확률과 통계이항정리수능 기출기본 문제 (3점 중반)

이항전개 계수 합

문제

(x+1x)2n\displaystyle \left( x + \frac{1}{x} \right) ^{2 n}의 전개식에서 x2x ^{2}의 계수를 ana _{n}이라 할 때, n=14an\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{4} a _{n}의 값은? [3점]

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해설

[출제의도] 수학내적문제 해결능력-순열과 조합 (x+1x)2n\displaystyle \left( x + \frac{1}{x} \right) ^{2 n}의 전개식에서 일반항은 2nCrx2nr(1x)r=2nCr×x2n2r\displaystyle {} _{2 n} C _{r} x ^{2 n - r} \left( \frac{1}{x} \right) ^{r} = _{2 n} C _{r} \times x ^{2 n - 2 r} x2x ^{2}의 계수는 2n2r=22 n - 2 r = 2일 때, 즉 r=n1r = n - 1이므로 an=2nCn1a _{n} = _{2 n} C _{n - 1} 따라서 n=14an=n=142nCn1=2C0+4C1+6C2+8C3=76\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{4} a _{n} = \sum\limits _{n = 1} ^{4} {}_{2 n} C _{n - 1} = _{2} C _{0} + _{4} C _{1} + _{6} C _{2} + _{8} C _{3} = 76

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