Biết hệ số của số hạng chứa\[{x^2}\]trong khai triển\[{\left( {1 + 4x} \right)^n}\]là 3040. Số tự nhiên n bằng bao nhiêu?

Đáp án D

Phương pháp:

Sử dụng khai triển nhị thức Newton:\[{\left( {a + b} \right)^n} = \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{a^k}{b^{n - k}}.} \]

Cách giải:

\[{\left( {1 + 4x} \right)^n} = \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{{\left( {4x} \right)}^k}{1^{n - k}} = } \sum\limits_{k = 0}^n {C_n^k{4^k}{x^k}} .\]

Hệ số của số hạng chứa \[{x^2}\]trong khai triển trên là\[C_n^2{4^2} = 16C_n^2.\]

Theo bài ra ta có:\[16C_n^2 = 3040 \Leftrightarrow C_n^2 = 190 \Leftrightarrow \frac{{n!}}{{2!\left( {n - 2} \right)!}} = 190.\]

\[ \Leftrightarrow n\left( {n - 1} \right) = 380 \Leftrightarrow {n^2} - n - 380 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}n = 20\,\,\,\left( {tm} \right)\\n = - 19\,\,\,\left( {ktm} \right)\end{array} \right.\]

Vậy\[n = 20.\]