TopStudy

Toán · Lớp 10

Bài tập Nhị thức Newton có đáp án

16 câu · 24 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Có ba hộp, mỗi hộp đựng hai quả cầu được dán nhãn a và b (xem Hình 1).

Hình minh hoạ

Lấy từ mỗi hộp một quả cầu. Có bao nhiêu cách lấy để trong ba quả cầu lấy ra:

a) có 3 quả cầu dán nhãn b?

b) có 2 quả cầu dán nhãn b?

c) có 1 quả cầu dán nhãn b?

d) không có quả cầu nào dán nhãn b?

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

a) Vì có tổng cộng 3 quả cầu dán nhãn b nên có C33{C}_{3}^{3} = 1 cách lấy ra 3 quả cầu dán nhãn b.

b) Vì có tổng cộng 3 quả cầu dán nhãn b nên có C32{C}_{3}^{2} = 3 cách lấy ra 2 quả cầu dán nhãn b.

c) Vì có tổng cộng 3 quả cầu dán nhãn b nên có C31{C}_{3}^{1} = 3 cách lấy ra 1 quả cầu dán nhãn b.

d) Vì có tổng cộng 3 quả cầu dán nhãn b nên có C30{C}_{3}^{0} = 1 cách lấy ra 1 quả cầu dán nhãn b.

Câu 2

1 điểm

Hãy khai triển:

a) (x−y)6{(x-y)}^{6};

b) (1+x)7{(1+x)}^{7}.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

a) (x−y)6{(x-y)}^{6}

=C60x6+C61x5(−y)+C62x4(−y)2+C63x3(−y)3={C}_{6}^{0}{x}^{6}+{C}_{6}^{1}{x}^{5}(-y)+{C}_{6}^{2}{x}^{4}{(-y)}^{2}+{C}_{6}^{3}{x}^{3}{(-y)}^{3}

+C64x2(−y)4+C65x(−y)5+C66(−y)6+{C}_{6}^{4}{x}^{2}{(-y)}^{4}+{C}_{6}^{5}x{(-y)}^{5}+{C}_{6}^{6}{(-y)}^{6}

=x6−C61x5y+C62x4y2−C63x3y3+C64x2y4−C65xy5+y6={x}^{6}-{C}_{6}^{1}{x}^{5}y+{C}_{6}^{2}{x}^{4}{y}^{2}-{C}_{6}^{3}{x}^{3}{y}^{3}+{C}_{6}^{4}{x}^{2}{y}^{4}-{C}_{6}^{5}x{y}^{5}+{y}^{6}

=x6−6x5y+15x4y2−20x3y3+15x2y4−6xy5+y6.={x}^{6}-6{x}^{5}y+15{x}^{4}{y}^{2}-20{x}^{3}{y}^{3}+15{x}^{2}{y}^{4}-6x{y}^{5}+{y}^{6}.

b)(1+x)7{(1+x)}^{7}

=C7017+C7116x+C7215x2+C7314x3={C}_{7}^{0}{1}^{7}+{C}_{7}^{1}{1}^{6}x+{C}_{7}^{2}{1}^{5}{x}^{2}+{C}_{7}^{3}{1}^{4}{x}^{3}

+C7413x4+C7512x5+C761x6+C77x7+{C}_{7}^{4}{1}^{3}{x}^{4}+{C}_{7}^{5}{1}^{2}{x}^{5}+{C}_{7}^{6}1{x}^{6}+{C}_{7}^{7}{x}^{7}

= 1 + 7x + 21x2 + 35x3 + 35x4 + 21x5 + 7x6 + x7.

Câu 3

1 điểm

Từ các công thức khai triển:

(a+b)0{(a+b)}^{0}= 1;

(a+b)1{(a+b)}^{1} = a + b;

(a+b)2=a2+2ab+b2{(a+b)}^{2}={a}^{2}+2ab+{b}^{2};

(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3{(a+b)}^{3}={a}^{3}+3{a}^{2}b+3a{b}^{2}+{b}^{3};

(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4;{(a+b)}^{4}={a}^{4}+4{a}^{3}b+6{a}^{2}{b}^{2}+4a{b}^{3}+{b}^{4};

(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5;{(a+b)}^{5}={a}^{5}+5{a}^{4}b+10{a}^{3}{b}^{2}+10{a}^{2}{b}^{3}+5a{b}^{4}+{b}^{5};

các hệ số được viết thành bảng số như Hình 2 sau đây. Nếu sử dụng kí hiệu tổ hợp thì nhận được bảng như Hình 3.

Hình minh hoạ

Từ các đẳng thức như

C30=C33=1,C41=C43=4,C30+C31=C41,C42+C43=C53,\begin{matrix}{C}_{3}^{0}={C}_{3}^{3}=1, & {C}_{4}^{1}={C}_{4}^{3}=4, \\ {C}_{3}^{0}+{C}_{3}^{1}={C}_{4}^{1}, & {C}_{4}^{2}+{C}_{4}^{3}={C}_{5}^{3},\end{matrix}

có thể dự đoán rằng, với mỗi n∈N∗n\in {ℕ}^{*},

Cnk=Cnn−k (0≤k≤n);{C}_{n}^{k}={C}_{n}^{n-k}\ (0\le k\le n);

Cnk−1+Cnk=Cn+1k (1≤k≤n).{C}_{n}^{k-1}+{C}_{n}^{k}={C}_{n+1}^{k}\ (1\le k\le n).

Hãy chứng minh các công thức trên.

Gợi ý: Sử dụng công thức Cnk=n!k!(n−k)!,n∈N,0≤k≤n.{C}_{n}^{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!},n\in ℕ,0\le k\le n.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

+) Có Cnk=n!k!(n−k)!, Cnn−k=n!(n−k)![n−(n−k)]!=n!(n−k)!k!=n!k!(n−k)!.{C}_{n}^{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!},\ {C}_{n}^{n-k}=\frac{n!}{(n-k)![n-(n-k)]!}=\frac{n!}{(n-k)!k!}=\frac{n!}{k!(n-k)!}.

Vậy Cnk=Cnn−k.{C}_{n}^{k}={C}_{n}^{n-k}.

+) Cnk−1+Cnk=n!(k−1)!(n−k+1)!+n!k!(n−k)!{C}_{n}^{k-1}+{C}_{n}^{k}=\frac{n!}{(k-1)!(n-k+1)!}+\frac{n!}{k!(n-k)!}

=(n+1)!n+1k!k(n−k+1)!+(n+1)!n+1k!(n−k+1)!(n−k+1)=kn+1.(n+1)!k!(n−k+1)!+n−k+1n+1.(n+1)!k!(n−k+1)!=\frac{\frac{(n+1)!}{n+1}}{\frac{k!}{k}(n-k+1)!}+\frac{\frac{(n+1)!}{n+1}}{k!\frac{(n-k+1)!}{(n-k+1)}}=\frac{k}{n+1}.\frac{(n+1)!}{k!(n-k+1)!}+\frac{n-k+1}{n+1}.\frac{(n+1)!}{k!(n-k+1)!}

=kn+1.(n+1)!k![(n+1)−k]!+n−k+1n+1.(n+1)!k![(n+1)−k]!=\frac{k}{n+1}.\frac{(n+1)!}{k![(n+1)-k]!}+\frac{n-k+1}{n+1}.\frac{(n+1)!}{k![(n+1)-k]!}

=kn+1.Cn+1k+n−k+1n+1.Cn+1k=(kn+1+n−k+1n+1)Cn+1k=\frac{k}{n+1}.{C}_{n+1}^{k}+\frac{n-k+1}{n+1}.{C}_{n+1}^{k}=(\frac{k}{n+1}+\frac{n-k+1}{n+1}){C}_{n+1}^{k}

=k+(n−k+1)n+1Cn+1k=n+1n+1Cn+1k=Cn+1k.=\frac{k+(n-k+1)}{n+1}{C}_{n+1}^{k}=\frac{n+1}{n+1}{C}_{n+1}^{k}={C}_{n+1}^{k}.

Câu 4

1 điểm

Sử dụng tam giác Pascal, hãy khai triển:

a) (2x+1)6{(2x+1)}^{6} ;

b)(x−y)7{(x-y)}^{7}

.

Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

a)(2x+1)6{(2x+1)}^{6}

=(2x)6+6(2x)51+15(2x)412+20(2x)313+15(2x)214+6(2x)15+16={(2x)}^{6}+6{(2x)}^{5}1+15{(2x)}^{4}{1}^{2}+20{(2x)}^{3}{1}^{3}+15{(2x)}^{2}{1}^{4}+6(2x){1}^{5}+{1}^{6}

=64x6+192x5+240x4+160x3+60x2+12x+1.=64{x}^{6}+192{x}^{5}+240{x}^{4}+160{x}^{3}+60{x}^{2}+12x+1.

b) (x−y)7{(x-y)}^{7}

=x7+7x6(−y)+21x5(−y)2+35x4(−y)3+35x3(−y)4+21x2(−y)5+7x(−y)6+(−y)7={x}^{7}+7{x}^{6}(-y)+21{x}^{5}{(-y)}^{2}+35{x}^{4}{(-y)}^{3}+35{x}^{3}{(-y)}^{4}+21{x}^{2}{(-y)}^{5}+7x{(-y)}^{6}+{(-y)}^{7}

Câu 5

1 điểm
Xác định hệ số của x2 trong khai triển (3x+2)9{(3x+2)}^{9}.
Xem đáp án và lời giải

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức nhị thức Newton, ta có:

(3x+2)9{(3x+2)}^{9} =

C90(3x)9+C91(3x)82+...+C9k(3x)9−k2k+...+C9929.{C}_{9}^{0}{(3x)}^{9}+{C}_{9}^{1}{(3x)}^{8}2+...+{C}_{9}^{k}{(3x)}^{9-k}{2}^{k}+...+{C}_{9}^{9}{2}^{9}.

Số hạng chứa x2{x}^{2} ứng với giá trị k = 7. Hệ số của số hạng này là C973227=41472.{C}_{9}^{7}{3}^{2}{2}^{7}=41472.

Câu 6

1 điểm
Biết rằng trong khai triển (x+a)6{(x+a)}^{6} với a là một số thực, hệ số của x4{x}^{4} là 60. Tìm giá trị của a.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm

Chứng minh rằng, với mọi n∈N∗n\in {ℕ}^{*}, ta có

Cn0−Cn1+Cn2−Cn3+…+(−1)nCnn=0.{C}_{n}^{0}-{C}_{n}^{1}+{C}_{n}^{2}-{C}_{n}^{3}+\ldots +{(-1)}^{n}{C}_{n}^{n}=0.

Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Trong hộp A có 10 quả cầu được đánh số từ 1 đến 10. Người ta lấy một số quả cầu từ hộp A rồi cho vào hộp B. Có tất cả bao nhiêu cách lấy, tính cả trường hợp lấy không quả (tức không lấy quả nào)?
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm

Khai triển biểu thức:

a) (x−2y)6{(x-2y)}^{6}

b) (3x−1)5{(3x-1)}^{5}

Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Tìm hệ số của x10^{10} trong khai triển của biểu thức (2 – x)12^{12}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Biết rằng a là một số thực khác 0 và trong khai triển của (ax + 1)6^{6}, hệ số của x4 gấp bốn lần hệ số của x2^{2}. Tìm giá trị của a.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Biết rằng hệ số của x2^{2} trong khai triển của (1 + 3x)n^{n} là 90. Tìm giá trị của n.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Chứng minh công thức nhị thức Newton (công thức (1), trang 35 ) bằng phương pháp quy nạp toán học.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm

Biết rằng (3x – 1)7^{7} = a0_{0} + a1_{1}x + a2_{2}x2^{2} + a3_{3}x3^{3} + a4_{4}x4^{4} + a5_{5}x5^{5} + a6_{6}x6^{6} + a7_{7}x7^{7}. Hãy tính:

a) a0_{0} + a1_{1} + a2_{2} + a3_{3} + a4_{4} + a5_{5} + a6_{6} + a7_{7};

b) a0_{0} + a2_{2} + a4_{4} + a6_{6}.

Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Một tập hợp có 12 phần tử thì có tất cả bao nhiêu tập hợp con?
Xem đáp án và lời giải

Câu 16

1 điểm

Từ 15 bút chì màu có màu khác nhau đôi một,

a) Có bao nhiêu cách chọn ra một số bút chì màu, tính cả trường hợp không chọn cái nào?

b) Có bao nhiêu cách chọn ra ít nhất 8 bút chì màu?

Xem đáp án và lời giải

Tất cả đề Nhị thức Newton · Các bộ sách Toán Lớp 10