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1、2022年高考數(shù)學大二輪復習 專題七 概率與統(tǒng)計 7.1 計數(shù)原理、二項式定理練習
1.設M,N是兩個非空集合,定義M?N={(a,b)|a∈M,b∈N},若P={0,1,2,3},Q={1,2,3,4,5},則P?Q中元素的個數(shù)是( )
A.4 B.9
C.20 D.24
解析: 依題意,a有4種取法,b有5種取法,由分步乘法計數(shù)原理得,有4×5=20種不同取法,共有20個不同元素,故選C.
答案: C
2.滿足m,n∈{-1,0,1,2,3},且關于x的方程mx2+2x+n=0有實數(shù)解的有序數(shù)對(m,n)的個數(shù)為( )
A.17 B.14
C.13 D.12
2、解析: 當m=0時,2x+n=0?x=-,有序數(shù)對(0,n)有5個;當m≠0時,Δ=4-4mn≥0?mn≤1,有序數(shù)對(-1,n)有5個,(1,n)有3個,(2,n)有2個,(3,n)有2個.綜上,共有5+5+3+2+2=17(個),故選A.
答案: A
3.已知(x+2)15=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a15(1-x)15,則a13的值為( )
A.945 B.-945
C.1 024 D.-1 024
解析: 由(x+2)15=[3-(1-x)]15=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a15(1-x)15,得a13=C×32×(-1)13=-94
3、5.
答案: B
4.從5個不同的小球中選4個放入3個箱子中,要求第一個箱子放入1個小球,第二個箱子放入2個小球,第三個箱子放入1個小球,則不同的放法共有( )
A.120種 B.96種
C.60種 D.48種
解析: 第一步,從5個不同的小球中選4個,共有C=5種不同的方法;第二步,從選出的4個小球中選出1個放入第一個箱子,共有C=4種不同的方法;第三步,從剩下的3個小球中選出2個放入第二個箱子,共有C=3種不同的方法;第四步,將最后1個小球放入第三個箱子,共有C=1種不同的方法.故不同的放法共有5×4×3×1=60種.
答案: C
5.在30的展開式中,x的冪指數(shù)是整數(shù)
4、的項共有( )
A.4項 B.5項
C.6項 D.7項
解析: 由于Tr+1=Cx15-r(0≤r≤30,r∈N),若展開式中x的冪指數(shù)為整數(shù),由通項公式可知r為6的倍數(shù),易知r=0,6,12,18,24,30均符合條件.
答案: C
6.在二項式n的展開式中恰好第5項的二項式系數(shù)最大,則展開式中含x2項的系數(shù)是( )
A.-56 B.-35
C.35 D.56
解析: 因為展開式中恰好第5項的二項式系數(shù)最大,所以展開式共有9項,所以n=8,所以二項展開式的通項公式為Tr+1=Cx8-r(-x-1)r=(-1)rCx8-2r,令8-2r=2得r=3,所以展開式中含x
5、2項的系數(shù)是(-1)3C=-56.
答案: A
7.若二項式6的展開式中的常數(shù)項為m,則(x2-2x)dx=( )
A. B.-
C. D.-
解析: 二項式6的展開式的通項公式為:Tr+1=C6-rx12-3r,
令12-3r=0,則r=4.
即有m=C·2=3.
則(x2-2x)dx=(x2-2x)dx==.
答案: C
8.7名股民每人拿出1萬元人民幣準備購買兩種不同的股票,若每種股票至少有2人購買,則不同的購買方法有( )
A.110種 B.112種
C.124種 D.132種
解析: 7名股民每人拿出1萬元人民幣購買兩種不同的股票,每種股票至少有
6、2人購買,其方式有2,5和3,4兩種組合.①一種股票2人購買,另一種股票5人購買,有CA種方法;②一種股票3人購買,另一種股票4人購買,有CA種方法.因此,共有CA+CA=112種購買方法.故選B.
答案: B
9.若m,n均為非負整數(shù),在做m+n的加法時各位均不進位(例如:134+3 802=3 936),則稱(m,n)為“簡單的”有序對,而m+n稱為有序對(m,n)的值,那么值為1 942的“簡單的”有序對的個數(shù)是( )
A.100 B.150
C.30 D.300
解析: 第一步,1=1+0,1=0+1,共2種組合方式;第二步,9=0+9,9=1+8,9=2+7,9=3+
7、6,…,9=9+0,共10種組合方式;第三步,4=0+4,4=1+3,4=2+2,4=3+1,4=4+0,共5種組合方式;第四步,2=0+2,2=1+1,2=2+0,共3種組合方式.根據(jù)分步乘法計數(shù)原理知,值為1 942的“簡單的”有序對的個數(shù)是2×10×5×3=300.故選D.
答案: D
10.5的展開式中各項系數(shù)的和為2,則該展開式中的常數(shù)項為( )
A.-40 B.-20
C.20 D.40
解析: 令x=1,可得a+1=2,a=1,5的展開式中項的系數(shù)為(-1)3C22,x項的系數(shù)為C23,
∴5的展開式中的常數(shù)項為(-1)3C22+C23=40.故選D.
答案:
8、 D
11.已知(x2+2x+3y)5的展開式中x5y2的系數(shù)為( )
A.60 B.180
C.520 D.540
解析: (x2+2x+3y)5可看作5個(x2+2x+3y)相乘,從中選2個y,有C種選法,再從剩余的三個括號里邊選出2個x2,最后一個括號選出x,有C·C種選法,所以x5y2的系數(shù)為32C·C·2·C=540.
答案: D
12.若n(n∈N*)的展開式中各項系數(shù)的和為P,所有二項式系數(shù)的和為S,若P+S=272,則函數(shù)f(x)=n在(0,+∞)上的最小值為( )
A.144 B.256
C.24 D.64
解析: 由題意可得P=4n,S=2n,
9、所以P+S=4n+2n=272,得2n=16,所以n=4,在(0,+∞)上函數(shù)f(x)=n=4≥(2)4=144,當且僅當x=時,等號成立,故函數(shù)f(x)=n在(0,+∞)上的最小值為144,故選A.
答案: A
13.(2018·浙江卷)二項式8的展開式的常數(shù)項是________.
解析: 由題意,得Tr+1=C·()8-r·r
=C·r·x·x-r
=C·r·x.
令=0,得r=2.
因此T3=C×2=×=7.
答案: 7
14.(2017·天津卷)用數(shù)字1,2,3,4,5,6,7,8,9組成沒有重復數(shù)字,且至多有一個數(shù)字是偶數(shù)的四位數(shù),這樣的四位數(shù)一共有________
10、個.(用數(shù)字作答)
解析:?、儆幸粋€數(shù)字是偶數(shù)的四位數(shù)有CCA=960個.
②沒有偶數(shù)的四位數(shù)有A=120個.
故這樣的四位數(shù)一共有960+120=1 080個.
答案: 1 080
15.已知一個公園的形狀如圖所示,現(xiàn)有3種不同的植物要種在此公園的A,B,C,D,E這五個區(qū)域內,要求有公共邊界的兩塊相鄰區(qū)域種不同的植物,則不同的種法共有________種.
解析: 先在A,B,C三個區(qū)域種植3種不同的植物,共有A=6種種法,若E與A相同,最后種D,有1種種法;若E與C相同,最后種D,有2種種法,根據(jù)分類加法計數(shù)原理和分步乘法計數(shù)原理知共有6×(1+2)=18種種法.
答案: 1
11、8
16.已知(2x-1)5的展開式中各項系數(shù)的和為2,則該展開式中含x項的系數(shù)為________.
解析: 因為已知(2x-1)5的展開式中各項系數(shù)的和為m+1=2,所以m=1,
所以(2x-1)5=·[C·(2x)5-C·(2x)4+C·(2x)3-C·(2x)2+C·2x-C],
則該展開式中含x項的系數(shù)為-C-C·4=-41.
答案:?。?1
B級
1.(2018·鄭州市第二次質量預測)《紅海行動》是一部現(xiàn)代化海軍題材影片,該片講述了中國海軍“蛟龍突擊隊”奉命執(zhí)行撤僑任務的故事.撤僑過程中,海軍艦長要求隊員們依次完成A,B,C,D,E,F(xiàn)六項任務,并對任務的順序提出了如下
12、要求,重點任務A必須排在前三位,且任務E,F(xiàn)必須排在一起,則這六項任務完成順序的不同安排方案共有( )
A.240種 B.188種
C.156種 D.120種
解析: 因為任務A必須排在前三位,任務E,F(xiàn)必須排在一起,所以可把A的位置固定,E,F(xiàn)捆綁后分類討論.
當A在第一位時,有AA=48種;
當A在第二位時,第一位只能是B,C,D中的一個,E,F(xiàn)只能在A的后面,故有CAA=36種;
當A在第三位時,分兩種情況:①E,F(xiàn)在A之前,此時應有AA種,②E,F(xiàn)在A之后,此時應有AAA種,故而A在第三位時有AA+AAA=36種.
綜上,共有48+36+36=120種不同的安排方案
13、.故選D.
答案: D
2.(2018·洛陽市尖子生第一次聯(lián)考)已知(1+ax+by)5(a,b為常數(shù),a∈N*,b∈N*)的展開式中不含字母x的項的系數(shù)和為243,則函數(shù)f(x)=,x∈的最小值為________.
解析: 令x=0,y=1,得(1+b)5=243,解得b=2.
因為x∈,所以x+∈,則sin x+cos x=sin∈[1,],所以f(x)====2(sin x+cos x)=2sin≥2.
答案: 2
3.有4名男生、5名女生,全體排成一行,下列情形各有多少種不同的排法?
(1)甲不在中間也不在兩端;
(2)甲、乙兩人必須排在兩端;
(3)男女相間.
解
14、析: (1)法一(元素分析法):先排甲有6種,再排其余人有A種,故共有6·A=241 920(種)排法.
法二(位置分析法):中間和兩端有A種排法,包括甲在內的其余6人有A種排法,故共有A·A=336×720=241 920(種)排法.
法三(等機會法):9個人全排列有A種,甲排在每一個位置的機會都是均等的,依題意得,甲不在中間及兩端的排法總數(shù)是A×=241 920(種).
法四(間接法):A-3·A=6A=241 920(種).
(2)先排甲、乙,再排其余7人,共有A·A=10 080(種)排法.
(3)(插空法)先排4名男生有A種方法,再將5名女生插空,有A種方法,故共有A·A=
15、2 880(種)排法.
4.設f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展開式中,存在某連續(xù)3項,其二項式系數(shù)依次成等差數(shù)列,則稱f(n)具有性質P.
(1)求證:f(7)具有性質P;
(2)若存在n≤2 016,使f(n)具有性質P,求n的最大值.
解析: (1)證明:f(7)的展開式中第二、三、四項的二項式系數(shù)分別為C=7,C=21,C=35,
因為C+C=2C,即C,C,C成等差數(shù)列,
所以f(7)具有性質P.
(2)設f(n)具有性質P,則存在k∈N*,1≤k≤n-1,使C,C,C成等差數(shù)列,所以C+C=2C,
整理得:4k2-4nk+(n2-n-2)=0,即(2k-n)2=n+2,
所以n+2為完全平方數(shù),
又n≤2 016,由于442<2 016+2<452,
所以n的最大值為442-2=1 934,此時k=989或945.