【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