一、选择题
1.(2011·福建)(1+2x)5的展开式中,x2的系数等于
A.80 B.40
C.20 D.10
解析 (1+2x)5的第r+1项为Tr+1=C(2x)r=2rCxr,
令r=2,得x2的系数为22·C=40.
答案 B
2.将甲、乙、丙、丁四名学生分到三个不同的班,每个班至少分到一名学生,且甲、乙两名学生不能分到同一个班,则不同的分法种数为
A.18 B.24
C.30 D.36
解析 解法一 如丙、丁分到同一个班级,则方法数就是三个元素的一个全排列,即A;若丙分到甲或乙所在的班级,则丁只能独自一个班级,方法数是2A;同理,若丁分到甲或乙所在的班级,则丙独自一个班级,方法数是2A.根据分类加法计数原理,总的方法数是5A=30.
解法二 总的方法数是CA=36,甲、乙被分到同一个班级的方法数是A=6,故甲、乙不分到同一个班级的方法数是36-6=30.
答案 C
3.在二项式n的展开式中,各项系数之和为4,各项二项式系数之和为B,且A+B=72,则展开式中常数项的值为
A.6 B.9
C.12 D.18
解析 令x=1得各项系数的和为4n,各项的二项式系数的和等于2n,根据已知得方程4n+2n=72,解得n=3.二项展开式的通项公式为Tr+1=C()3-rr=3rCx-r,显然当r=1时,通项是常数,这个常数是9.故选B.
答案 B
4.某中学高三年级共有12个班级,在即将进行的月考中,拟安排12位班主任老师监考数学,每班1人,要求有且只有8个班级是自己的班主任老师监考,则不同的监考安排方案共有
A.4 455种 B.495种
C.4 950种 D.7 425种
解析 从12位老师中选出8位,他们各自监考自己的班级,方法数是C;剩下的4位老师都不监考自己的班级,记4位老师为甲、乙、丙、丁,他们各自的班级分别为A,B,C,D,则甲只能在B,C,D中选一个,有3种方法,假设甲在B,此时若乙在A,则丙、丁只能互换班级,若乙在C,D之一,也各有1种方法.甲在C,D时也分别有3种方法,故这时的安排方法数是3×(1+1+1)=9.根据分步乘法计数原理,监考安排方案共有C·9=4 455(种),故选A.
答案 A
5.如图所示,在1×6的矩形长条格中,两格涂红色,两格涂黄色,两格涂蓝色,但要求至少有一种颜色涂在了相邻的两格,则不同的涂色方法总数为
A.90 B.60
C.30 D.10
解析 没有限制的涂法有CCC=90(种);若没有任何两种颜色涂在相邻两格,可以这样排列颜色,首先在两个位置上排列其中一种颜色,只有一种排法,在这种颜色隔出的三个空位上选两个排列其中的第二种颜色,有方法数C=3,然后在这四个位置隔出的五个空位中选出两个位置,排列第三种颜色,有方法数C=10,这样排列颜色的方法数是30,最后把这样的颜色排列顺次涂在六个格子内,这样得到的就是没有任何一种颜色涂在相邻两格的方法数.故至少有一种颜色涂在了相邻的两格的方法数是90-30=60.
答案 B
6.如图所示,某建筑工地搭建的脚手架局部类似于4×2×3的长方体框架(由24个棱长为1个单位长度的正方体框架组合而成).一建筑工人从A点沿脚手架到B点,每步走1个单位长度,且不连续向上攀登,则其行走的最近路线共有
A.150条 B.525条
C.840条 D.1 260条
解析 第一步走完长4、宽2的矩形框架,相当于6步中有两步走宽,故有C种走法,第二步向上攀登时,相当于在6个位置的空隙中不相邻的插入三个元素,故有C种方法,∴从A点沿脚手架到B点,共有C·C=525种走法,故选B.
答案 B
二、填空题
7.若(x-a)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,且a5=56,则a0+a1+a2+…+a8=________.
解析 由题知a5=(-a)3C=56,∴a=-1,令x=1,
则a0+a1+a2+…+a8=28.
答案 28
8.(2011·广东六校联考)某国家代表队要从6名短跑运动员中选4人参加亚运会4×100 m接力,如果其中甲不能跑第一棒,乙不能跑第四棒,共有________种参赛方法.
解析 分情况讨论.①甲、乙均不参赛有A=24种参赛方法,②甲、乙有且只有一人参赛有CC(4!-3!)=144种,③甲、乙两人均参赛有C(4!-2×3!+2!)=84种参赛方法.故共有24+144+84=252种参赛方法.
答案 252
9.若多项式x3+x10=a0+a1(x+1)+…+a9(x+1)9+a10(x+1)10,则a9=________.
解析 a9与x3无关,变换x10=[-1+(x+1)]10,得a9=C(-1)9=-10.
答案 -10
三、解答题
10.在一次射击比赛中,有8个泥制靶子排成如图所示的三列(其中两列有3个靶子,一列有2个靶子),一位神枪手按下面的规则打掉所有的靶子:(1)首先他选择将要有一个靶子打掉的一列,(2)然后在被选中的一列中打掉最下面的一个没被打掉的靶子.那么打掉这8个靶子共有多少种顺序?
解析 解法一 在以这8个靶子为元素的排列(被打掉的顺序)中,同一列靶子间一定是按由下至上的顺序被打掉,即同一类元素间的顺序一定,因而所求顺序有=560(种).
解法二 将8个泥制的靶子按被打掉的先后顺序排成一列,每一种排列对应一种顺序.
第一步,安排左列3个靶子被打掉后的位置,有C种方法;
第二步,安排中列2个靶子被打掉后的位置,有C种方法;
第三步,安排右列3个靶子被打掉后的位置,有C种方法.
故共有CCC=560种方法.
11.二项式(axm+bxn)2 011(a>0,b>0,m,n≠0)中有2 010m+n=0,如果它的展开式里最大系数项恰是常数项.
(1)试求常数项是第几项;
(2)求的最值.
解析 (1)当Tr+1=C(axm)2 011-r(bxn)r=Ca2 011-rbrx(2 011-r)m+nr为常数项时,则(2 011-r)m+nr=0,又2 010m+n=0,从而r=1,所以它是第2项.
(2)∵第2项又是系数最大的项,
∴
从而即1 005≤≤2 011,
所以的最大值为2 011,最小值为1 005.
12.有4个不同的小球,4个不同的盒子,现要把球全部放进盒子内.
(1)恰有1个盒子不放球,共有多少种方法;
(2)恰有2个盒子不放球,共有多少种方法?
解析 (1)确定1个空盒有C种方法;选2个球放在一起有C种方法.
把放在一起的2个小球看成“一个”整体,则意味着将3个球分别放入3个盒子内,有A种方法.故共有CCA=144种方法.
(2)确定2个空盒有C种方法.4个球放进2个盒子可分成(3,1),(2,2)两类,第一类有序不均匀分组有CCA种方法,
第二类有序均匀分组有·A种方法.
故共有C(CCA+·A)=84种方法.
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