Тема . Количество способов, исходов, слагаемых и теория вероятностей

Раскрываем скобки комбинаторными рассуждениями

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела количество способов, исходов, слагаемых и теория вероятностей
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#31009

Сколько слагаемых после раскрытия скобочек и приведения подобных будет в выражении (x5+ 1)10(x2+1)20  ?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Понятно, что в этой задаче будут подобные слагаемые, и поэтому считать через них неудобно. Попробуем понять, а через что задаются члены выражения?

Показать ответ и решение

Первое решение.

После раскрытия скобок и приведения подобных слагаемых будет столько, сколько различных степеней x  встречается в итоговом выражении. Попробуем сначала раскрыть степени, не вычисляя коэффициентов перед степенями x  - эти числа будем обозначать просто как an  и bk  (an,bk ∈ℕ,0≤ n≤ 10,0 ≤k ≤20).

(x5⋅10+ a9x5⋅9 +...+ a1x5⋅1+ 1)(x2⋅20+ b19x2⋅19+ ...+ b1x2⋅1+ 1)

Итак, выражение из условия после раскрытия скобок и приведения подобных будет иметь вид

90            5n+2k
x + ...+ an⋅bk⋅x    + ...+ 1

И по условию задачи нам нужно понять, сколько различных значений может быть у показателей степеней 5n+ 2k  при заданных ограничениях на n  и k  :

  • при n= 0  получим все чётные числа от 0  до 2⋅20= 40
  • при n= 1  получим все нечётные числа от 5  до 45  ...
  • при n= 9  получим все нечётные числа от 45  до 85
  • при n= 10  получим все чётные числа от 50  до 90

В итоге делаем вывод, что выражение принимает все различные значения от 0  до 90  (таких значений 91  ), кроме нечётных чисел 1,3,87,89.  Получаем ответ — 87  значений.

Второе решение.

Давайте заметим, что у нас получится многочлен не более, чем 90  степени. Посмотрим, какие степени будут встречаться после раскрытия скобок, но до приведения подобных. Если у нас будет степень k  , то мы могли ее получить как перемножение не более 10 множителей  5
x  (пусть t1  штук), не более 20 множителей  2
x  (пусть t2  штук) и нескольких единиц. Тогда k= 5t1+ 2t2  , где t1 ≤10  и t2 ≤ 20  . Понятно, что  90
x  мы получим. Заметим, что числа  89
x  и  87
x  не получить, так как если t1 ≤ 9  , то k= 5t1+ 2t2 ≤85  , а если t1 = 10  , то          ..
k= 50+2t2.2  . Так же понятно, что x  и  3
x  нам не получить, так как t1  должно быть равно 0, но тогда       ..
k =2t1.2  .

Проверим, что остальные степени получатся. Сначала переберем несколько простых случаев.

k= 2, k= 4, k =88= 5⋅10+ 2⋅19, k= 86= 5⋅10+2 ⋅18

Осталось проверить 85≥ k≥ 4  .

∙ 85≥ k≥ 50  . Рассмотрим числа k− 50  и k− 45  . Одно из них четное, поэтому одно из разложений            k−50
k =5⋅10+ 2⋅ 2  или           k−45
k =5⋅9+ 2⋅  2  подходит.

∙ 49≥ k≥ 15  . Рассмотрим числа k− 10  и k− 15  . Одно из них четное, поэтому одно из разложений           k−10
k =5⋅2+ 2⋅  2  или           k−15
k =5⋅3+ 2⋅  2  подходит.

∙ 14≥ k≥ 5  . Рассмотрим числа k  и k− 5  . Одно из них четное, поэтому одно из разложений         k−5
k= 5+ 2⋅ 2  или      k
k= 2⋅2  подходит.

Значит, среди слагаемых будут степени 0,2,4,90,88,86  и все от 5  до 85  , то есть всего 91− 4= 87  различных слагаемых. Коэффициент перед каждым слагаемым 1  , поэтому при приведении подобных количество слагаемых не уменьшится.

Ответ:

 87

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!