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2019-2023高考数学真题分类汇编23 计数原理、二项式、排列组合
一、选择题
1.(2023·新高考Ⅱ卷)某学校为了了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同抽样结果共有( ).
A.种 B.种
C.种 D. 种
【答案】D
【知识点】分层抽样方法;分步乘法计数原理
【解析】【解答】 根据分层抽样定义
初中抽取:(人),高中抽取:(人),
再利用分步乘法计数原理共有不同抽样结果。
故选:D
【分析】根据分层抽样计算初中抽取40人,高中抽取20人,再用分步乘法计算共有多少结果。
2.(2021·全国乙卷)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A.60种 B.120种 C.240种 D.480种
【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由题意知,必须有2个人一组,其他各组只有1个人,所以分配方法是:,
故答案为:C.
【分析】利用排列与组合来求解。
3.(2020·新高考Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有( )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有 ;
然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有 ;
最后剩下的3名同学去丙场馆.
故不同的安排方法共有 种.
故答案为:C
【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.
4.(2020·北京)在 的展开式中, 的系数为( ).
A.-5 B.5 C.-10 D.10
【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】 展开式的通项公式为: ,
令 可得: ,则 的系数为: .
故答案为:C.
【分析】首先写出展开式的通项公式,然后结合通项公式确定 的系数即可.
5.(2019·全国Ⅲ卷理)(1+2x2)(1+x)4的展开式中x3的系数为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】 【解答】解:∵ 的通项公式为 ,
∴展开式中x3的系数为 ,
故答案为:A.
【分析】由已知利用 的通项公式为 ,结合 即可求出展开式中x3的系数.
6.(2023·全国甲卷)有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则恰有1人连续参加两天服务的选择种数为( )
A.120 B.60 C.40 D.30
【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】星期六先选两人参加服务,则有种选择,
星期天从两人中选一人,同时从剩下三人中选一人,则有种选择,
由分步乘法原理则共有种.
故选:B.
【分析】根据题意,可以从时间角度按步进行选择,结合分步乘法原理即可.
7.(2023·全国乙卷)甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )
A.30种 B.60种 C.120种 D.240种
【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】根据题意,两人选读的总选法有:种,
其中,两人选择的读物中都不同的选法有:种,
两人选择的读物中都相同的选法有:种,
故两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法有:225-90-15=120种,
故选:C.
【分析】由事件总数减去两人选择的读物均相同或均不同情形可得出答案.
8.(2022·新高考Ⅱ卷)有甲乙丙丁戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有多少种( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
【答案】B
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】因为丙丁相邻,先把丙丁捆绑,看做一个元素,连同乙,戊看成三个元素排列,有 种排列方式;甲不在两端,则甲在三个元素的中间两个位置任选一个位置插入,有2种插空方式;注意到丙丁两人的顺序可交换,有2种排列方式,故安排这5名同学共有: 种不同的排列方式.
故答案为:B
【分析】利用捆绑法处理丙丁,用插空法安排甲,利用排列组合与计数原理即可得解.
9.(2023·北京卷)的展开式中的系数为( ).
A. B. C.40 D.80
【答案】D
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】 展开式通项为,
令,解得,
展开式中的系数为.
故答案为:D
【分析】根据 展开式通项公式得出答案.
10.(2022·北京)若 ,则 ( )
A.40 B.41 C.-40 D.-41
【答案】B
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】当 时, ,当 时, ,两式相加得 .
故答案为:B
【分析】令 和 ,所得两式相加即可求解.
11.(2020·新课标Ⅰ·理) 的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】C
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 展开式的通项公式为 ( 且 )
所以 与 展开式的乘积可表示为:
或
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为10,
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为
所以 的系数为
故答案为:C
【分析】求得 展开式的通项公式为 ( 且 ),即可求得 与 展开式的乘积为 或 形式,对r分别赋值为3,1即可求得 的系数,问题得解.
二、多项选择题
12.(2021·新高考Ⅱ卷)设正整数 ,其中 ,记 .则( )
A. B.
C. D.
【答案】A,C,D
【知识点】二项式定理;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:对于A, , ,
则,故A正确;
对于B,取n=2,2×2+3=7=1·20+1·21+1·22,则ω(7)=3,
而2=0·20+1·21,则ω(2)=1,即ω(7)≠2ω(2)+1,故B错误;
对于C,8n+5=a0·23+a1·24+……+ak·2k+3+5=1·20+1·22+a0·23+a1· 24+……+ak· 2k+3
所以ω(8n+5)=2+a0+a1+……+ak,
4n+3=a0·22+a1· 23+……+ak· 2k+2+3=1·20+1·21+a0·22+a1· 23+……+ak· 2k+2,
所以ω(4n+3)=2+a0+a1+……+ak,
所以ω(8n+5)=ω(4n+3),故C正确;
对于D,2n-1=20+21+……+2n-1,
所以ω(2n-1)=n,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】利用ω(n)的定义可判断ACD选项的正误,利用特殊值法可判断B选项的正误.
三、填空题
13.(2022·浙江)已知多项式 ,则 , .
【答案】8;-2
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】,
∴;
令x=0,则,
令x=1,则
∴.
故答案为:8,﹣2.
【分析】a2相当于是用(x+2)中的一次项系数乘以展开式中的一次项系数加上(x+2)中的常数项乘以展开式中的二次项系数之和;分别给x辅助令x=0,x=1,即可求得的值.
14.(2022·新高考Ⅰ卷) 的展开式中 的系数为 (用数字作答).
【答案】-28
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:(x+y)8的通项公式为,
①当8-r=2,即r=6时, 展开式中 项为,
②当8-r=3,即r=5时, 展开式中 项为,
则展开式中 项为,
故答案为:-28
【分析】由二项式定理,分类讨论求解即可.
15.(2022·上海)在 的展开式中,含 项的系数为
【答案】66
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:由题意得 的通项公式为(0≤r≤12,r∈N)
令36-4r=-4,得r=10,
则,
则 项的系数为66.
故答案为:66
【分析】根据二项式定理直接求解即可.
16.(2021·北京) 展开式中常数项为 .
【答案】-4
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:由题意得二项展开式的通项公式为
令12-4k=0,得k=3
故常数项为
故答案为:-4
【分析】根据二项展开式的通项公式直接求解即可.
17.(2021·浙江)已知多项式 ,则 , .
【答案】5;10
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】根据二项式定理的通项公式:故a1=5;
同理故a2=3;
故a=7,
所以 10.
故答案为:5,10.
【分析】因为指数不高,直接展开。
18.(2021·天津)在 的展开式中, 的系数是 .
【答案】160
【知识点】二项式定理;二项式定理的应用
【解析】【解答】解: 的展开式的通项公式是
令18-4r=6,得r=3
所以 的系数是
【分析】根据二项式的展开式通项公式求解即可.
19.(2020·天津)在 的展开式中, 的系数是 .
【答案】10
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】因为 的展开式的通项公式为 ,令 ,解得 .
所以 的系数为 .
故答案为:10.
【分析】写出二项展开式的通项公式,整理后令 的指数为2,即可求出.
20.(2020·新课标Ⅱ·理)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有 种.
【答案】36
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】 4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学
先取2名同学看作一组,选法有:
现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:
根据分步乘法原理,可得不同的安排方法 种
故答案为:36.
【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.
21.(2019·上海)首届中国国际进口博览会在上海举行,某高校拟派4人参加连续5天的志愿者活动,其中甲连续参加2天,其他人各参加1天,则不同的安排方法有 种(结果用数值表示)
【答案】24
【知识点】分步乘法计数原理;简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:在五天里,甲连续参加2天,一共有4种,剩下的3人排列,故有 种,
故答案为:24.
【分析】利用实际问题的已知条件结合分步乘法计数原理,用排列数求出不同的安排方法种数。
22.(2023·天津卷)在的展开式中,项的系数为 .
【答案】60
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】由 ,则通项,
当,即,此时系数.
故答案填:60.
【分析】根据二项式定理得出通项,整理代入即得 项的系数.
23.(2023·上海卷)已知,其中,若且,当时,的最大值是 ;
【答案】49
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】由 ;
当 ,即
①当r为偶数时,,不符合题意
②当r为奇数时,只需,即,∴k<50
则符合题意r值最大为49.
故答案为:49
【分析】由二项式定理通项公式化简整理,结合不等式奇偶分析解得符合题意的k值.
24.(2020·新课标Ⅲ·理) 的展开式中常数项是 (用数字作答).
【答案】240
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】
其二项式展开通项:
当 ,解得
的展开式中常数项是: .
故答案为: .
【分析】写出 二项式展开通项,即可求得常数项.
25.(2020·浙江)设 (1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= ;a1+a2+a3= .
【答案】80;130
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= =80.
a1+a2+a3= =130.
故答案为:80;130.
【分析】直接利用二项式定理的通项公式,求解即可.
26.(2020高二下·北京期中) 的展开式中的常数项为 .
【答案】15
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】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: .
【分析】由题意结合二项式定理可得 的展开式的通项为 ,令 ,代入即可得解.
27.(2019·上海)在 的展开式中,常数项等于 .
【答案】15
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解: 展开式的通项为
令 得 ,
∴展开式的常数项为第3项;
∴ 常数项等于 .
故答案为:15.
【分析】利用二项定理求出展开式中的通项公式,再利用展开式中的通项公式求出常数项。
28.(2019·浙江)在二项式( +x)9的展开式中,常数项是 ,系数为有理数的项的个数是
【答案】;5
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:( +x)9展开式的通项 ,
当r=0时,得展开式的常数项为 ;
当9-r为偶数时,系数为有理数,此时r=1,2,3,7,9,总共5项.
【分析】写出展开式的通项,令x的次数为0,即可求出常数项,令r为偶数,则展开式的系数为有理数.
29.(2019·天津) 是展开式中的常数项为 .
【答案】28
【知识点】二项式定理的应用
【解析】 【解答】展开式的通项公式为
令 可得
故展开式中的常数项为
故答案为:28
【分析】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数。
30.(2023·上海卷)空间内存在三点,满足,在空间内取不同两点(不计顺序),使得这两点与可以组成正四棱锥,求方案数为 ;
【答案】9
【知识点】基本计数原理的应用;棱锥的结构特征
【解析】【解答】在△ABC为等边三角形,故三点不能同时作为正四棱锥的底面,必有一点作为顶点.共三种可能.
考虑其中两点作为正四棱锥底面,即构成正方形的两点:
①若其中两点为边:如图,此时有两种可能,
故可能的方案有3×2=6(种),
②若其中两点为对角线,结合空间结构分析此时只有一种情况,故3×1=3(种),
∴总方案有9中,
故答案为:9
【分析】由正四棱锥几何结构分析,三点中必有一点作为顶点,另两点构成底面正方形中的两点,再分别讨论底面组成情况得出答案.
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2019-2023高考数学真题分类汇编23 计数原理、二项式、排列组合
一、选择题
1.(2023·新高考Ⅱ卷)某学校为了了解学生参加体育运动的情况,用比例分配的分层随机抽样法作抽样调查,拟从初中部和高中部两层共抽取60名学生,已知该校初中部和高中部分别有400名和200名学生,则不同抽样结果共有( ).
A.种 B.种
C.种 D. 种
2.(2021·全国乙卷)将5名北京冬奥会志愿者分配到花样滑冰、短道速滑、冰球和冰壶4个项目进行培训,每名志愿者只分到1个项目,每个项目至少分配1名志愿者,则不同的分配方案共有( )
A.60种 B.120种 C.240种 D.480种
3.(2020·新高考Ⅰ)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有( )
A.120种 B.90种 C.60种 D.30种
4.(2020·北京)在 的展开式中, 的系数为( ).
A.-5 B.5 C.-10 D.10
5.(2019·全国Ⅲ卷理)(1+2x2)(1+x)4的展开式中x3的系数为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
6.(2023·全国甲卷)有五名志愿者参加社区服务,共服务星期六、星期天两天,每天从中任选两人参加服务,则恰有1人连续参加两天服务的选择种数为( )
A.120 B.60 C.40 D.30
7.(2023·全国乙卷)甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )
A.30种 B.60种 C.120种 D.240种
8.(2022·新高考Ⅱ卷)有甲乙丙丁戊5名同学站成一排参加文艺汇演,若甲不站在两端,丙和丁相邻的不同排列方式有多少种( )
A.12种 B.24种 C.36种 D.48种
9.(2023·北京卷)的展开式中的系数为( ).
A. B. C.40 D.80
10.(2022·北京)若 ,则 ( )
A.40 B.41 C.-40 D.-41
11.(2020·新课标Ⅰ·理) 的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
二、多项选择题
12.(2021·新高考Ⅱ卷)设正整数 ,其中 ,记 .则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
13.(2022·浙江)已知多项式 ,则 , .
14.(2022·新高考Ⅰ卷) 的展开式中 的系数为 (用数字作答).
15.(2022·上海)在 的展开式中,含 项的系数为
16.(2021·北京) 展开式中常数项为 .
17.(2021·浙江)已知多项式 ,则 , .
18.(2021·天津)在 的展开式中, 的系数是 .
19.(2020·天津)在 的展开式中, 的系数是 .
20.(2020·新课标Ⅱ·理)4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学,则不同的安排方法共有 种.
21.(2019·上海)首届中国国际进口博览会在上海举行,某高校拟派4人参加连续5天的志愿者活动,其中甲连续参加2天,其他人各参加1天,则不同的安排方法有 种(结果用数值表示)
22.(2023·天津卷)在的展开式中,项的系数为 .
23.(2023·上海卷)已知,其中,若且,当时,的最大值是 ;
24.(2020·新课标Ⅲ·理) 的展开式中常数项是 (用数字作答).
25.(2020·浙江)设 (1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= ;a1+a2+a3= .
26.(2020高二下·北京期中) 的展开式中的常数项为 .
27.(2019·上海)在 的展开式中,常数项等于 .
28.(2019·浙江)在二项式( +x)9的展开式中,常数项是 ,系数为有理数的项的个数是
29.(2019·天津) 是展开式中的常数项为 .
30.(2023·上海卷)空间内存在三点,满足,在空间内取不同两点(不计顺序),使得这两点与可以组成正四棱锥,求方案数为 ;
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分层抽样方法;分步乘法计数原理
【解析】【解答】 根据分层抽样定义
初中抽取:(人),高中抽取:(人),
再利用分步乘法计数原理共有不同抽样结果。
故选:D
【分析】根据分层抽样计算初中抽取40人,高中抽取20人,再用分步乘法计算共有多少结果。
2.【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】由题意知,必须有2个人一组,其他各组只有1个人,所以分配方法是:,
故答案为:C.
【分析】利用排列与组合来求解。
3.【答案】C
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有 ;
然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有 ;
最后剩下的3名同学去丙场馆.
故不同的安排方法共有 种.
故答案为:C
【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.
4.【答案】C
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】 展开式的通项公式为: ,
令 可得: ,则 的系数为: .
故答案为:C.
【分析】首先写出展开式的通项公式,然后结合通项公式确定 的系数即可.
5.【答案】A
【知识点】二项式定理的应用
【解析】 【解答】解:∵ 的通项公式为 ,
∴展开式中x3的系数为 ,
故答案为:A.
【分析】由已知利用 的通项公式为 ,结合 即可求出展开式中x3的系数.
6.【答案】B
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】星期六先选两人参加服务,则有种选择,
星期天从两人中选一人,同时从剩下三人中选一人,则有种选择,
由分步乘法原理则共有种.
故选:B.
【分析】根据题意,可以从时间角度按步进行选择,结合分步乘法原理即可.
7.【答案】C
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】根据题意,两人选读的总选法有:种,
其中,两人选择的读物中都不同的选法有:种,
两人选择的读物中都相同的选法有:种,
故两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法有:225-90-15=120种,
故选:C.
【分析】由事件总数减去两人选择的读物均相同或均不同情形可得出答案.
8.【答案】B
【知识点】排列、组合的实际应用
【解析】【解答】因为丙丁相邻,先把丙丁捆绑,看做一个元素,连同乙,戊看成三个元素排列,有 种排列方式;甲不在两端,则甲在三个元素的中间两个位置任选一个位置插入,有2种插空方式;注意到丙丁两人的顺序可交换,有2种排列方式,故安排这5名同学共有: 种不同的排列方式.
故答案为:B
【分析】利用捆绑法处理丙丁,用插空法安排甲,利用排列组合与计数原理即可得解.
9.【答案】D
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】 展开式通项为,
令,解得,
展开式中的系数为.
故答案为:D
【分析】根据 展开式通项公式得出答案.
10.【答案】B
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】当 时, ,当 时, ,两式相加得 .
故答案为:B
【分析】令 和 ,所得两式相加即可求解.
11.【答案】C
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】 展开式的通项公式为 ( 且 )
所以 与 展开式的乘积可表示为:
或
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为10,
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为
所以 的系数为
故答案为:C
【分析】求得 展开式的通项公式为 ( 且 ),即可求得 与 展开式的乘积为 或 形式,对r分别赋值为3,1即可求得 的系数,问题得解.
12.【答案】A,C,D
【知识点】二项式定理;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:对于A, , ,
则,故A正确;
对于B,取n=2,2×2+3=7=1·20+1·21+1·22,则ω(7)=3,
而2=0·20+1·21,则ω(2)=1,即ω(7)≠2ω(2)+1,故B错误;
对于C,8n+5=a0·23+a1·24+……+ak·2k+3+5=1·20+1·22+a0·23+a1· 24+……+ak· 2k+3
所以ω(8n+5)=2+a0+a1+……+ak,
4n+3=a0·22+a1· 23+……+ak· 2k+2+3=1·20+1·21+a0·22+a1· 23+……+ak· 2k+2,
所以ω(4n+3)=2+a0+a1+……+ak,
所以ω(8n+5)=ω(4n+3),故C正确;
对于D,2n-1=20+21+……+2n-1,
所以ω(2n-1)=n,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】利用ω(n)的定义可判断ACD选项的正误,利用特殊值法可判断B选项的正误.
13.【答案】8;-2
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】,
∴;
令x=0,则,
令x=1,则
∴.
故答案为:8,﹣2.
【分析】a2相当于是用(x+2)中的一次项系数乘以展开式中的一次项系数加上(x+2)中的常数项乘以展开式中的二次项系数之和;分别给x辅助令x=0,x=1,即可求得的值.
14.【答案】-28
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:(x+y)8的通项公式为,
①当8-r=2,即r=6时, 展开式中 项为,
②当8-r=3,即r=5时, 展开式中 项为,
则展开式中 项为,
故答案为:-28
【分析】由二项式定理,分类讨论求解即可.
15.【答案】66
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:由题意得 的通项公式为(0≤r≤12,r∈N)
令36-4r=-4,得r=10,
则,
则 项的系数为66.
故答案为:66
【分析】根据二项式定理直接求解即可.
16.【答案】-4
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质;二项式定理的应用
【解析】【解答】解:由题意得二项展开式的通项公式为
令12-4k=0,得k=3
故常数项为
故答案为:-4
【分析】根据二项展开式的通项公式直接求解即可.
17.【答案】5;10
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】根据二项式定理的通项公式:故a1=5;
同理故a2=3;
故a=7,
所以 10.
故答案为:5,10.
【分析】因为指数不高,直接展开。
18.【答案】160
【知识点】二项式定理;二项式定理的应用
【解析】【解答】解: 的展开式的通项公式是
令18-4r=6,得r=3
所以 的系数是
【分析】根据二项式的展开式通项公式求解即可.
19.【答案】10
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】因为 的展开式的通项公式为 ,令 ,解得 .
所以 的系数为 .
故答案为:10.
【分析】写出二项展开式的通项公式,整理后令 的指数为2,即可求出.
20.【答案】36
【知识点】简单计数与排列组合
【解析】【解答】 4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同学
先取2名同学看作一组,选法有:
现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:
根据分步乘法原理,可得不同的安排方法 种
故答案为:36.
【分析】根据题意,采用捆绑法,先取2名同学看作一组,现在可看成是3组同学分配到3个小区,即可求得答案.
21.【答案】24
【知识点】分步乘法计数原理;简单计数与排列组合
【解析】【解答】解:在五天里,甲连续参加2天,一共有4种,剩下的3人排列,故有 种,
故答案为:24.
【分析】利用实际问题的已知条件结合分步乘法计数原理,用排列数求出不同的安排方法种数。
22.【答案】60
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】由 ,则通项,
当,即,此时系数.
故答案填:60.
【分析】根据二项式定理得出通项,整理代入即得 项的系数.
23.【答案】49
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】由 ;
当 ,即
①当r为偶数时,,不符合题意
②当r为奇数时,只需,即,∴k<50
则符合题意r值最大为49.
故答案为:49
【分析】由二项式定理通项公式化简整理,结合不等式奇偶分析解得符合题意的k值.
24.【答案】240
【知识点】二项式定理;二项式系数的性质
【解析】【解答】
其二项式展开通项:
当 ,解得
的展开式中常数项是: .
故答案为: .
【分析】写出 二项式展开通项,即可求得常数项.
25.【答案】80;130
【知识点】二项式系数的性质
【解析】【解答】解:(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a4= =80.
a1+a2+a3= =130.
故答案为:80;130.
【分析】直接利用二项式定理的通项公式,求解即可.
26.【答案】15
【知识点】二项式定理
【解析】【解答】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: .
【分析】由题意结合二项式定理可得 的展开式的通项为 ,令 ,代入即可得解.
27.【答案】15
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解: 展开式的通项为
令 得 ,
∴展开式的常数项为第3项;
∴ 常数项等于 .
故答案为:15.
【分析】利用二项定理求出展开式中的通项公式,再利用展开式中的通项公式求出常数项。
28.【答案】;5
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:( +x)9展开式的通项 ,
当r=0时,得展开式的常数项为 ;
当9-r为偶数时,系数为有理数,此时r=1,2,3,7,9,总共5项.
【分析】写出展开式的通项,令x的次数为0,即可求出常数项,令r为偶数,则展开式的系数为有理数.
29.【答案】28
【知识点】二项式定理的应用
【解析】 【解答】展开式的通项公式为
令 可得
故展开式中的常数项为
故答案为:28
【分析】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数。
30.【答案】9
【知识点】基本计数原理的应用;棱锥的结构特征
【解析】【解答】在△ABC为等边三角形,故三点不能同时作为正四棱锥的底面,必有一点作为顶点.共三种可能.
考虑其中两点作为正四棱锥底面,即构成正方形的两点:
①若其中两点为边:如图,此时有两种可能,
故可能的方案有3×2=6(种),
②若其中两点为对角线,结合空间结构分析此时只有一种情况,故3×1=3(种),
∴总方案有9中,
故答案为:9
【分析】由正四棱锥几何结构分析,三点中必有一点作为顶点,另两点构成底面正方形中的两点,再分别讨论底面组成情况得出答案.
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