多项式 $(1+x+x^2+\cdot+x^{100})^3$ 的展开式在合并同类项后,$x^{150}$ 的系数为
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
$7651$
【解析】
由多项式乘法法则可知,可将问题转化为求方程$$s+t+r=150,$$的不超过 $100$ 的自然数解的组数,其中 $s,t,r\in \mathbb N$.显然若不考虑"不超过 $100$ "这一限制条件,则上述方程的所有自然数解的组数为 $\mathrm{C_{152}^2}$.下面求上述方程的超过 $100$ 自然数解的组数.因其和为 $150$,故只能有一个数超过 $100$,不妨设 $s>100$,则上述方程可化为$$(s-101)+t+r=49.$$则自然数解 $(s-101,t,r)$ 的组数为 $\mathrm{C_{51}^2}$.因此 $x^{150}$ 的系数为$$\mathrm{C}_{152}^2-\mathrm{C_{51}^2}=7651.$$
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