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1、專題升級訓(xùn)練16 計數(shù)原理、二項式定理
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共6小題,每小題6分,共36分)
1.從0,2中選一個數(shù)字,從1,3,5中選兩個數(shù)字,組成無重復(fù)數(shù)字的三位數(shù),其中奇數(shù)的個數(shù)為( ).
A.24 B.18
C.12 D.6
2.6位同學(xué)在畢業(yè)聚會活動中進(jìn)行紀(jì)念品的交換,任意兩位同學(xué)之間最多交換一次,進(jìn)行交換的兩位同學(xué)互贈一份紀(jì)念品.已知6位同學(xué)之間共進(jìn)行了13次交換,則收到4份紀(jì)念品的同學(xué)人數(shù)為( ).
A.1或3 B.1或4
C.2或3 D.2或4
3.(x2+2)5的展開式的常數(shù)項
2、是( ).
A.-3 B.-2
C.2 D.3
4.設(shè)集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P?Q.把滿足上述條件的一對有序整數(shù)對(x,y)作為一個點的坐標(biāo),則這樣的點的個數(shù)是( ).
A.9個 B.14個
C.15個 D.21個
5.在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展開式中,含x3的項的系數(shù)是( ).
A.74 B.121
C.-74 D.-121
6.將1,2,3,…,9這9個數(shù)字填在3×3的正方形方格中,要求每一列從上到下
3、的數(shù)字依次增大,每一行從左到右的數(shù)字也依次增大,當(dāng)4固定在中心位置時,則填寫方格的方法有( ).
A.6種 B.12種
C.18種 D.24種
二、填空題(本大題共3小題,每小題6分,共18分)
7.某藝校在一天的6節(jié)課中隨機(jī)安排語文、數(shù)學(xué)、外語三門文化課和其它三門藝術(shù)課各1節(jié),則在課表上的相鄰兩節(jié)文化課之間最多間隔1節(jié)藝術(shù)課的概率為__________(用數(shù)字作答).
8.(2012·江西南昌一模,理12)設(shè),則二項式n的展開式中,x2項的系數(shù)為__________.
9.設(shè)(x-1)21=a0+a1x+a2x2+…+a21x21,則a10+a11=_
4、_________.
三、解答題(本大題共3小題,共46分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
10.(本小題滿分15分)將一個四棱錐的每個頂點染上顏色,使同一條棱上的兩端點異色,如果有5種顏色可供使用,那么不同的染色方法總數(shù)有多少種?
11.(本小題滿分15分)6個人坐在一排10個座位上,問(1)空位不相鄰的坐法有多少種?(2)4個空位只有3個相鄰的坐法有多少種?(3)4個空位至多有2個相鄰的坐法有多少種?
12.(本小題滿分16分)(1)若(1+x)n的展開式中,x3的系數(shù)是x的系數(shù)的7倍,求n.
(2)已知(ax+1)7(a≠0)的展開式中,x3的系數(shù)是x2的系數(shù)與
5、x4的系數(shù)的等差中項,求a.
參考答案
一、選擇題
1.B 解析:先分成兩類:(一)從0,2中選數(shù)字2,從1,3,5中任選兩個所組成的無重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)中奇數(shù)的個數(shù)為×4=12;
(二)從0,2中選數(shù)字0,從1,3,5中任選兩個所組成的無重復(fù)數(shù)字的三位數(shù)中奇數(shù)的個數(shù)為×2=6.
故滿足條件的奇數(shù)的總個數(shù)為12+6=18.
2.D 解析:6人之間互相交換,總共有=15種,而實際只交換了13次,故有2次未交換.不妨設(shè)為甲與乙、丙與丁之間未交換或甲與乙、甲與丙之間未交換,當(dāng)甲與乙、丙與丁之間未交換時,甲、乙、丙、丁4人都收到4份禮物;當(dāng)甲與乙、甲與丙之間未交換時,只有乙、丙兩人收到4
6、份禮物,故選D.
3.D 解析:5的通項為Tr+1=5-r(-1)r=(-1)r.要使(x2+2)5的展開式為常數(shù),須令10-2r=2或0,此時r=4或5.故(x2+2)5的展開式的常數(shù)項是(-1)4×+2×(-1)5×=3.
4.B 解析:∵P?Q,∴x=2或x=y(tǒng),當(dāng)x=2時,y可取3,4,…,9等7個值,此時點的個數(shù)是7個;當(dāng)x=y(tǒng)時,x,y可取3,4,…,9等7個值,此時點的個數(shù)是7個,∴這樣的點的個數(shù)是14個,∴選B.
5.D 解析:+++==,∴展開式中含x3的項的系數(shù)為(1-x)5,(1-x)9的展開式中含x4的項的系數(shù),為-=-121.∴選D.
6.B 解析:首先確定1
7、,9分別在左上角和右下角,2,3只能在4的上方和左方,有2種填法,5,6,7,8填在其他位置有種方法.依分步乘法計數(shù)原理有種填法,所以選B.
二、填空題
7. 解析:基本事件總數(shù)為,事件“相鄰兩節(jié)文化課之間最多間隔1節(jié)藝術(shù)課”所包含的基本事件可分為三類,第一類:三節(jié)藝術(shù)課各不相鄰有;第二類:有兩節(jié)藝術(shù)課相鄰有;第三類:三節(jié)藝術(shù)課相鄰有.由古典概型概率公式得概率為=.
8.60 解析:n=6(-cos x),二項展開式的通項公式是Tr+1=Cx6-rr=(-2)rx6-2r,當(dāng)r=2時含有x2,此時該項的系數(shù)是(-2)2×=60.
9.0 解析:(x-1)21的通項為Tr+1=x21-r
8、(-1)r,
∴T12=x10(-1)11=-x10.
∴a10=-.
T11=x11(-1)10=x11,
∴a11=.∴a10+a11=-+=0.
三、解答題
10.解:將四棱錐記為S-ABCD,先染S,A,B,由于顏色各不相同,∴有=60種方法;再染C,D,若C的顏色與A相同,則D有3種染色方法,若C的顏色與A不相同,則C有2種染色方法,D有2種染色方法,依兩個基本原理,不同的染色方法數(shù)為×(3+2×2)=420種.
11.解:6個人坐在一起有種坐法,6人坐好后包括兩端共有7個“間隔”可以插入空位.
(1)空位不相鄰相當(dāng)于將4個空位安插在上述7個“間隔”中,有=35種插法
9、,
故空位不相鄰的坐法有·=25 200種.
(2)將相鄰的3個空位當(dāng)作一個元素,另一空位當(dāng)作另一個元素,往7個“間隔”里插有種插法,故4個空位中只有3個相鄰的坐法有·=30 240種.
(3)4個空位至多有2個相鄰的情況有三類:
①4個空位各不相鄰有種坐法;
②4個空位有2個相鄰,另有2個不相鄰有種坐法;
③4個空位分兩組,每組都有2個相鄰,有種坐法.
綜上所述,應(yīng)有(+·+)=115 920種坐法.
12.解:(1)=7,=7n,n2-3n-40=0,由n∈N*,得n=8.
(2)由題意知,a2+a4=2a3,21a2+35a4=70a3,a≠0,得5a2-10a+3=0?a=1±.