人教版高中数学选修2-3练习:第一章1.3-1.3.1二项式定理 Word版含解析
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第一章 计数原理
1.3 二项式定理
1.3.1 二项式定理
A 级 基础巩固
一、选择题
1.化简多项式(2x +1)5-5(2x +1)4+10(2x +1)3-10(2x +1)2+5(2x +1)-1的结果是( )
A .(2x +2)5
B .2x 5
C .(2x -1)5
D .32x 5
解析:原式=(2x +1)-1]5=(2x )5=32x 5.
答案:D
2.在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 24的展开式中,x 的幂指数是整数的项共有( )
A .3项
B .4项
C .5项
D .6项 解析:T r +1=C r 24x 24-r 2·x -r 3=C r 24·x 12-56r ,则r 分别取0,6,
12,18,24时,x 的幂指数为整数,所以x 的幂指数有5项是整数项.
答案:C
3.若⎝
⎛⎭⎪⎪⎫x -123x n 的展开式中第四项为常数项,则n =( ) A .4 B .5
C .6
D .7
解析:由二项展开式可得T r +1=C r n (x )n -r ⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫-123x r =(-1)r 2-r C r n x n -r 2·x -r 3,从而T 4=T 3+1=(-1)32-3C 3n x n -52,由题意可知n -52=0,n =5.
答案:B
4.在(1-x 3)(1+x )10的展开式中,x 5的系数是( )
A .-297
B .-252
C .297
D .207
解析:(1-x 3)(1+x )10=(1+x )10-x 3(x +1)10展开式中含x 5的项的
系数为:C 510-C 210=207.
答案:D
5.若C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n 能被7整除,
则x ,n 的值可能为( ) A .x =5,n =5
B .x =5,n =4
C .x =4,n =4
D .x =4,n =3
解析:C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n =(1+x )n -1,检验得B 正确.
答案:B
二、填空题
6.(2015·福建卷)(x +2)5的展开式中,x 2的系数等于________(用数字作答).
解析:(x +2)5的展开式中x 2项为C 2523x 2=80,所以x 2的系数等于
80.
答案:80
7.⎝
⎛⎭⎪⎪⎫2-13x 6的展开式中的第四项是________.
解析:T 4=C 3623⎝
⎛⎭⎪⎪⎫-13x 3=-160x . 答案:-160x
8.如果⎝
⎛⎭⎪⎫3x 2+1x n 的展开式中,x 2项为第三项,则自然数n =________.
解析:T r +1=C r n (3x 2)n -r ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =C r n x 2n -5r 3,由题意知r =2时,2n -5r 3
=2,所以n =8.
答案:8
三、解答题
9.在⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6
的展开式中,求: (1)第3项的二项式系数及系数;
(2)含x 2的项及项数.
解:(1)第3项的二项式系数为C 26=15,
又T 3=C 26(2x )4⎝
⎛⎭⎪⎫-1x 2
=24C 26x , 所以第3项的系数为24C 26=240.
(2)T k +1=C k n (2x )6-k ⎝
⎛⎭⎪⎫-1x k =(-1)k 26-k C r 6x 3-k , 令3-k =2,得k =1.
所以含x 2的项为第2项,且T 2=-192x 2.
10.已知m ,n ∈N *,f (x )=(1+x )m +(1+x )n 的展开式中x 的系数为19,求x 2的系数的最小值及此时展开式中x 7的系数.
解:由题设知m +n =19,又m ,n ∈N *,
所以1≤m ≤18.
x 2的系数为C 2m +C 2n =12(m 2-m )+12
(n 2-n )=m 2-19m +171. 所以当m =9或10时,x 2的系数的最小值为81,此时x 7的系数为C 79+C 710=156.
B 级 能力提升
1.如果⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 3n
的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为( )
A .3
B .5
C .6
D .10 解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 3n 展开式的通项表达式为C r n (3x 2)n -r ·⎝ ⎛⎭
⎪⎫-2x 3r =C r n 3n -r (-2)r x 2n -5r ,若C r n 3
n -r (-2)r x 2n -5r 为非零常数项,必有2n -5r =0,得n =52
r ,所以正整数n 的最小值为5. 答案:B
2.设二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a x 6
(a >0)的展开式中,x 3的系数为A ,常数项为B ,若B =4A ,则a 的值是________.
解析:A =C 26(-a )2,B =C 46(-a )4,由B =4A 知,C 26(-a )2=C 46(-
a )4,
解得a =2(舍去a =-2).
答案:2
3.已知⎝
⎛⎭⎪⎪⎫x -124x n 的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列.
(1)证明展开式中没有常数项;
(2)求展开式中所有有理项.
解:依题意,前三项系数的绝对值分别是1,C 1n ·12,C 2n ·⎝ ⎛⎭
⎪⎫122
, 依题意2C 1n ·12=1+C 2n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫122,即n 2-9n +8=0, 解之得n =8(舍去n =1).
故T k +1=C r 8(x )8-r ⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫-124x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12C r 8x 16-3r 4.
(1)证明:若T r +1为常数项,当且仅当16-3r 4
=0, 即3r =16,因为r ∈N *,所以3r =16不可能成立. 故展开式中没有常数项.
(2)若T r +1为有理项,当且仅当16-3r 4
为整数, 因为0≤r ≤8,r ∈N *,所以r =0或r =4或r =8. 此时展开式中的有理项共有三项,
它们是T 1=x 4
,T 5=358x , T 9=1256x 2.。