题目内容

5.已知f(x)=(1+x)m+(1+2x)n (m,n∈N*)的展开式中x的系数为11,当x2的系数取得最小值时,f(x)展开式中x的奇次幂项的系数之和为30.

分析 由已知得${∁}_{m}^{1}+2{∁}_{n}^{1}$=11,可得:m+2n=11,x2的系数为${∁}_{m}^{2}$+22${∁}_{n}^{2}$=$(m-\frac{21}{4})^{2}$+$\frac{351}{16}$,由于m∈N*,可得m=5时,x2的系数取得最小值22,此时n=3.f(x)=(1+x)5+(1+2x)3.设这时f(x)的展开式为f(x)=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,分别令x=1,x=-1,即可得出.

解答 解:由已知得${∁}_{m}^{1}+2{∁}_{n}^{1}$=11,∴m+2n=11,
x2的系数为${∁}_{m}^{2}$+22${∁}_{n}^{2}$=$\frac{m(m-1)}{2}$+4×$\frac{n(n-1)}{2}$=$\frac{{m}^{2}-m}{2}$+(11-m)$(\frac{11-m}{2}-1)$=$(m-\frac{21}{4})^{2}$+$\frac{351}{16}$,
∵m∈N*,∴m=5时,x2的系数取得最小值22,此时n=3.
∴f(x)=(1+x)5+(1+2x)3
设这时f(x)的展开式为f(x)=a0+a1x+a2x2+…+a5x5
令x=1,a0+a1+a2+a3+a4+a5=25+33
令x=-1,a0-a1+a2-a3+a4-a5=-1,
两式相减得2(a1+a3+a5)=60,故展开式中x的奇次幂项的系数之和为30.
故答案为:30.

点评 本题考查了二项式定理的应用、组合数的计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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