7 二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形(如图①).某校学生利用二维码建立了一个身份识别系统,如图②是某名学生的身份识别图案,其中第一行和第二行可分别转换为该学生的班级序号和学号.灰色小正方形表示1,白色小正方形表示0,将每一行数字从左到右依次记为$a,b,c,d$,则$a× 2^{3}+b× 2^{2}+c× 2^{1}+d$为该行所表示的数.例如:如图②,第一行数字从左到右依次为$0,1,0,1$,计算$0× 2^{3}+1× 2^{2}+0× 2^{1}+1=5$,表示该学生为5班的学生.下列图案中,表示1班10号的学生的识别图案是(
C
)

答案:7. C
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要读懂题目给出的转换规则:每行从左到右四个小正方形,灰色代表1,白色代表0,依次记为$a,b,c,d$,该行对应的数值为$a× 2^3 + b× 2^2 + c× 2^1 + d$。题目要求找1班10号的图案,也就是第一行计算结果为1(班级序号),第二行计算结果为10(学号)。我们可以先推导满足班级、学号要求的每行数字组合,再对应选项验证,也可以逐个计算选项的两行数值,找到符合要求的选项。
【解析】
根据题意,灰色小正方形表示1,白色表示0,每行对应的数可化简为$8a+4b+2c+d$(其中$2^3=8,2^2=4,2^1=2$)。要求为1班10号,即第一行计算结果为1,第二行计算结果为10。
1. 验证第一行(班级):
要使$8a+4b+2c+d=1$,由于$a、b、c、d$只能取0或1,因此只有$a=0,b=0,c=0,d=1$时等式成立,即第一行前三个为白色,最后一个为灰色。
观察选项:
A第一行数值为$0×8+1×4+1×2+1=7$,不符合;
B第一行数值为$0×8+1×4+0×2+1=5$,不符合;
C第一行数值为$0×8+0×4+0×2+1=1$,符合1班的要求;
D第一行数值为$0×8+0×4+1×2+0=2$,不符合。
2. 验证C的第二行(学号):
C的第二行从左到右为灰色、白色、灰色、白色,即$a=1,b=0,c=1,d=0$,计算得:$1×8+0×4+1×2+0=10$,刚好对应学号10,完全符合要求。
【答案】
C
【知识点】
新定义运算,有理数乘方,有理数混合运算
【点评】
本题结合二维码的生活场景命制,解题的核心是准确理解题目给出的转换规则,按照规则逐行计算数值即可找到正确答案,能很好地考查学生的阅读理解能力和基础运算能力。
【难度系数】
0.7
8 已知整式$ M = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + \dots + a_1x + a_0 $,其中$ n,a_{n-1},\dots,a_0 $为自然数,$ a_n $为正整数,且$ n + a_n + a_{n-1} + \dots + a_1 + a_0 = 5 $。有下列说法:① 满足条件的整式$ M $中有5个是单项式;② 不存在任何一个$ n $,使得满足条件的整式$ M $有且只有3个;③ 满足条件的整式$ M $共有16个。其中,正确的个数是(
D
)
A.0
B.1
C.2
D.3
答案:8. D 【解析】因为$n,a_{n-1},\dots,a_0$为自然数,$a_n$为正整数,且$n+a_n+a_{n-1}+\dots+a_1+a_0=5$,所以$0≤n≤4$.当$n=4$时,$4+a_4+a_3+a_2+a_1+a_0=5$,所以$a_4=1,a_3=a_2=a_1=a_0=0$,满足条件的整式为$x^4$;当$n=3$时,$3+a_3+a_2+a_1+a_0=5$,所以$a_3,a_2,a_1,a_0$分别为2,0,0,0或1,1,0,0或1,0,1,0或1,0,0,1,满足条件的整式为$2x^3,x^3+x^2,x^3+x,x^3+1$;当$n=2$时,$2+a_2+a_1+a_0=5$,所以$a_2,a_1,a_0$分别为3,0,0或2,1,0或2,0,1或1,2,0或1,0,2或1,1,1,满足条件的整式为$3x^2,2x^2+x,2x^2+1,x^2+2x,x^2+2,x^2+x+1$;当$n=1$时,$1+a_1+a_0=5$,所以$a_1,a_0$分别为4,0或3,1或1,3或2,2,满足条件的整式为$4x,3x+1,x+3,2x+2$;当$n=0$时,$0+a_0=5$,所以$a_0=5$,满足条件的整式为5.综上所述,满足条件的单项式为$x^4,2x^3,3x^2,4x,5$,共5个,所以①正确.不存在任何一个$n$,使得满足条件的整式$M$有且只有3个,所以②正确.满足条件的整式$M$共有$1+4+6+4+1=16$(个),所以③正确.所以正确的个数是3.
解析:
【分析】
解题时先明确整式的相关概念:单项式是数与字母的乘积,多项式是几个单项式的和。本题中整式M的次数为n,最高次项系数$a_n$为正整数,n和其余系数均为自然数,且满足所有系数与n的和为5。首先确定n的取值范围:因为$a_n≥1$,所以n最大为4(4+1=5,其余系数均为0),n最小为0(此时整式为常数项)。接下来按n=4、3、2、1、0的顺序逐一分类讨论,列举出每个n对应的所有符合条件的整式,统计个数后再验证三个说法的正误即可。
【解析】
已知$n,a_{n-1},\dots,a_0$为自然数,$a_n$为正整数,且$n+a_n + a_{n-1}+\dots+a_1+a_0=5$,因此$0≤ n≤4$,分类讨论如下:
1. 当$n=4$时:$4+a_4+a_3+a_2+a_1+a_0=5$,则$a_4=1$,其余系数均为0,对应整式为$x^4$,共1个;
2. 当$n=3$时:$3+a_3+a_2+a_1+a_0=5$,即$a_3+a_2+a_1+a_0=2$($a_3≥1$),符合条件的系数组合为$(2,0,0,0)、(1,1,0,0)、(1,0,1,0)、(1,0,0,1)$,对应整式为$2x^3、x^3+x^2、x^3+x、x^3+1$,共4个;
3. 当$n=2$时:$2+a_2+a_1+a_0=5$,即$a_2+a_1+a_0=3$($a_2≥1$),符合条件的系数组合为$(3,0,0)、(2,1,0)、(2,0,1)、(1,2,0)、(1,0,2)、(1,1,1)$,对应整式为$3x^2、2x^2+x、2x^2+1、x^2+2x、x^2+2、x^2+x+1$,共6个;
4. 当$n=1$时:$1+a_1+a_0=5$,即$a_1+a_0=4$($a_1≥1$),符合条件的系数组合为$(4,0)、(3,1)、(2,2)、(1,3)$,对应整式为$4x、3x+1、2x+2、x+3$,共4个;
5. 当$n=0$时:$0+a_0=5$,则$a_0=5$,对应整式为$5$,共1个。
接下来验证三个说法:
① 单项式是仅含一项的整式,上述整式中单项式为$x^4、2x^3、3x^2、4x、5$,共5个,故①正确;
② 各n对应的整式个数分别为1、4、6、4、1,不存在个数为3的情况,故②正确;
③ 总个数为$1+4+6+4+1=16$个,故③正确。
【答案】
D
【知识点】
整式的概念;分类讨论思想;自然数的定义
【点评】
本题考查整式相关概念的综合应用,解题的关键是按次数分类逐一列举所有符合条件的整式,注意列举时做到不重不漏,对逻辑思维和分类讨论的能力有一定要求。
【难度系数】
0.4