2016广东高考理数大二轮 专项训练【专题7】(1)排列、组合与二项式定理(含答案)
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广东省2016届高三数学理一轮复习专题突破训练排列组合与二项式定理2016年广东省高考将采用全国卷,下面是近三年全国卷的高考试题及2015届广东省部分地区的模拟试题,供同学们在复习时参考。
一、二项式定理1、(2015年全国I 卷)25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为 (A )10 (B )20 (C )30(D )602、(2014年全国I 卷)8()()x y x y -+的展开式中22x y 的系数为 .(用数字填写答案) 3、(2013年全国I 卷)设m 为正整数,2()mx y +展开式的二项式系数的最大值为a ,21()m x y ++展开式的二项式系数的最大值为b ,若13a =7b ,则m = ( ) A 、5B 、6C 、7D 、84、(梅州市2015届高三一模)二项式5()x y +的展开式中,含23x y 的项的系数是____(用数字作答)5、(冀州中学2015届高三上学期第一次月考)已知7270127()x m a a x a x a x -=++++的展开式中4x 的系数是-35,则1237a a a a ++++= .6、(开封市2015M ,各项二项式系数之和为N 且64M N +=,则展开式中含2x 项的系数为7、(洛阳市2015届高三上学期期中考试)的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( ) A .﹣40B . ﹣20C . 20D . 408、(珠海市2015届高三上期末)二项式621(2)x x+的展开式中,常数项的值是 A .240 B .60 C .192 D .1809、(潮州市2015届高三上期末)二项式52ax⎛ ⎝的展开式中常数项为160,则a 的值为 .10、(揭阳市2015届高三上期末)在61()x x-的二项展开式中,常数项等于11、(韶关市2015届高三上期末)3251()x x +展开式中的常数项为________________(具体数字作答).12、(深圳市2015届高三上期末)4)31(xx -的展开式中常数项为 .(用数字表示)13、(东莞市2015届高三上期末)二、排列组合1、(佛山市2015届高三二模)将编号为1, 2, 3, 4, 5的五个球放入编号为1, 2, 3, 4, 5的一个盒子,每个盒内放一个球,若恰好有两个球的编号与盒子编号相同,则不同的投放方法的种数为 .2、(广州市2015届高三二模)5名志愿者中安排4人在周六、周日两天参加社区公益活动.若每天安排2人,则不同的安排方案共有_________种(用数字作答).3、(华南师大附中2015届高三三模)数字“2015”中,各位数字相加和为8,称该数为“如意四位数”,则用数字0,1,2,3,4,5组成的无重复数字且大于2015的“如意四位数”有 *** 个.4、(汕头市2015届高三二模)如图,设甲地到乙地有4条路可走,乙地到丙地有5条路可走,那么由甲地经乙地到丙地,再由丙地经乙地到甲地,共有 种不同的走法。
2016广东高考理数大二轮 专项训练数列、不等式(含答案)数列、不等式1.已知前n 项和S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 (n =1)S n -S n -1 (n ≥2).由S n 求a n 时,易忽略n =1的情况.[问题1] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2, n =12n -1, n ≥22.等差数列的有关概念及性质(1)等差数列的判断方法:定义法a n +1-a n =d (d 为常数)或a n +1-a n =a n -a n -1(n ≥2). (2)等差数列的通项:a n =a 1+(n -1)d 或a n =a m +(n -m )d . (3)等差数列的前n 项和:S n =n (a 1+a n )2,S n =na 1+n (n -1)2d . (4)等差数列的性质①当公差d ≠0时,等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)·d =dn +a 1-d 是关于n 的一次函数,且斜率为公差d ;前n 项和S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+(a 1-d 2)n 是关于n 的二次函数且常数项为0.②若公差d >0,则为递增等差数列;若公差d <0,则为递减等差数列;若公差d =0,则为常数列.③当m +n =p +q 时,则有a m +a n =a p +a q ,特别地,当m +n =2p 时,则有a m +a n =2a p . ④S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 成等差数列.[问题2] 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=12,S 20=17,则S 30为( ) A .15 B .20 C .25 D .30 答案 A3.等比数列的有关概念及性质(1)等比数列的判断方法:定义法a n +1a n =q (q 为常数),其中q ≠0,a n ≠0或a n +1a n =a na n -1(n ≥2).如一个等比数列{a n }共有2n +1项,奇数项之积为100,偶数项之积为120,则a n +1=56.(2)等比数列的通项:a n =a 1q n-1或a n =a m q n -m .(3)等比数列的前n 项和:当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q .易错警示:由于等比数列前n 项和公式有两种形式,为此在求等比数列前n 项和时,首先要判断公比q 是否为1,再由q 的情况选择求和公式的形式,当不能判断公比q 是否为1时,要对q 分q =1和q ≠1两种情形讨论求解.(4)等比中项:若a ,A ,b 成等比数列,那么A 叫做a 与b 的等比中项.值得注意的是,不是任何两数都有等比中项,只有同号两数才存在等比中项,且有两个,即为±ab .如已知两个正数a ,b (a ≠b )的等差中项为A ,等比中项为B ,则A 与B 的大小关系为A >B . (5)等比数列的性质当m +n =p +q 时,则有a m ·a n =a p ·a q ,特别地,当m +n =2p 时,则有a m ·a n =a 2p .[问题3] (1)在等比数列{a n }中,a 3+a 8=124,a 4a 7=-512,公比q 是整数,则a 10=________. (2)各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 5·a 6=9,则log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=________. 答案 (1)512 (2)10 4.数列求和的方法(1)公式法:等差数列、等比数列求和公式; (2)分组求和法; (3)倒序相加法; (4)错位相减法; (5)裂项法;如:1n (n +1)=1n -1n +1;1n (n +k )=1k ⎝⎛⎭⎫1n -1n +k .(6)并项法.数列求和时要明确:项数、通项,并注意根据通项的特点选取合适的方法.[问题4] 数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N ,n ≥1),若a 2=1,S n 是{a n }的前n 项和,则S 21的值为________. 答案 925.在求不等式的解集、定义域及值域时,其结果一定要用集合或区间表示,不能直接用不等式表示.[问题5] 不等式-3x 2+5x -2>0的解集为________. 答案 ⎝⎛⎭⎫23,16.不等式两端同时乘以一个数或同时除以一个数,必须讨论这个数的正负.两个不等式相乘时,必须注意同向同正时才能进行.[问题6] 已知a ,b ,c ,d 为正实数,且c >d ,则“a >b ”是“ac >bd ”的________条件. 答案 充分不必要7.基本不等式:a +b2≥ab (a ,b >0)(1)推广:a 2+b 22≥a +b 2≥ab ≥21a +1b(a ,b >0). (2)用法:已知x ,y 都是正数,则①若积xy 是定值p ,则当x =y 时,和x +y 有最小值2p ; ②若和x +y 是定值s ,则当x =y 时,积xy 有最大值14s 2.易错警示:利用基本不等式求最值时,要注意验证“一正、二定、三相等”的条件. [问题7] 已知a >0,b >0,a +b =1,则y =1a +4b 的最小值是________.答案 98.解线性规划问题,要注意边界的虚实;注意目标函数中y 的系数的正负;注意最优整数解.[问题8] 设定点A (0,1),动点P (x ,y )的坐标满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≤x ,则|P A |的最小值是________.答案22易错点1 忽视对等比数列中公比的分类讨论致误例1 设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+S 6=S 9,则数列的公比q 是________. 错解 -1找准失分点 当q =1时,符合要求.很多考生在做本题时都想当然地认为q ≠1. 正解 ①当q =1时,S 3+S 6=9a 1,S 9=9a 1, ∴S 3+S 6=S 9成立. ②当q ≠1时,由S 3+S 6=S 9 得a 1(1-q 3)1-q +a 1(1-q 6)1-q =a 1(1-q 9)1-q∴q 9-q 6-q 3+1=0,即(q 3-1)(q 6-1)=0. ∵q ≠1,∴q 3-1≠0,∴q 6=1,∴q =-1. 答案 1或-1易错点2 忽视分类讨论或讨论不当致误例2 若等差数列{a n }的首项a 1=21,公差d =-4,求:S k =|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a k |.错解 由题意,知a n =21-4(n -1)=25-4n ,因此由a n ≥0,解得n ≤254,即数列{a n }的前6项大于0,从第7项开始,以后各项均小于0.|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a k |=(a 1+a 2+a 3+…+a 6)-(a 7+a 8+…+a k )=2(a 1+a 2+…+a 6)-(a 1+a 2+…+a 6+a 7+a 8+…+a k ) =2k 2-23k +132 所以S k =2k 2-23k +132.找准失分点 忽视了k ≤6的情况,只给出了k ≥7的情况.正解 由题意,知a n =21-4(n -1)=25-4n ,因此由a n ≥0,解得n ≤254,即数列{a n }的前6项大于0,从第7项开始,以后各项均小于0. 当k ≤6时,S k =|a 1|+|a 2|+…+|a k |=a 1+a 2+…+a k =-2k 2+23k .当k ≥7时,|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a k | =(a 1+a 2+a 3+…+a 6)-(a 7+a 8+…+a k )=2(a 1+a 2+…+a 6)-(a 1+a 2+…+a 6+a 7+a 8+…+a k ) =2k 2-23k +132,所以S k =⎩⎪⎨⎪⎧-2k 2+23k (k ≤6)2k 2-23k +132 (k ≥7).易错点3 忽视等比数列中的隐含条件致误例3 各项均为实数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10=10,S 30=70,则S 40=________. 错解 150或-200找准失分点 数列S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,S 40-S 30的公比q 10>0.忽略了此隐含条件,就产生了增解-200.正解 记b 1=S 10,b 2=S 20-S 10,b 3=S 30-S 20,b 4=S 40-S 30, b 1,b 2,b 3,b 4是以公比为r =q 10>0的等比数列. ∴b 1+b 2+b 3=10+10r +10r 2=S 30=70, ∴r 2+r -6=0,∴r =2或r =-3(舍去), ∴S 40=b 1+b 2+b 3+b 4=10(1-24)1-2=150.答案 150易错点4 忽视基本不等式中等号成立的条件致误例4 已知:a >0,b >0,a +b =1,求⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2的最小值.错解 由⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2=a 2+b 2+1a 2+1b 2+4 ≥2ab +2ab+4≥4ab ·1ab+4=8, 得⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2的最小值是8. 找准失分点 两次利用基本不等式,等号不能同时取到. 正解 ⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2 =a 2+b 2+1a 2+1b 2+4=(a 2+b 2)+⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2+4 =[(a +b )2-2ab ]+⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1a +1b 2-2ab +4=(1-2ab )⎝⎛⎭⎫1+1a 2b 2+4 由ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=14,得1-2ab ≥1-12=12,且1a 2b2≥16,1+1a 2b2≥17.∴原式≥12×17+4=252(当且仅当a =b =12时,等号成立),∴⎝⎛⎭⎫a +1a 2+⎝⎛⎭⎫b +1b 2的最小值是252.1.在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7等于( ) A .10 B .18 C .20 D .28答案 C解析 因为a 3+a 8=10,所以由等差数列的性质,得a 5+a 6=10, 所以3a 5+a 7=2a 5+2a 6=20,选C.2.若1a <1b <0,则下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b 中,正确的不等式有( )A .0个B .1个C .2个D .3个答案 B解析 由1a <1b<0,得a <0,b <0,故a +b <0且ab >0,所以a +b <ab ,即①正确; 由1a <1b<0,得⎪⎪⎪⎪1a >⎪⎪⎪⎪1b ,两边同乘|ab |,得|b |>|a |,故②错误;由①②知|b |>|a |,a <0,b <0,所以a >b ,即③错误,选B.3.已知,x >1,y >1,且14ln x ,14,ln y 成等比数列,则xy 有( )A .最小值eB .最小值 eC .最大值eD .最大值 e答案 A解析 x >1,y >1,且14ln x ,14,ln y 成等比数列,14ln x ·ln y =(14)2,即14=ln x ·ln y ≤(ln x +ln y 2)2,ln x +ln y ≥1,ln xy ≥1,故xy ≥e.4.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5等于( ) A .3∶4 B .2∶3 C .1∶2 D .1∶3答案 A解析 ∵{a n }是等比数列,∴S 5,S 10-S 5,S 15-S 10也构成等比数列, 记S 5=2k (k ≠0),则S 10=k ,可得S 10-S 5=-k , 进而得S 15-S 10=12k ,于是S 15=32k ,故S 15∶S 5=32k ∶2k =3∶4.5.把一数列依次按第一个括号内一个数,第二个括号内两个数,第三个括号内三个数,第四个括号内一个数,…循环分为(1),(3,5),(7,9,11),(13),(15,17),(19,21,23),(25),…,则第50个括号内各数之和为( ) A .195 B .197 C .392 D .396答案 C解析 将三个括号作为一组,则由50=16×3+2,知第50个括号应为第17组的第二个括号,即第50个括号中应是两个数.又因为每组中含有6个数,所以第48个括号的最末一个数为数列{2n -1}的第16×6=96项,第50个括号的第一个数应为数列{2n -1}的第98项,即为2×98-1=195,第二个数为2×99-1=197,故第50个括号内各数之和为195+197=392.故选C.6.已知点A (m ,n )在直线x +2y -1=0上,则2m +4n 的最小值为________. 答案 2 2解析 点A (m ,n )在直线x +2y -1=0上,则m +2n =1;2m +4n =2m +22n ≥22m ·22n =22m+2n=2 2.7.已知x >0,y >0,x ,a ,b ,y 成等差数列,x ,c ,d ,y 成等比数列,则(a +b )2cd 的最小值是________.答案 4解析 由x ,a ,b ,y 成等差数列知a +b =x +y ,① 由x ,c ,d ,y 成等比数列知cd =xy ,②把①②代入(a +b )2cd 得(a +b )2cd =(x +y )2xy =x 2+y 2+2xy xy ≥4,∴(a +b )2cd的最小值为4.8.已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式组⎩⎨⎧0≤x ≤2y ≤2x ≤2y给定.若M (x ,y )为D 上的动点,点A 的坐标为(2,1),则z =OM →·OA →的最大值为________.答案 4解析 画出可行域D ,如图中阴影部分所示,而z =OM →·OA →=2x +y , ∴y =-2x +z , 令l 0:y =-2x ,将l 0平移到过点(2,2)时, 截距z 有最大值, 故z max =2×2+2=4.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(4-a 2)x +4(x ≤6),a x -5(x >6)(a >0,a ≠1).数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是单调递增数列,则实数a 的取值范围是________. 答案 (4,8)解析 ∵{a n }是单调递增数列,∴⎩⎪⎨⎪⎧4-a 2>0a >1(4-a 2)×6+4<a2,⎩⎪⎨⎪⎧a <8a >1a <-7或a >4, ∴4<a <8.10.已知正项数列{a n },其前n 项和S n 满足8S n =a 2n +4a n +3,且a 2是a 1和a 7的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)符号[x ]表示不超过实数x 的最大整数,记b n =[log 2(a n +34)],求b 1+b 2+b 3+…+b 2n .解 (1)由8S n =a 2n +4a n +3,①知8S n -1=a 2n -1+4a n -1+3(n ≥2,n ∈N ).② 由①-②得8a n =(a n -a n -1)(a n +a n -1)+4a n -4a n -1, 整理得(a n -a n -1-4)(a n +a n -1)=0(n ≥2,n ∈N ). ∵{a n }为正项数列, ∴a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=4(n ≥2,n ∈N ).∴{a n }为公差为4的等差数列,由8a 1=a 21+4a 1+3,得a 1=3或a 1=1. 当a 1=3时,a 2=7,a 7=27,不满足a 2是a 1和a 7的等比中项. 当a 1=1时,a 2=5,a 7=25,满足a 2是a 1和a 7的等比中项. ∴a n =1+(n -1)4=4n -3.(2)由a n =4n -3得b n =[log 2(a n +34)]=[log 2n ],由符号[x ]表示不超过实数x 的最大整数知,当2m ≤n <2m+1时,[log 2n ]=m ,所以令S =b 1+b 2+b 3+…+b 2n =[log 21]+[log 22]+[log 23]+…+[log 22n ] =0+1+1+2+…+3+…+4+…+n -1+…+n . ∴S =1×21+2×22+3×23+4×24+(n -1)×2n -1+n ,①2S =1×22+2×23+3×24+4×25+(n -1)×2n +2n .② ①-②得-S =2+22+23+24+…+2n -1-(n -1)2n -n=2(1-2n -1)1-2-(n -1)2n -n =(2-n )2n -n -2,∴S =(n -2)2n +n +2,即b 1+b 2+b 3+…+b 2n =(n -2)2n +n +2.。
专题能力训练19 排列、组合与二项式定理能力突破训练1.某电视台的一个综艺栏目对含甲、乙在内的六个不同节目排演出顺序,第一个节目只能排甲或乙,最后一个节目不能排甲,则不同的排法共有()A.192种B.216种C.240种D.288种2.已知的展开式的各项系数和为32,则展开式中x4的系数为()A.5B.40C.20D.103.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为()A.212B.211C.210D.294.若的展开式中含有常数项,则n的最小值等于()A.3B.4C.5D.65.展开式中的常数项为()A.-8B.-12C.-20D.206.某学校组织演讲比赛,准备从甲、乙等八名同学中选派四名同学参加,要求甲、乙两名同学至少有一人参加,且若甲、乙同时参加时,他们的演讲顺序不能相邻,那么不同的演讲顺序的种数为() A.1 860 B.1 320 C.1 140 D.1 0207.若二项式(3-x)n(n∈N*)中所有项的系数之和为a,所有项的系数的绝对值之和为b,则的最小值为()A.2B.C.D.8.(2017辽宁抚顺一模)在某市记者招待会上,需要接受本市甲、乙两家电视台记者的提问,两家电视台均有记者5人,主持人需要从这10名记者中选出4名记者提问,且这4人中,既有甲电视台记者,又有乙电视台记者,且甲电视台的记者不可以连续提问,则不同的提问方式的种数为()A.1 200B.2 400C.3 000D.3 6009.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记x m y n项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=()A.45B.60C.120D.21010.(2017湖北孝感第一次联考)已知二项式的展开式中含x3的系数为-,则的值为()A. B.C. D.11.(x-y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为.(用数字填写答案)12.(2017山东,理11)已知(1+3x)n的展开式中含有x2项的系数是54,则n=.13.某工厂将甲、乙等五名新招聘员工分配到三个不同的车间,每个车间至少分配一名员工,且甲、乙两名员工必须分到同一个车间,则不同分法的种数为.14.在的二项式中,所有项的二项式系数之和为256,则常数项等于.15.将6位志愿者分成4组,其中两个组各2人,另两个组各1人,分赴全运会的四个不同场馆服务,不同的分配方案有种.(用数字作答)16.(2017浙江,13)已知多项式(x+1)3(x+2)2=x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5,则a4=,a5=.17.(2017浙江,16)从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有种不同的选法.(用数字作答)18.某高三毕业班有40名同学,同学之间两两彼此给对方仅写一条毕业留言,那么全班共写了条毕业留言.(用数字作答)思维提升训练19.将2名教师、4名学生分成2个小组,分别安排到甲、乙两地参加社会实践活动,每个小组由1名教师和2名学生组成,不同的安排方案共有()A.12种B.10种C.9种D.8种20.设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=()A.5B.6C.7D.821.某学校安排甲、乙、丙、丁四位同学参加数学、物理、化学竞赛,要求每位同学仅报一科,每科至少有一位同学参加,且甲、乙不能参加同一学科,则不同的安排方法有()A.36种B.30种C.24种D.6种22.若x4(x+3)8=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a12(x+2)12,则log2(a1+a3+a5+…+a11)等于()A.27B.28C.7D.823.用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球.由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球、而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.依此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是()A.(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5B.(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C.(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5)D.(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)24.1-90+902-903+…+(-1)k90k+…+9010除以88的余数是()A.-1B.1C.-87D.8725.某人根据自己爱好,希望从{W,X,Y,Z}中选2个不同字母,从{0,2,6,8}中选3个不同数字编拟车牌号,要求前3位是数字,后两位是字母,且数字2不能排在首位,字母Z和数字2不能相邻,那么满足要求的车牌号有()A.198个B.180个C.216个D.234个26.(2017江西模拟)若A,B,C,D四人站成一排照相,A,B相邻的排法总数为k,则二项式的展开式中含x2项的系数为.27.设二项式的展开式中x2的系数为A,常数项为B,若B=4A,则a=.28.在6名内科医生和4名外科医生中,内科主任和外科主任各1名,现要组成5人医疗小组送医下乡,依下列条件各有多少种选派方法?(1)有3名内科医生和2名外科医生;(2)既有内科医生,又有外科医生;(3)至少有1名主任参加;(4)既有主任,又有外科医生.参考答案专题能力训练19排列、组合与二项式定理能力突破训练1.B解析完成这件事,可分两类:第一类,第一个节目排甲,其余位置有=120种不同的排法;第二类,第一个节目排乙,最后一个节目有4种排法,其余位置有=24种不同的排法.所以共有+4=216种不同的排法.2.D解析令x=1,得2n=32,所以n=5,则(x2)5-r x10-3r.令10-3r=4,得r=2,所以展开式中x4的系数为=10.3.D解析由条件知,∴n=10.∴(1+x)10中二项式系数和为210,其中奇数项的二项式系数和为210-1=29.4.C解析展开式的通项为T r+1=(x6)n-r,因为展开式中含常数项,所以6n-r=0成立,即n=r.当r=4时,n有最小值5.故选C.5.C解析因为,所以T r+1=x6-r=(-1)r x6-2r,所以当r=3时为常数项,常数项为-=-20.6.C解析依题意,就甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的人数进行分类计数:第一类,甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的恰有一人,满足题意的不同的演讲顺序的种数为=960;第二类,甲、乙两名同学中实际参与演讲比赛的恰有两人,满足题意的不同的演讲顺序的种数为=180.因此满足题意的不同的演讲顺序的种数为960+180=1140.故选C.7.B解析令x=1,a=2n,令x=-1,b=4n,=2n+,令t=2n,t≥2,则=2n+=t+2+故选B.8.B解析若4人中,有甲电视台记者1人,乙电视台记者3人,则不同的提问方式总数是=1200,若4人中,有甲电视台记者2人,乙电视台记者2人,则不同的提问方式总数是=1200,若4人中,有甲电视台记者3人,乙电视台记者1人,则不符合主持人的规定,故所有不同提问方式的总数为1200+1200=2400.9.C解析∵(1+x)6展开式的通项为T r+1=x r,(1+y)4展开式的通项为T h+1=y h,∴(1+x)6(1+y)4展开式的通项可以为x r y h,∴f(m,n)=∴f (3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)==20+60+36+4=120.故选C.10.C解析二项式的展开式的通项公式为T r+1=x9-r x9-2r,令9-2r=3,r=3,将r=3代入得=-,解得a=-1,d x=故选C.11.-20解析(x+y)8的通项为T r+1=x8-r y r(r=0,1,…,8).当r=7时,T8=xy7=8xy7,当r=6时,T7=x2y6=28x2y6,所以(x-y)(x+y)8的展开式中含x2y7的项为x·8xy7-y·28x2y6=-20x2y7,故系数为-20.12.4解析二项展开式的通项T r+1=(3x)r=3r x r,令r=2,得32=54,解得n=4.13.36解析先分组,再分配.共有两种分组情况:2,2,1和3,1,1.①若分成2,2,1三组,共有=18种分法;②若分成3,1,1三组,共有=18种分法.由分类计数原理知,共有18+18=36种分法.14.112解析由二项式定理,得所有项的二项式系数之和为2n,由题意,得2n=256,所以n=8.二项式展开式的通项为T r+1=)8-r=(-2)r,求常数项则令r=0,所以r=2,所以T3=112.15.1 080解析先将6位志愿者分组,共有种方法;再把各组分到不同场馆,共有种方法.由乘法原理知,不同的分配方案共有=1080.16.164解析由二项式展开式可得通项公式为x3-r x2-m2m,分别取r=3,m=1和r=2,m=2可得a4=4+12=16,令x=0可得a5=13×22=4.17.660解析由题意可得,总的选择方法为种方法,其中不满足题意的选法有种方法,则满足题意的选法有:=660种.18.1 560解析该问题是一个排列问题,故共有=40×39=1560条毕业留言.思维提升训练19.A解析将4名学生均分为2个小组共有=3种分法,将2个小组的同学分给两名教师带有=2种分法,最后将2个小组的人员分配到甲、乙两地有=2种分法,故不同的安排方案共有3×2×2=12种.20.B解析:由题意可知,a=,b=,∵13a=7b,∴13=7,即解得m=6.故选B.21.B解析首先从四个人中选择2个人作为一组,其余2个人各自一组分派到三个竞赛区,共有种方法,再将甲、乙参加同一学科的种数排除,继而所求的安排方法有=30种,故答案为B.22.C解析令x=-1,得a0+a1+a2+…+a12=28,①令x=-3,得a0-a1+a2-a3+…+a12=0,②由①-②,得2(a1+a3+…+a11)=28,∴a1+a3+…+a11=27,∴log2(a1+a3+…+a11)=7.23.A解析本题可分三步:第一步,可取0,1,2,3,4,5个红球,有1+a+a2+a3+a4+a5种取法;第二步,取0或5个蓝球,有1+b5种取法;第三步,取5个有区别的黑球,有(1+c)5种取法.所以共有(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5种取法.故选A.24.B解析1-90+902+…+(-1)k90k+…+9010=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+889+…+88+1,∵前10项均能被88整除,∴余数是1.25.A解析不选2时,有=72种;选2,不选Z时,有=72种;选2,选Z时,2在数字的中间,有=36种,当2在数字的第三位时,有=18种,根据分类计数原理,共有72+72+36+18=198,故选A.26解析由题设k=2=12,所以T r+1=x r,则由题设r=2,所以含x2项的系数为=66,应填答案6-r=(-a)r x6-2r,令6-2r=2,得r=2,A=a2=15a2;令6-2r=0,得27.-3解析Tr=3,B=-a3=-20a3,代入B=4A得a=-3.28.解(1)先选内科医生有种选法,再选外科医生有种选法,故选派方法的种数为=120.(2)既有内科医生,又有外科医生,正面思考应包括四种情况,内科医生去1人,2人,3人,4人,易得出选派方法的种数为=246.若从反面考虑,则选派方法的种数为=246.(3)分两类:一是选1名主任有种方法;二是选2名主任有种方法,故至少有1名主任参加的选派方法的种数为=196.若从反面考虑:至少有1名主任参加的选派方法的种数为=196.(4)若选外科主任,则其余可任选,有种选法.若不选外科主任,则必选内科主任,且剩余的四人不能全选内科医生,有种选法.故有选派方法的种数为=191.。
专题综合检测(七)(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2015·新课标Ⅱ卷)若a 为实数,且2+ai1+i =3+i ,则a =(D )A .-4B .-3C .3D .4解析:∵ 2+ai1+i =3+i ,∴ 2+ai =(3+i)(1+i)=2+4i ,∴ a =4,故选D.2.具有A ,B ,C 三种性质的总体,其容量为63,将A ,B ,C 三种性质的个体按1∶2∶4的比例进行分层抽样调查,如果抽取的样本容量为21,则A ,B ,C 三种元素分别抽取(C )A .12,6,3B .12,3,6C .3,6,12D .3,12,63.(2015·陕西卷)设复数z =(x -1)+yi(x ,y ∈R),若|z|≤1,则y≥x 的概率为(D ) A.34+12π B.12+1π C.12-1π D.14-12π解析:|z|=(x -1)2+y 2≤1,即(x -1)2+y 2≤1,表示的是圆及其内部,如图所示.当|z|≤1时, y ≥x 表示的是图中阴影部分,其面积为S =14π×12-12×1×1=π-24.又圆的面积为π,根据几何概型公式得概率P =π-24π=14-12π.4.(2014·新课标Ⅱ卷)执行下图程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S =(D )A.4 B.5 C.6 D.7解析:由题意知:当k=1时,M=2,S=5;当k=2时,M=2,S=7;当k=3时,输出S=7.故选D.5.图1是某县参加2014年高考的学生身高条形统计图,从左到右的各条形表示的学生人数依次记为A1,A2,…,A10[如A2表示身高(单位:cm)在[150,155)内的学生人数].图2是统计图1中身高在一定范围内学生人数的一个算法流程图.现要统计身高在160~180 cm(含160 cm,不含180 cm)的学生人数,那么在流程图中的判断框内应填写的条件是(B)A.i<9? B.i<8?C.i<7? D.i<6?6.(2015·湖南卷)已知(1-i )2z =1+i(i 为虚数单位),则复数z =(D )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i解析:由(1-i )2z =1+i ,得z =(1-i )21+i =-2i 1+i =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-1-i ,故选D.7.6位选手依次演讲,其中选手甲不在第一个也不在最后一个演讲,则不同的演讲次序共有(C )A .240种B .360种C .480种D .720种8.(2015·新课标Ⅱ卷)根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是(D )A .逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著B .2007年我国治理二氧化硫排放显现成效C .2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势D .2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关解析:对于A 选项,由图知从2007年到2008年二氧化硫排放量下降得最多,故A 正确.对于B 选项,由图知,由2006年到2007年矩形高度明显下降,因此B 正确.对于C 选项,由图知从2006年以后除2011年稍有上升外,其余年份都是逐年下降的,所以C 正确.由图知2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份负相关,故选D.9.(2015·福建卷)为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:根据上表可得回归直线方程y=b x+a,其中b=0.76,a=y-b x.据此估计,该社区一户年收入为15万元家庭的年支出为(B)A.11.4万元 B.11.8万元C.12.0万元 D.12.2万元10.(2014·江西卷)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量之间的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,这与性别有关联的可能性最大的变量是(D)A.成绩 B.视力C.智商 D.阅读量解析:根据公式χ2= n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )分别计算得:A.52×8216×36×20×32,B.52×112216×36×20×32, C.52×96216×36×20×32,D.52×408216×36×20×32. 选项D 的值最大,所以与性别有关联的可能性最大为D.11.(2014·浙江二模)李先生居住在城镇的A 处,准备开车到单位B 处上班,途中(不绕行)共要经过6个交叉路口,假设每个交叉路口发生堵车事件的概率均为16,则李先生在一次上班途中会遇到堵车次数ξ的期望值E ξ是(B )A.16B .1C .6×⎝ ⎛⎭⎪⎫566D .6×⎝ ⎛⎭⎪⎫166解析:A 处到单位B 处上班路线中每个交叉路口发生堵车事件的概率均为16,则ξ服从二项分布,即ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,16,所以E ξ=6×16=1. 12.若X ~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ)<X≤μ+2σ=0.954 4,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.997 4.在正态分布N ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,⎝ ⎛⎭⎪⎫132中,数值落在(-∞,-1)∪(1,+∞)内的概率为(D )A .0.097B .0.046C .0.03D .0.002 6解析:∵μ=0,σ=13,∴P(x<-1或x>1)=1-P(-1≤x ≤1)=1-P(μ-3σ≤x≤μ+3σ)=1-0.997 4=0.002 6.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 13.(2015·广东卷)已知样本数据x 1,x 2,…,x n 的均值x =5,则样本数据2x 1+1,2x 2+1,…,2x n +1的均值为11.解析:由条件知x =x 1+x 2+…+x n n =5,则所求均值x 0=2x 1+1+2x 2+1+…+2x n +1n=2(x 1+x 2+…+x n )+nn=2x +1=2×5+1=11.14.数列{a n }的前n 项和是S n ,若数列{a n }的各项按如下规则排列:12,13,23,14,24,34,15,25,35,45,…,1n ,2n ,…,n -1n ,… 则a 15=56,若存在正整数k ,使S k <10,S k +1≥10,则a k =57.15.一个正整数数表如下(表中下一行中的数的个数是上一行中的数的个数的2倍): 第1行 1 第2行 2,3 第3行 4,5,6,7 … …则第8行中的第5个数是132.16.甲、乙两人数学成绩的茎叶图如下:比较两名同学的学习成绩可得到的结论是________. 解析:x 甲=87,x 乙=95.s 甲=12.7,s 乙=9.7.由x 甲<x 乙,s 甲>s 乙知,甲的数学学习状况不如乙的学习状况. 答案:甲的数学学习状况不如乙的学习状况三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)为了让学生了解更多“奥运会”知识,某中学举行了一次“奥运知识竞赛”,共有800名学生参加了这次竞赛,为了解本次竞赛成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(得分均为整数,满分为100分)进行统计.请你根据尚未完成的频率分布表,解答下列问题:,…,799,试写出第二组第一位学生的编号;(2)填充频率分布表的空格(将答案直接填在表格内),并作出频率分布直方图;(3)若成绩在85.5~95.5分的学生可获二等奖,问参赛学生中获得二等奖的学生约为多少人?解析:(1)编号为016.(2)(3)在被抽到的学生中获二等奖的人数约是9+7=16(人),占样本的比例是1650=0.32.即获二等奖的概率约为32%,所以获二等奖的人数估计为800×32%=256(人).18.(12分)某市电信部门规定:拨打本市电话时,如果通话时间不超过3分钟,则收取通话费0.2元;如果通话时间超过3分钟,则超过部分以0.1元/分钟收取通话费(时间以分钟计,不足1分钟按1分钟计).现设计了一个计算通话费用的算法:第一步 输入通话时间t(t 按题目要求取整数);第二步 如果t≤3,则c =0.2,否则c =0.2+0.1(t -3); 第三步 输出费用c.(1)试画出该算法的一个程序框图;(2)表1为A ,B ,C ,D ,E 五人拨打本市电话的情况,将A ,C 的应缴话费数填入表1中适当位置;表1表2(2)0.20 1.00(3)试验,得到的数据如下:(2)求出y 关于x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^;20.(12分)有两个不透明的箱子,每个箱子都装有4个完全相同的小球,球上分别标有数字1,2,3,4.(1)甲从其中一个箱子中摸出一个球,乙从另一个箱子摸出一个球,谁摸出的球上标的数字大谁就获胜(若数字相同则为平局),求甲获胜的概率;(2)摸球方法与(1)同,若规定:两人摸到的球上所标数字相同甲获胜,所标数字不相同则乙获胜,这样规定公平吗?解析:(1)用(x ,y)(x 表示甲摸到的数字,y 表示乙摸到的数字)表示甲、乙各摸一球构成的基本事件,则基本事件有:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个,设甲获胜的事件为A ,则事件A 包含的基本事件有:(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),共有6个,则P(A)=616=38.(2)设甲获胜的事件为B ,乙获胜的事件为C.事件B 所包含的基本事件有:(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),共有4个,则P(B)=416=14,∴P(C)=1-P(B)=1-14=34.P (B)≠P(C),所以这样规定不公平.21.(12分)通过随机询问某校110名高中学生在购买食物时是否看营养说明,得到如下的列联表(单位:名):(1)样本中看与不看营养说明的女生各有多少名?(2)从(1)中的5名女生样本中随机选取2名作深度访谈, 求选到看与不看营养说明的女生各1名的概率.(3)根据以上列联表,问:有多大把握认为“性别与在购买食物时看营养说明”有关? 解析:(1)根据分层抽样可得:样本中看营养说明的女生有550×30=3(名),样本中不看营养说明的女生有550×20=2(名).(2)记样本中看营养说明的3名女生为a 1,a 2,a 3,不看营养说明的2名女生为b 1,b 2,从这5名女生中随机选取两名,共有10个等可能的基本事件为:a 1,a 2;a 1,a 3;a 1,b 1;a 1,b 2;a 2,a 3;a 2,b 1;a 2,b 2;a 3,b 1;a 3,b 2;b 1,b 2.其中事件A“选到看与不看营养说明的女生各1名”包含了6个基本事件:a 1,b 1;a 1,b 2;a 2,b 1;a 2,b 2;a 3,b 1;a 3,b 2.所以所求的概率为P(A)=610=35.(3)假设H 0:该校高中学生性别与在购买食物时看营养说明无关,则K 2应该很小. 根据题中的列联表得k =110×(50×20-30×10)280×30×60×50=53972≈7.486,由P(K 2≥6.635)=0.010, P(K 2≥7.879)=0.005可知,有99%的把握认为该校高中学生“性别与在购买食物时看营养说明”有关.22.(12分)一批产品需要进行质量检验,检验方案是:先从这批产品中任取4件作检验,这4件产品中优质品的件数记为n.如果n =3,再从这批产品中任取4件作检验,若都为优质品,则这批产品通过检验;如果n =4,再从这批产品中任取1件作检验,若为优质品,则这批产品通过检验;其他情况下,这批产品都不能通过检验.假设这批产品的优质品率为50%,即取出的产品是优质品的概率都为12且各件产品是否为优质品相互独立.(1)求这批产品通过检验的概率;(2)已知每件产品检验费用为100元,凡抽取的每件产品都需要检验,对这批产品作质量检验所需的费用记为X(单位:元),求X 的分布列及数学期望.解析:(1)设第一次取出的4件产品中恰有3件优质品为事件A ,第一次取出的4件产品中全为优质品为事件B ,第二次取出的4件产品都是优质品为事件C ,第二次取出的1件产品是优质品为事件D ,这批产品通过检验为事件E ,根据题意有E =(AC)∪(BD)且AC 与BD 互斥,∴P(E)=P(AC)+P(BD)=P(A)P(C|A)+P(B)P(D|B)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫123×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫124+⎝ ⎛⎭⎪⎫124×12=364.(2)X 的可能取值为400,500,800,P(X =400)=1-C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫123×12-⎝ ⎛⎭⎪⎫124=1116,P(X =500)=116,P(X =800)=C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫123×12=14,∴X 的分布列为:E(X)=400×16+500×16+800×4=506.25.。
第6讲 排列、组合、二项式定理一、选择题1.设i 为虚数单位,则(x +i)6的展开式中含x 4的项为( ) A .-15x 4B .15x 4C .-20i x 4D .20i x 4解析:(x +i)6的展开式的通项为T r +1=C r 6x 6-r i r(r =0,1,2,…,6),令r =2,得含x 4的项为C 26x 4i 2=-15x 4,故选A. 答案:A2.用0,1,…,9这十个数字可以组成有重复数字的三位数的个数为( ) A .243 B .252 C .261D .279解析:0,1,2,…,9共能组成9×10×10=900(个)三位数,其中无重复数字的三位数有9×9×8=648(个),所以有重复数字的三位数有900-648=252(个). 答案:B3.甲、乙两人要在一排8个空座上就坐,若要求甲、乙两人每人的两旁都有空座,则有多少种坐法( ) A .10 B .16 C .20D .24解析:一排共有8个座位,现有两人就坐,故有6个空座.因为要求每人左右均有空座,所以在6个空座的中间5个空中插入2个座位让两人就坐,即有A 25=20种坐法. 答案:C4.二项式⎝⎛⎭⎪⎪⎫9x -133x 9的展开式中x 的系数等于( ) A .84 B .24 C .6D .-24解析:根据二项式定理可知,T r +1=C r 9⎝ ⎛⎭⎪⎫-13r 99-=令9-43r =1,得r =6,所以x 的系数为C 69⎝ ⎛⎭⎪⎫-136×93=84,故选A.5.小明试图将一箱中的24瓶啤酒全部取出,每次小明在取出啤酒时只能取出3瓶或4瓶啤酒,那么小明取出啤酒的方式共有( )A.18种B.27种C.37种D.212种解析:由题可知,取出酒瓶的方式有3类,第一类:取6次,每次取出4瓶,只有1种方式;第二类:取8次,每次取出3瓶,只有1种方式;第三类:取7次,3次4瓶和4次3瓶,取法为C37,为35种.共计37种取法.故选C.答案:C6.已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=( )A.-4 B.-3C.-2 D.-1解析:(1+x)5中含有x与x2的项为T2=C15x=5x,T3=C25x2=10x2,所以x2的系数为10+5a =5,所以a=-1,故选D.答案:D7.在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为( )A.-960 B.960C.1 120 D.1 680解析:根据题意,奇数项的二项式系数之和也应为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,且T5=C48(-2)4x4=1 120x4,即展开式的中间项的系数为1 120,故选C.答案:C8.若x4(x+3)8=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a12(x+2)12,则log2(a1+a3+a5+…+a11)等于( )A.27B.28C.7 D.8解析:取x=-1得(-1)4(-1+3)8=a0+a1+a2+…+a11+a12,①取x=-3得(-3)4(-3+3)8=a0-a1+a2-…-a11+a12,②①与②两式左、右两边分别相减得28=2(a1+a3+a5+…+a11),所以a1+a3+a5+…+a11=27,所以log2(a1+a3+a5+…+a11)=7.9.从8名网络歌手中选派4名同时去4个地区演出(每地1人),其中甲和乙只能同去或同不去,甲和丙不同去,则不同的选派方案共有( ) A .240种 B .360种 C .480种D .600种解析:分两步,第一步,先选4名网络歌手,又分两类,第一类,甲去,则乙一定去,丙一定不去,有C 25=10种不同选法,第二类,甲不去,则乙一定不去,丙可能去也可能不去,有C 46=15种不同选法,所以不同的选法有10+15=25(种).第二步,4名网络歌手同时去4个地区演出,有A 44=24种方案.由分步乘法计数原理知不同的选派方案共有25×24=600(种). 答案:D10.若(x +2+m )9=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 9·(x +1)9,且(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=39,则实数m 的值为( ) A .1或-3 B .-1或3 C .1D .-3解析:令x =0,得a 0+a 1+a 2+…+a 9=(2+m )9,令x =-2,得a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9=m 9,所以(2+m )9m 9=39,即m 2+2m =3,解得m =1或-3.答案:A11.某学校派出5名优秀教师去边远地区的三所中学进行教学交流,每所中学至少派一名教师,则不同的分配方法有( ) A .80种 B .90种 C .120种D .150种解析:有两类情况:①其中一所学校3名教师,另两所学校各一名教师的分法有C 35A 33=60种;②其中一所学校1名教师,另两所学校各两名教师的分法有C 15×C 242×A 33=90种.所以共有60+90=150种.故选D. 答案:D12.两对夫妇各带一个小孩一起到动物园游玩,购票后排队依次入园,为安全起见,首尾一定要排两位爸爸,另外,两个小孩一定要排在一起,则这6人的入园顺序排法种数为( ) A .48 B .36 C .24D .12解析:分三步:①先分派两位爸爸,必须一首一尾,有A 22=2种排法;②两个小孩一定要排在一起,将其看成一个元素,考虑其顺序有A 22=2种排法;③将两个小孩与两位妈妈进行全排列,有A 33=6种排法.则共有2×2×6=24种排法.故选C. 答案:C 二、填空题13.若⎝⎛⎭⎪⎫x +a x 4展开式的常数项为54,且a >0,则a =__________. 解析:依题意,二项式⎝⎛⎭⎪⎫x +a x 4的展开式的通项T r +1=C r 4·(x )4-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫a x r =C r 4·a r ·x 2-r .令2-r =0得r =2.因此,二项式⎝⎛⎭⎪⎫x +a x 4的展开式中的常数项是T 3=C 24·a 2=6a 2=54,a 2=9.又a >0,因此a =3.答案:314.若直线x +ay -1=0与2x -y +5=0垂直,则二项式⎝⎛⎭⎪⎫ax 2-1x 5的展开式中x 4的系数为__________.解析:由两条直线垂直,得1×2+a ×(-1)=0,得a =2,所以二项式为⎝⎛⎭⎪⎫2x 2-1x 5,其通项T r +1=C r 5(2x 2)5-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r 25-r C r 5x 10-3r,令10-3r =4,解得r =2,所以二项式的展开式中x 4的系数为23C 25=80. 答案:8015.现有5名教师要带3个兴趣小组外出学习考察,要求每个兴趣小组的带队教师至多2人,但其中甲教师和乙教师均不能单独带队,则不同的带队方案有__________种.(用数字作答)解析:第一类,把甲、乙看作一个复合元素,另外3人分成两组,再分配到3个小组中,有C 23A 33=18种;第二类,先把另外的3人分配到3个小组,再把甲、乙分配到其中2个小组,有A 33A 23=36种,根据分类加法计数原理可得,共有36+18=54种. 答案:5416.从1,3,5,7,9中任取2个数,从0,2,4,6中任取2个数组成没有重复数字的四位数,若将所有个位是5的四位数从小到大排成一列,则第100个数是__________. 解析:①形如“1××5”,中间所缺的两数只能从0,2,4,6中选取,有A 24=12个. ②形如“2××5”,中间所缺的两数是奇偶各一个,有C 14C 13A 22=24个.③形如“3××5”,同①有A24=12个.④形如“4××5”,同②,也有C14C13A22=24个,⑤形如“6××5”,也有C14C13A22=24个,以上5类小于7 000的数共有96个.故第97个数是7 025,第98个数是7 045,第99个数是7 065,第100个数是7 205. 答案:7 205。
专题11 排列组合、二项式定理一、基础题组1. 【2014新课标、理13】 ()10x a +的展开式中、7x 的系数为15、则a =________.(用数字填写答案) 【答案】122. 【2010全国2、理14】若(x -a x)9的展开式中x 3的系数是-84、则a =________. [答案]:13. 【2006全国2、理13】在(x 4+x1)10的展开式中常数项是 .(用数字作答)【答案】:45二、能力题组1. 【2013课标全国Ⅱ、理5】已知(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5、则a =( )、A 、-4B 、-3C 、-2D 、-1【答案】:D2. 【2011新课标、理8】51()(2)a x x x x +-的展开式中各项系数的和为2、则该展开式中常数项为( )A 、-40B 、-20C 、20D 、40 【答案】D【解析】3. 【2010全国2、理6】将标号为1,2,3,4,5,6的6张卡片放入3个不同的信封中、若每个信封放2张、其中标号为1,2的卡片放入同一信封、则不同的放法共有( )A、12种B、18种C、36种D、54种【答案】:B4. 【2005全国3、理3】在8)1x的展开式中5x的系数是()-x1)((+A、-14B、14C、-28D、28【答案】B【解析】三、拔高题组1. 【2012全国、理11】将字母a、a、b、b、c、c排成三行两列、要求每行的字母互不相同、每列的字母也互不相同、则不同的排列方法共有( )A、12种B、18种C、24种D、36种【答案】A【解析】如图由于每行、每列的字母都互不相同、故只须排好1,2,3号格即可、显然1号格有3种选择、2,3号格均有两种选择、所以不同的排法共有3×2×2=12种、2. 【2005全国3、理11】不共面的四个定点到平面α的距离都相等、这样的平面α共有()A、3个B、4个C、6个D、7个【答案】D【解析】3. 【2012全国、理15】若(x+1x)n的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等、则该展开式中21x的系数为__________、【答案】:564. 【2005全国2、理15】在由数字0, 1, 2, 3, 4, 5所组成的没有重复数字的四位数中、不能被5整除的数共有_____________个、【答案】192【解析】首先由这6个数构成的四位数个数为(千位不为0):P(5,1)×P(5,3)=300、能被5整除的尾数为0或5、尾数为0的一共有:P(5,3)=60、尾数为5的千位不能为0、一共有:P(4,1)*P(4,2)=4×4×3=48、所以不能被5整除的数共有:300-60-48=192个.5. 【2015高考新课标2、理15】4()(1)a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32、则a =__________、【答案】3。
专题15排列、组合与二项式定理(高考押题)-2016年高考理数二轮复习精品资料1.七名同学站成一排照毕业纪念照,其中甲必须站在正中间,并且乙,丙两位同学要站在一起,则不同的排法有( )A .240种B .192种C .120种D .96种2.某学校安排甲、乙、丙、丁四位同学参加数学、物理、化学竞赛,要求每位同学仅报一科,每科至少有一位同学参加,且甲、乙不能参加同一学科,则不同的安排方法有( )A .36种B .30种C .24种D .6种3.某省高中学校自实施素质教育以来,学生社团得到迅猛发展,某校高一新生中的五名同学打算参加“春晖文学社”“舞者轮滑俱乐部”“篮球之家”“围棋苑”四个社团.若每个社团至少有一名同学参加,每名同学至少参加一个社团且只能参加一个社团,且同学甲不参加“围棋苑”,则不同的参加方法的种数为( )A .72B .108C .180D .2164.某大学的8名同学准备拼车去旅游,其中大一、大二、大三、大四每个年级各两名,分乘甲、乙两辆汽车.每车限坐4名同学(乘同一辆车的4名同学不考虑位置),其中大一的孪生姐妹需乘同一辆车,则乘坐甲车的4名同学恰有2名同学是来自于同一年级的乘坐方式共有( )A .24种B .18种C .48种D .36种5.从0,1,2,3,4,5六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位奇数,有多少种取法( )A .72B .84C .144D .1806.设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( )A .57B .56C .49D .87.在二项式⎝⎛⎭⎫x 3-1x n (n ∈N *)的展开式中,常数项为28,则n 的值为( ) A .12 B .8 C .6 D .48.设二项式⎝⎛⎭⎫x -12n n (∈N *)展开式的二项式系数和与各项系数和分别为a n 、b n ,则a 1+a 2+…+a n b 1+b 2+…+b n=( )A .2n -1+3B .2(2n -1+1) C .2n +1 D .19.已知(1+x )10=a 0+a 1(1-x )+a 2(1-x )2+…+a 10(1-x )10,则a 8等于( )A .180B .90C .-5D .510.(x -2y )8的展开式中,x 6y 2项的系数是( )A .56B .-56C .28D .-2811.在⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13x 24的展开式中,x 的幂指数是整数的项共有( )A .3项B .4项C .5项D .6项12.已知f (x )=|x +2|+|x -4|的最小值为n ,则二项式⎝⎛⎭⎫x -1x n 展开式中x 2项的系数为( ) A .15 B .-15 C .30 D .-3013.已知10件不同的产品中有4件次品,现对它们一一测度,直至找到所有4件次品为止.(1)若恰在第2次测试时,才测试到第一件次品,第8次才找到最后一件次品,则共有多少种不同的测试方法?(2)若至多测试6次就能找到所有4件次品,则共有多少种不同的测试方法?14.设(2-3x )100=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 100x 100,求下列各式的值;(1)a 0;(2)a 1+a 3+a 5+…+a 99;(3)(a 0+a 2+a 4+…+a 100)2-(a 1+a 3+…+a 99)2.:。
专题26 排列组合、二项式定理考纲解读明方向两个原理的区别在于一个与分类有关,一个与分步有关,这两个原理是最基本也是最重要的原理,是解答排列与组合问题,尤其是解答较复杂的排列与组合问题的基础.2.理解排列、组合及排列数与组合数公式,排列与组合的综合是高频考点.本节在高考中单独考查时,以选择题、填空题的形式出现,分值约为5分,属中档题;本节内容还经常与概率、分布列问题相结合,出现在解答题的第一问中,难度中等或中等偏上.分析解读 1.掌握二项式定理和二项展开式的性质.2.会用二项式定理的知识解决系数和、常数项、整除、近似值、最大值等相关问题.3.二项展开式的通项公式是高考热点.本节在高考中一般以选择题或填空题形式出现,分值约为5分,属容易题.2018年高考全景展示1.【2018年全国卷Ⅲ理】的展开式中的系数为A. 10B. 20C. 40D. 80【答案】C故选C。
点睛:本题主要考查二项式定理,属于基础题。
2.【2018年浙江卷】从1,3,5,7,9中任取2个数字,从0,2,4,6中任取2个数字,一共可以组成___________个没有重复数字的四位数.(用数字作答)【答案】1260【解析】分析:按是否取零分类讨论,若取零,则先排首位,最后根据分类与分步计数原理计数.详解:若不取零,则排列数为若取零,则排列数为因此一共有个没有重复数字的四位数.点睛:求解排列、组合问题常用的解题方法:(1)元素相邻的排列问题——“捆邦法”;(2)元素相间的排列问题——“插空法”;(3)元素有顺序限制的排列问题——“除序法”;(4)带有“含”与“不含”“至多”“至少”的排列组合问题——间接法.3.【2018年浙江卷】二项式的展开式的常数项是___________.【答案】7【解析】分析:先根据二项式展开式的通项公式写出第r+1项,再根据项的次数为零解得r,代入即得结果.详解:二项式的展开式的通项公式为,令得,故所求的常数项为点睛:求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略:(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第项,再由特定项的特点求出值即可.(2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数的值,再由通项写出第项,由特定项得出值,最后求出特定项的系数.4.【2018年理数天津卷】在的展开式中,的系数为____________.【答案】点睛:(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n和r的隐含条件,即n,r均为非负整数,且n≥r,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.5.【2018年理新课标I卷】从2位女生,4位男生中选3人参加科技比赛,且至少有1位女生入选,则不同的选法共有_____________种.(用数字填写答案)【答案】16【解析】分析:首先想到所选的人中没有女生,有多少种选法,再者需要确定从6人中任选3人总共有多少种选法,之后应用减法运算,求得结果.详解:根据题意,没有女生入选有种选法,从6名学生中任意选3人有种选法,故至少有1位女生入选,则不同的选法共有种,故答案是16.点睛:该题是一道关于组合计数的题目,并且在涉及到至多至少问题时多采用间接法,总体方法是得出选3人的选法种数,间接法就是利用总的减去没有女生的选法种数,该题还可以用直接法,分别求出有1名女生和有两名女生分别有多少种选法,之后用加法运算求解.2017年高考全景展示1.【2017课标1,理6】621(1)(1)x x++展开式中2x 的系数为 A .15B .20C .30D .35【答案】C【考点】二项式定理【名师点睛】对于两个二项式乘积的问题,第一个二项式中的每项乘以第二个二项式的每项,分析好2x 的项共有几项,进行加和.这类问题的易错点主要是未能分析清楚构成这一项的具体情况,尤其是两个二项式展开式中的r 不同.2.【2017课标3,理4】()()52x y x y +-的展开式中x 3y 3的系数为 A .80-B .40-C .40D .80【答案】C 【解析】试题分析:()()()()555222x y x y x x y y x y +-=-+-, 由()52x y - 展开式的通项公式:()()5152rrrr T C x y -+=- 可得:当3r = 时,()52x x y - 展开式中33x y 的系数为()33252140C ⨯⨯-=- , 当2r = 时,()52y x y - 展开式中33x y 的系数为()22352180C ⨯⨯-= ,则33x y 的系数为804040-= . 故选C .【考点】 二项式展开式的通项公式【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项. (2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.3.【2017课标II ,理6】安排3名志愿者完成4项工作,每人至少完成1项,每项工作由1人完成,则不同的安排方式共有( )A .12种B .18种C .24种D .36种 【答案】D【考点】 排列与组合;分步乘法计数原理【名师点睛】(1)解排列组合问题要遵循两个原则:一是按元素(或位置)的性质进行分类;二是按事情发生的过程进行分步。
2016广东高考理数大二轮 专项训练 第1讲 排列、组合与二项式定理 考情解读 1.高考中对两个计数原理、排列、组合的考查以基本概念、基本方法(如“在”“不在”问题、相邻问题、相间问题)为主,主要涉及数字问题、样品问题、几何问题、涂色问题、选取问题等;对二项式定理的考查,主要是利用通项求展开式的特定项,利用二项式定理展开式的性质求有关系数问题.主要考查分类与整合思想、转化与化归思想、补集思想和逻辑思维能力.2.排列、组合、两个计数原理往往通过实际问题进行综合考查,一般以选择、填空题的形式出现,难度中等,还经常与概率问题相结合,出现在解答题的第一或第二个小题中,难度也为中等;对于二项式定理的考查,主要出现在选择题或填空题中,难度为易或中等.
1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理 如果每种方法都能将规定的事件完成,则要用分类加法计数原理将方法种数相加;如果需要通过若干步才能将规定的事件完成,则要用分步乘法计数原理将各步的方法种数相乘. 2.排列与组合 (1)排列:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列.从n个不同元素中取出m个元素的排列数公式是Amn=n(n
-1)(n-2)„(n-m+1)或写成Amn=n!n-m!. (2)组合:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素组成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合.从n个不同元素中取出m个元素的组合数公式是
Cmn=nn-1n-2„n-m+1m!或写成Cmn=n!m!n-m!. (3)组合数的性质 ①Cmn=Cn-mn; ②Cmn+1=Cmn+Cm-1n. 3.二项式定理 (1)二项式定理:(a+b)n=C0nanb0+C1nan-1b+C2nan-2b2+„+Crnan-rbr+„+Cnna0bn(r=0,1,2,„,n). (2)二项展开式的通项 Tr+1=Crnan-rbr,r=0,1,2,„,n,其中Crn叫做二项式系数. (3)二项式系数的性质 ①对称性:与首末两端“等距离”两项的二项式系数相等, 即C0n=Cnn,C1n=Cn-1n,„,Ckn=Cn-kn,„.
②最大值:当n为偶数时,中间的一项的二项式系数2nnC取得最大值;当n为奇数时,中间的两项的二项式系数12nnC,12nnC相等,且同时取得最大值. ③各二项式系数的和 a.C0n+C1n+C2n+„+Ckn+„+Cnn=2n;
b.C0n+C2n+„+C2rn+„=C1n+C3n+„+C2r+1n+„=12·2n=2n-1.
热点一 两个计数原理 例1 (1)将1,2,3,„,9这9个数字填在如图的9个空格中,要求每一行从左到右,每一列从上到下分别依次增大.当3,4固定在图中的位置时,填写空格的方法为( )
A.6种 B.12种 C.18种 D.24种 (2)如果一个三位正整数“a1a2a3”满足a1120,343,275),那么所有凸数的个数为( ) A.240 B.204 C.729 D.920 思维启迪 (1)先确定数字1,2,9的位置,再分步填写空格;(2)按中间数进行分类. 答案 (1)A (2)A 解析 (1)∵每一行从左到右,每一列从上到下分别依次增大,1,2,9只有一种填法,5只能填在右上角或左下角,5填后与之相邻的空格可填6,7,8任一个; 余下两个数字按从小到大只有一种方法. 共有2×3=6种结果,故选A. (2)分8类,当中间数为2时,有1×2=2种; 当中间数为3时,有2×3=6种; 当中间数为4时,有3×4=12种; 当中间数为5时,有4×5=20种; 当中间数为6时,有5×6=30种; 当中间数为7时,有6×7=42种; 当中间数为8时,有7×8=56种; 当中间数为9时,有8×9=72种. 故共有2+6+12+20+30+42+56+72=240种. 思维升华 (1)在应用分类加法计数原理和分步乘法计数原理时,一般先分类再分步,每一步当中又可能用到分类加法计数原理. (2)对于复杂的两个原理综合使用的问题,可恰当列出示意图或表格,使问题形象化、直观化. (1)(2014·大纲全国)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有( ) A.60种 B.70种 C.75种 D.150种 (2)已知函数f(x)=ln(x2+1)的值域为{0,1,2},则满足这样条件的函数的个数为( ) A.8 B.9 C.26 D.27 答案 (1)C (2)B 解析 (1)由题意知,选2名男医生、1名女医生的方法有C26C15=75(种). (2)因为值域为{0,1,2}即ln(x2+1)=0⇒x=0, ln(x2+1)=1⇒x=±e-1, ln(x2+1)=2⇒x=±e2-1,所以定义域取值即在这5个元素中选取,①当定义域中有3个元素时,C11C12C12=4,②当定义域中有4个元素时,C11C34=4,③当定义域中有5个元素时,有一种情况.所以共有4+4+1=9(个)这样的函数. 热点二 排列与组合 例2 (1)(2014·重庆)某次联欢会要安排3个歌舞类节目,2个小品类节目和1个相声类节目的演出顺序,则同类节目不相邻的排法种数是( ) A.72 B.120 C.144 D.168 (2)数列{an}共有12项,其中a1=0,a5=2,a12=5,且|ak+1-ak|=1,k=1,2,3,„,11,则满足这种条件的不同数列的个数为( ) A.84 B.168 C.76 D.152 思维启迪 (1)将不能相邻的节目插空安排;(2)考虑数列中项的增减变化次数. 答案 (1)B (2)A 解析 (1)先安排小品节目和相声节目,然后让歌舞节目去插空.安排小品节目和相声节目的顺序有三种:“小品1,小品2,相声”“小品1,相声,小品2”和“相声,小品1,小品2”.对于第一种情况,形式为“□小品1歌舞1小品2□相声□”,有A22C13A23=36(种)安排方法;同理,第三种情况也有36种安排方法,对于第二种情况,三个节目形成4个空,其形式为“□小品1□相声□小品2□”,有A22A34=48(种)安排方法,故共有36+36+48=120(种)安排方法. (2)∵|ak+1-ak|=1,k=1,2,3,„,11,∴前一项总比后一项大1或小1,a1到a5中4个变化必然有3升1减,a5到a12中必然有5升2减,是组合的问题,∴C14×C27=84. 思维升华 解排列、组合的应用题,通常有以下途径: (1)以元素为主体,即先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素. (2)以位置为主体,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置. (3)先不考虑附加条件,计算出排列或组合数,再减去不符合要求的排列或组合数. (1)在航天员进行的一项太空实验中,先后要实施6个程序,其中程序A只能出现在第一步或最后一步,程序B和C实施时必须相邻,则实验顺序的编排方法共有( ) A.24种 B.48种 C.96种 D.144种 (2)从0,1,2,3,4中任取四个数字组成无重复数字的四位数,其中偶数的个数是________(用数字作答). 答案 (1)C (2)60 解析 (1)首先安排A有2种方法;第二步在剩余的5个位置选取相邻的两个排B,C,有4种排法,而B,C位置互换有2种方法;第三步安排剩余的3个程序,有A33种排法,共有2×4×2×A33
=96(种).
(2)0,1,2,3,4中任取四个数字组成无重复数字的四位数,且为偶数,有两种情况: 一是当0在个位的四位偶数有A34=24(个); 二是当0不在个位时,先从2,4中选一个放在个位,再从余下的三个数选一个放在首位,应有A12A13A23=36(个), 故共有四位偶数60个. 热点三 二项式定理
例3 (1)(3x-2x)8二项展开式中的常数项为( ) A.56 B.-56 C.112 D.-112 (2)如果(1+x+x2)(x-a)5(a为实常数)的展开式中所有项的系数和为0,则展开式中含x4项的系数为________. 思维启迪 (1)利用通项公式求常数项;(2)可用赋值法求二项展开式所有项的系数和. 答案 (1)C (2)-5
解析 (1)∵Tr+1=Cr8(3x)8-r(-2x)r=Cr8(-2)r83x-43r,∴令83-43r=0,即r=2, ∴常数项为C28(-2)2=112,选C. (2)∵令x=1得(1+x+x2)(x-a)5的展开式中所有项的系数和为(1+1+12)(1-a)5=0,∴a=1,∴(1+x+x2)(x-a)5=(1+x+x2)(x-1)5=(x3-1)(x-1)4=x3(x-1)4-(x-1)4, 其展开式中含x4项的系数为 C34(-1)3-C04(-1)0=-5. 思维升华 (1)在应用通项公式时,要注意以下几点: ①它表示二项展开式的任意项,只要n与r确定,该项就随之确定; ②Tr+1是展开式中的第r+1项,而不是第r项; ③公式中,a,b的指数和为n且a,b不能随便颠倒位置; ④对二项式(a-b)n展开式的通项公式要特别注意符号问题. (2)在二项式定理的应用中,“赋值思想”是一种重要方法,是处理组合数问题、系数问题的经典方法.
(1)(2014·湖北)若二项式(2x+ax)7的展开式中1x3的系数是84,则实数a等于( )
A.2 B.54 C.1 D.24 (2)(2014·浙江)在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记xmyn项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)等于( ) A.45 B.60 C.120 D.210 答案 (1)C (2)C
解析 (1)二项式(2x+ax)7的展开式的通项公式为
Tr+1=Cr7(2x)7-r·(ax)r=Cr727-rarx7-2r, 令7-2r=-3,得r=5. 故展开式中1x3的系数是C5722a5=84,解得a=1. (2)因为f(m,n)=Cm6Cn4, 所以f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3) =C36C04+C26C14+C16C24+C06C34=120.