Bộ 10 đề thi giữa kì 2 Toán 10 Cánh diều có đáp án - Đề 5

Tìm số hạng không chứa x trong khai triển của biểu thức ( x − 1 x )^ (n − 7/ 2 ) biết x ≠ 0 và n ∈ Z + thỏa mãn A 2 n − C 2 n = 105 .

37/38

Tìm số hạng không chứa \[x\] trong khai triển của biểu thức \[{\left( {x - \frac{1}{x}} \right)^{\frac{{n - 7}}{2}}}\] biết \[x \ne 0\] và \[n \in {\mathbb{Z}^ + }\] thỏa mãn \[A_n^2 - C_n^2 = 105\].

0/3000 ký tự
Giải thích

Ta có: \[A_n^2 - C_n^2 = 105\] (điều kiện \(n \ge 2\))

\[ \Leftrightarrow \frac{{n!}}{{\left( {n - 2} \right)!}} - \frac{{n!}}{{2!\left( {n - 2} \right)!}} = 105\]

\[ \Leftrightarrow \frac{{n\left( {n - 1} \right)\left( {n - 2} \right)!}}{{\left( {n - 2} \right)!}} - \frac{{n\left( {n - 1} \right)\left( {n - 2} \right)!}}{{2!\left( {n - 2} \right)!}} = 105\]

\[ \Leftrightarrow n\left( {n - 1} \right) - \frac{1}{2}n\left( {n - 1} \right) = 105\]

\[ \Leftrightarrow \frac{1}{2}n\left( {n - 1} \right) = 105\]

\[ \Leftrightarrow {n^2} - n - 210 = 0\]

\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}n =  - 14\\n = 15\,\,\,\,\,\left( {tm} \right)\end{array} \right.\]

Thay \[n = 15\] vào biểu thức, ta được:

\[{\left( {x - \frac{1}{x}} \right)^{\frac{{15 - 7}}{2}}} = {\left( {x - \frac{1}{x}} \right)^4} = C_4^0.{x^4} + C_4^1.{x^3}.\left( { - \frac{1}{x}} \right) + C_4^2.{x^2}.{\left( { - \frac{1}{x}} \right)^2} + C_4^3.x.{\left( { - \frac{1}{x}} \right)^3} + C_4^4.{\left( { - \frac{1}{x}} \right)^4}\]

Do đó, \[{\left( {x - \frac{1}{x}} \right)^4} = {x^4} - 4{x^2} + 6 - \frac{4}{{{x^2}}} + \frac{1}{{{x^4}}}\].

Vậy số hạng không chứa \[x\] trong khai triển của biểu thức đã cho là 6.