y)+z]6的展开式中,含z2的项为 (x+2y)4z2,
(x+2y)4的展开式中,含xy3的项为 x(2y)3=32xy3,含x2y2的项为 x2(2y)2=24x2y2,
因此x2y3z2的系数为 ×[32+(-1)×24]=120.
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2025河北承德名校联考]已知(3x-y+2z)n的展开式中有一项是kxy3z3,则n-k=_____________.
3 367
解析 因为(3x-y+2z)n的展开式中每一项的次数均为n,所以n=1+3+3=7,
展开式中含有xy3z3的项为 (3x) ·(-y)3 (2z)3=-3 360xy3z3,
所以k=-3 360,故n-k=3 367.
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2024四川绵阳期末]求 的展开式中的常数项.
解析 求展开式中的常数项,需x2的指数是 的指数的 ,据此分类讨论,再考虑y4与 的指数.
①当x2的指数为1时, 的指数为2,
此时只需 的展开式中出现y2项,即 ·(y4)2· ,
因此常数项为 · ·x2· · ·(y4)2· =1 680;
②当x2的指数为2时, 的指数为4,此时只需 的展开式中出现y4项,显然不可能.
故所求常数项为1 680.
第1讲 描述运动的基本概念
11.[2025山东青岛实验高级中学月考]已知 的展开式中所有项的二项式系数和为128,各项系
数和为-1.
(1)求n和a的值;
(2)求 的展开式中的常数项.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由题意可得
解得
(2)由(1)可知 =(2x-x-2)·(-2x2+x-1)7.
(-2x2+x-1)7的二项式通项为Tk+1= ·(x-1)k=(-2)7-k· x14-3k,k=0,1,…,7,
令14-3k=-1,则k=5,令14-3k=2,则k=4,
故所求的常数项为2x·(-2)2 x-1-x-2·(-2)3 x2=168+280=448.
第1讲 描述运动的基本概念
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