第一章 计数原理
滚动训练二(§1.1~§1.3)
一、选择题
?3?n1.设二项式?3x+?的展开式各项系数的和为a,所有二项式系数的和为b,若a+2b=80,
?
x?
则n的值为( ) A.8 B.4 C.3 D.2 考点 展开式中系数的和问题 题点 二项展开式中系数的和问题 答案 C
解析 由题意a=4,b=2,∵a+2b=80, ∴4+2×2-80=0,
即(2)+2×2-80=0,解得n=3.
2.已知甲组有5名男同学、3名女同学;乙组有6名男同学、2名女同学.若从甲、乙两组中各选出2名同学,则选出的4人中恰有1名女同学的不同选法共有( ) A.150种 B.180种 C.300种 D.345种 考点 排列的应用
题点 元素“在”与“不在”问题 答案 D
解析 由题知共有C5C6C2+C5C3C6=345(种)选法.
3.3对夫妇去看电影,6个人坐成一排,若女性的邻座只能是其丈夫或其他女性,则不同的坐法种数为( )
A.54 B.60 C.66 D.72 考点 排列的应用
题点 元素“相邻”与“不相邻”问题 答案 B
解析 记3位女性为a,b,c,其丈夫依次为A,B,C,3位女性都相邻的可能情形有两类:第一类,男性在两端(如BAabcC),有2A3种坐法;第二类,男性在一端(如BCAabc),有2A2A3种坐法,故共有A3(2A2+2)=36(种)坐法.仅有两位女性相邻的可能情形也有两类:第一类,这两人在一端(如abBACc);第二类,这两人两端都有其他人(如AabBCc),共有2A3(1+1)=24(种)坐法.综上,满足题意的坐法共有36+24=60(种).
2
3
2
3
23
211
112
nnnnn2n 1
4.9名同学分别到数学、物理、化学3个学习小组参加研究性学习活动,每组3人,则不同的分配方案种数为( ) A.CCA C.C9C6C3
考点 排列组合综合问题 题点 分组分配问题 答案 C
解析 分配方案分三步完成:第一步,从9名同学中选3人到数学学习小组,有C9种方法;第二步,从其余的6名同学中选3人到物理学习小组,有C6种方法;第三步,剩余的3名同学到化学学习小组,有C3种方法.根据分步乘法计数原理知,不同的分配方案共有C9C6C3种.
3
333
3
3
333333
963
C9C6C3B.3
A3
D.以上都不对
333
?1?42
5.?1+?(1+x)的展开式中,含x的项的系数为( ) ?
x?
A.10 B.6 C.4 D.12 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求多项展开式中特定项的系数 答案 A
1422
解析 根据乘法公式,得因式1+中的1和(1+x)展开式中含x的项相乘可得含x的项;
x114324
因式1+中的和(1+x)展开式中含x的项相乘可得含x的项.(1+x)展开式的通项为Tkxx+1
133?1?kk42222
=C4x(k=0,1,…,4),故?1+?(1+x)展开式中含x的项为1·C4x+·C4x=10x,即
?x?
x含x的项的系数为10.
6.从集合{1,2,3,…,10}中选出由5个数组成的子集,使得这5个数中任何两个数的和不等于11,则这样的子集共有( ) A.10个 B.16个 C.20个 D.32个 考点 组合的应用
题点 有限制条件的组合问题 答案 D
解析 因为这10个数中两数之和为11的共有5组,即(1,10),(2,9),(3,8),(4,7),(5,6),所以从10个数中任取5个数组成一个子集,使得这5个数中任何两个数的和不等于11的子集个数共有C2C2C2C2C2=32(个).
7.把3盆不同的兰花和4盆不同的玫瑰花摆放在如图1,2,3,4,5,6,7,所示的位置上,其中3盆兰花不能放在一条直线上,则不同的摆放方法有( )
11111
2
2
A.2 680种 C.4 920种 考点 排列的应用 题点 排列的简单应用 答案 B
解析 先将7盆花全排列,共有A7种排法,其中3盆兰花排在一条直线上的排法有5A3A4(种),故所求摆放方法有A7-5A3A4=4 320(种).
8.在(ax+1)的展开式中,x的系数是x的系数和x的系数的等比中项,则实数a的值为( )
254255A. B. C. D. 9533考点 展开式中系数的和问题 题点 多项展开式中系数的和问题 答案 A
解析 ∵(ax+1)的二项展开式的通项为Tk+1=C7(ax)
77
3
2
5
7
34
7
34
B.4 320种 D.5 140种
k7-k,∴x的系数是C7a,x的系数是C7
34325
53254325225a2,x5的系数是C27a.∵x的系数是x的系数与x的系数的等比中项,∴(C7a)=C7a×C7a,
25∴a=. 9二、填空题
9.不等式An-1-n<7的解集为________. 考点 排列数公式
题点 解含有排列数的方程或不等式 答案 {3,4}
解析 由不等式An-1-n<7,得(n-1)(n-2)-n<7,整理得n-4n-5<0,解得-1 解析 由已知条件可得a5=C8·(-m)=-56m=56,∴m=-1, 令x=1,则a0+a1+a2+…+a8=2,① 3 8 3 3 3 8 2 8 * * 2 2 2 2 令x=-1,则a0-a1+a2-a3+…+a8=0,② 2+0 由①+②,得a0+a2+a4+a6+a8==128. 211.若(1-2x) 2 017 8 =a0+a1x+…+a2 017x2 017 (x∈R),则+2+…+2 017的值为________. 222 a1a2a2 017 考点 展开式中系数的和问题 题点 二项展开式中系数的和问题 答案 -1 解析 (1-2x)=0, 其中a0=1,所以+2+…+2 017=-1. 222 12.将A,B,C,D,E,F 6个字母排成一排,且A,B均在C的同侧,则不同的排法共有________种.(用数字作答) 考点 排列的应用 题点 排列的简单应用 答案 480 解析 按C的位置分类,在左1,左2,左3,或者在右1,右2,右3,因为左右是对称的,所以只看左的情况最后乘2即可.当C在左边第1个位置时,有A5种排法,当C在左边第2个位置时有A4A3种排法,当C在左边第3个位置时,有A3A3+A2A3(种)排法.所以不同的排法共有2(A5+A4A3+A3A3+A2A3)=480(种). 三、解答题 13.学校选派5名同学参加“华约”“北约”“卓越联盟”自主招生考试,每项考试至少选派1人参加,共有多少种不同的选派方法? 考点 排列组合综合问题 题点 分组分配问题 解 可先分组,再分配,分两个步骤完成.先把5名同学分成三组:①一组3人,另两组各C5C2C1C5C4C2 1人,有2种方法;②一组1人,另两组各2人,有2种方法.再把三组学生分配到“华 A2A2 311 122 5 23 23 23 23 23 23 5 2 017 =a0+a1x+…+a2 017x2 017 1?2 0171a1a2a2 017?,令x=,则?1-2×?=a0++2+…+2 017 2?2222? a1a2a2 017 ?C5C2C1C5C4C2?约”“北约”“卓越联盟”参加考试,有A种方法.故不同的的选派方法共有?2+2?A2??A2 3 3 311122 A3=150(种). 四、探究与拓展 3 ?31?n* 14.若n∈N,n<100,且?x+2?的展开式中存在常数项,则所有满足条件的n的值的和是 x? ? 4 ________. 考点 二项式定理的应用 题点 二项式定理的简单应用 答案 950 ?31?n?1?kk3n-5k,令3n-5k=0,得n=5k.k3n-k解析 ?x+2?的展开式的通项为Tk+1=Cn(x)·?2?=Cnxx?3??x? 当k=3,6,…,57时,n=5,10,…,95,故所有满足条件的n的值的和是5+10+…+95= 19×?5+95? 2 =950. 15.已知(1-2x)n=aa2 n* 0+a1x+2x+…+anx(n∈N),且a2=60,求: (1)n的值; (2)-a1a2a3 nan2+22-23+…+(-1)2n的值. 考点 二项式定理的应用 题点 二项式定理的简单应用 解 (1)因为T2 2 2 3=Cn(-2x)=a2x, 所以a2 22=Cn(-2)=60, 化简可得n(n-1)=30,且n∈N* , 解得n=6. (2)Tkk+1=C6(-2x)k=akkkkx,所以ak=C6(-2), 所以(-1) kakk2 k=C6, -a1a2a3nan2+22-23+…+(-1)2 n =C16+C26+…+C66=26-1=63. 5