Câu hỏi
Với \(n\) là số tự nhiên thỏa mãn hệ thức \(C_{n\,-\,4}^{n\,-\,6}+nA_{n}^{2}=454,\) hệ số của số hạng chứa \({{x}^{4}}\) trong khai triển nhị thức Niu-tơn của \({{\left( \frac{2}{x}-{{x}^{3}} \right)}^{n}}\) với \(x\ne 0\) bằng
- A
\(1792.\)
- B
\(-\,1792.\)
- C
\(786.\)
- D \(1692.\)
Phương pháp giải:
Tìm n dựa vào các công thức tổ hợp, chỉnh hợp và áp dụng công thức tổng quát nhị thức Newtơn để tìm hệ số của số hạng.
Lời giải chi tiết:
Điều kiện : \(n\ge 6;\ \ n\in N.\)
Ta có \(C_{n\,-\,4}^{n\,-\,6}+nA_{n}^{2}=454\Leftrightarrow \frac{\left( n-4 \right)!}{2!.\left( n-6 \right)!}+n.\frac{n!}{\left( n-2 \right)!}=454\Leftrightarrow \frac{\left( n-4 \right)\left( n-5 \right)}{2}+{{n}^{2}}\left( n-1 \right)=454\)
\(\begin{align} \Leftrightarrow \left( n-4 \right)\left( n-5 \right)+2{{n}^{2}}\left( n-1\right)=908\Leftrightarrow {{n}^{2}}-9n+20+2{{n}^{3}}-2{{n}^{2}}-908=0 \\ \Leftrightarrow 2{{n}^{3}}-{{n}^{2}}-9n-888=0\,\,\xrightarrow{{}}\,\,n=8. \\ \end{align}\)
Với \(n=8,\) xét \({{\left( \frac{2}{x}-{{x}^{3}} \right)}^{n}}={{\left( \frac{2}{x}-{{x}^{3}} \right)}^{8}}=\sum\limits_{k\,=\,\,0}^{8}{C_{8}^{k}}.{{\left( \frac{2}{x} \right)}^{8\,-\,k}}.{{\left( -\,{{x}^{3}} \right)}^{k}}=\sum\limits_{k\,=\,\,0}^{8}{C_{8}^{k}}{{.2}^{8\,-\,k}}.{{\left( -\,1 \right)}^{k}}.{{x}^{4k\,-\,8}}.\)
Hệ số của \({{x}^{4}}\) ứng với \(4k-8=4\Leftrightarrow k=3.\) Vậy hệ số cần tìm là \(C_{8}^{3}{{.2}^{5}}.{{\left( -\,1 \right)}^{3}}=-\,1792.\)
Chọn B