高考培优课程秋季数学讲义:二项式定理—其他应用【讲师版】
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高考培优数学“二项式”讲义编号:二项式定理在高考中一般出现在选择题或者填空题,难度系数低,记忆的知识点容易忘记,需要练习巩固。
n的展开式中,前三项系数成等差数列,求展开式中的有理项和二项式系数的1. 在二项式最大项。
答案:2.726701267(12)x a a x a x a x a x -=+++++…,那么127______;a a a +++=… 答案:令0x =,得01a =,令1x =,得7017(1)1a a a +++=-=-…, 所以1272a a a +++=-…。
二项式定理的核心内容是二项展开式:011222()n n n n n a b a C a b C a b --+=++++…11n n n n n n C ab C b --+和它的通项公式,即第1k +项:1k n k k k n T C a b -+=,二项式的应用都是围绕着展开式和通项公式的。
1.二项展开式的应用 (1)近似计算例1 求60.997的近似值(精确到0.001)。
(★★☆☆☆)解 66122660.997(10.003)10.003(0.003)160.0030.982C C =-=-++≈-⋅=… 解题时注意:①()n a b -中负号的处理:1(1)r r n r rr nT C a b -+=- ②根据题意估值到所求条件的下一位。
(2)整除或余数问题例2 9291除以100的余数是__________。
(★★☆☆☆)解法1: 92929219191929291(90+1)90+9090+1C C ==++… 又929018281⋅+=,所以9291除以100的余数是81。
解法2:9292921919192929291(1009)1001009(9)C C =-=-++-…又92929292191290919292929(101)(110)1010101011920919C C C =-=-=-++-+=-=-…, 所以9291除以100的余数是81。
1.二项式定理⑴二项式定理()()011222...nn n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N这个公式表示的定理叫做二项式定理.⑵二项式系数、二项式的通项011222...nn n n n nnnnC a C a b C ab C b --++++叫做()na b +的二项展开式,其中的系数()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r rnC a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr n T C a b -+=.⑶二项式展开式的各项幂指数二项式()na b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是①各项的次数都等于二项式的幂指数n .②字母a 的按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零,字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n . ⑷几点注意①通项1r n r rr nT C a b -+=是()na b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()nb a +的展开式的第1r +项r n r rnC b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是()na b +这个标准形式下而言的,如()na b -的二项展开式的通项公式是()11rr n r rr n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r r r n T C a b -+=是不同的,在这里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1rr n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系知识内容求展开式中的特定项数是不同的概念.⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......nr rn nn n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r rnC a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素, 只要知道其中四个即可求第五个元素.⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.2.二项式系数的性质⑴杨辉三角形:对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.” ⑵二项式系数的性质:()na b +展开式的二项式系数是:012,,,...,n n n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n . 当6n =时,()f r 的图象为下图:这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质. ①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.②增减性与最大值如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大. 由于展开式各项的二项式系数顺次是 ()01211,,112n n n n n n C C C -===⋅,()()312123n n n n C --=⋅⋅,...,()()()()112...2123....1k n n n n n k C k ----+=⋅⋅⋅⋅-,()()()()()12...21123...1knn n n n k n k C k k---+-+=⋅⋅⋅-,...,1n n C =.其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间.当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n nC .当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n nnCC-+=.③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n nn n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即0241351......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.二项展开式2求展开式中的特定项(常数项,有理项,系数最大项等.) 常数项【例1】 在()2043x y+展开式中,系数为有理数的项共有 项.【例2】 的展开式中共有_____项是有理项.1003(23)+典例分析【例3】 展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例4】 ()6211x x x x ⎛⎫++- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_________.【例5】 二项式42x +x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_____________,展开式中各项系数和为 .(用数字作答)【例6】 若123a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为220-,则实数a =___________.【例7】 在二项式52a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数是10-,则实数a 的值为 .61034(1)(1x x++【例8】 在621x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是______.(结果用数值表示)【例9】 如果1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,第四项与第六项的系数相等,则n = ,展开式中的常数项的值等于 .【例10】的展开式中常数项为 (用数字作答)【例11】 若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为_______(用数字作答).【例12】 若的展开式中含有常数项,则最小的正整数等于 .【例13】 在的二项展开式中,若常数项为,则等于 (用数字作答)281(12)()x x x+-1()n x x+3(2)n x xn 2()n x x+60n【例14】的展开式中,常数项为15,则 .【例15】 已知的展开式中没有常数项,,且,则______.【例16】 展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例17】 已知的展开式中第三项与第五项的系数之比为,其中,则展开式中常数项是 (用数字作答)【例18】 已知,若的展开式中含有常数项,则这样的有( ) A .3个 B .2 C .1 D .021()n x x-n =231(1)()n x x x x+++n ∈*N 28n ≤≤n =123(x x-2()n x x-314-21i =-10()n n ∈N ≤nxx )1(23-n【例19】展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例20】 的展开式中整理后的常数项为 (用数字作答).【例21】的展开式中常数项为 (用数字作答)【例22】 已知的展开式的常数项是第项,则的值为( )A .B .C .D .【例23】 在的二项展开式中,若常数项为,则等于 (用数字作答)【例24】的展开式中,常数项为15,则 . 61034(1)(1)x x51(2)2x x+281(12)()x x x+-312nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭7n 789102()n x x+60n 21()n x x-n =【例25】展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例26】 已知的展开式中第三项与第五项的系数之比为,其中,则展开式中常数项是 (用数字作答)【例27】 已知,若的展开式中含有常数项,则这样的有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【例28】 展开式中的常数项为( ) A . B . C . D .【例29】 求展开式中的常数项.123(x x-2()n x x-314-21i =-10()n n ∈N ≤nxx )1(23-n 123x x ⎛- ⎝1320-1320220-220612x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭【例30】 的展开式的常数项是 (用数字作答)【例31】 在的二项展开式中,若常数项为,则等于( )A. B. C. D.【例32】 的展开式中的第项为常数项,那么正整数的值是 .【例33】 若的展开式中存在常数项,则的值可以是( ) A . B . C . D .【例34】 在的展开式中常数项是 ,中间项是.6122x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭2nx x ⎫⎪⎭60n 369121nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭5n nx x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+31n 10111214261(2)x x-________【例35】 已知的展开式中没有常数项,,且,则______.【例36】 若的展开式中含有常数项,则最小的正整数等于 .【例37】 已知的展开式中第三项与第五项的系数之比为,则展开式中常数项是( ) A . B . C . D .【例38】 若展开式中的二项式系数和为,则等于________;该展开式中的常数项为_________.【例39】 若的展开式中常数项为,则_____,其展开式中二项式系数之和为_________.231(1)()nx x x x+++n ∈*N 28n ≤≤n =3(2n x xn 2nx x ⎛- ⎝3141-145-4521nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭512n 921ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭84a =【例40】 若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( ) A .B .C .D .有理项 【例41】 求二项式的展开式中: ⑴常数项;⑴有几个有理项(只需求出个数即可);⑴有几个整式项(只需求出个数即可).【例42】的展开式中共有_______项是有理项.【例43】 二项式的展开式中:⑴求常数项;⑵有几个有理项;⑶有几个整式项.1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭102030120153x x 1003(23)+153(x x【例44】 已知在的展开式中,前三项的系数成等差数列 ①求;②求展开式中的有理项.【例45】 二项展开式中,有理项的项数是( ) A . B . C . D .【例46】 在的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为,则 A .1 B . C . D .【例47】的展开式中,含的正整数次幂的项共有( ) A .项B .项C .项D .项【例48】 若(,为有理数),则( ) 42nx x n 153x x 3456(11332x x p 10p x dx =⎰67761113123()x x x 4321(5122a b +=+a b a b +=A .B .C .D .系数最大的项【例49】 已知的展开式中前三项的系数成等差数列.⑴求的值;⑵求展开式中系数最大的项.【例50】 展开式中系数最大的项是第几项?【例51】 已知的展开式中,末三项的二项式系数的和等于,求展开式中系数最大的项.【例52】 在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是____. A . B . C . D .【例53】 已知的展开式中,二项式系数最大的项的值等于,求.45557080(2n x x n 20(23)x +(13)n x +121132nx x -⎛⎫- ⎪⎝⎭7-728-28lg 8(2)x x x +1120x【例54】 求的展开式中,系数绝对值最大的项以及系数最大的项.【例55】 已知展开式中的倒数第三项的系数为,求: ⑴含的项;⑵系数最大的项.【例56】 设,,的展开式中,的系数为.⑴求展开式中的系数的最大、最小值;⑴对于使中的系数取最小值时的、的值,求的系数.【例57】 已知:的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大. ⑴求展开式中二项式系数最大的项;⑴求展开式中系数最大的项.1032x x 3241nx x 453x m n +∈N ,1m n ,≥()(1)(1)m n f x x x =+++x 19()f x 2x ()f x 2x m n 7x 223(3)n x x +992【例58】 展开式中系数最大的项是第几项?【例59】 关于二项式有下列命题:⑴该二项展开式中非常数项的系数和是:⑴该二项展开式中第六项为;⑴该二项展开式中系数最大的项是第项与第项;⑴当时,除以的余数是.其中正确命题的序号是__________.(注:把你认为正确的命题序号都填上)【例60】 在的展开式,只有第项的二项式系数最大,则展开式中常数项为 .(用数字作答)【例61】 设的整数部分和小数部分分别为与,则的值为 .20(23)x +2005(1)x -1619992005C x 100310042006x =2005(1)x -2006200532nx x ⎛ ⎝5)()21*174n n +∈N n M n m ()n n n m M m +【例62】 中,为正实数,且,它的展开式中系数最大的项是常数项,求的取值范围.【例63】 二项式的展开式中,末尾两项的系数之和为,且二项式系数最大的一项的值为,则在内的值为___________.【例64】 如果的展开式中含有非零常数项,则正整数的最小值为_______(用数字作答).【例65】 在二项式的展开式中,存在着系数之比为的相邻两项,则指数的最小值为 .12()m n ax bx +a b ,200m n mn +=≠,a b(1sin )n x +752x (0,2π)232(3)n x x -n ()1nx +57∶()*n n ∈N。
第57讲 二项式定理一、课程标准1、能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理.2、会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.基础知识回顾二、基础知识回顾1. 二项式定理公式:(a +b)n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C k n a n -k b k +…+C n nb n (n ∈N *) 这个公式表示的定理叫做二项式定理.在上式中右边的多项式叫做(a +b )n 的二项展开式,其中的系数C k n (k =0,1,…,n )叫做二项式系数,式中的C k n a n -k b k 叫做二项展开式的通项,用T k +1表示,即T k +1=C k n an-kb k .2. 二项展开式形式上的特点 (1)项数为__n +1__.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n.(3)字母a 按__降幂__排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按__升幂__排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.(4)二项式系数从__C 0n __,C 1n ,一直到C n -1n ,__C nn __.3. “杨辉三角”与二项式系数的性质(1)“杨辉三角”有如下规律:左右两边斜行都是1,其余各数都等于它“肩上”两个数字之和.(2)对称性:在二项展开式中与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C m n =__C n -mn__.(3)增减性与最大值:二项式系数C k n ,当k <n +12时,二项式系数逐渐__增大__;当k >n +12时,二项式系数逐渐__减小__.当n 是偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n 是奇数时,中间两项的二项式系数最大.(4)各二项式系数的和:(a +b)n 的展开式的各项二项式系数之和为__2n __,即C 0n +C 1n +…+C n n =__2n __. (5)奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即C 0n +C 2n +…=__C 1n +C 3n +…__=__2n -1__. 三、自主热身、归纳总结1、(1+2x)5的展开式中,x 2的系数为( )A . 10B . 20C . 25D . 40 【答案】 D【解析】 T r +1=C r 5(2x)r =C r 52r x r ,当r =2时,x 2的系数为C 25·22=40.故选D . 2、若⎝⎛⎭⎫x +1x n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A . 6B . 12C . 20D . 32 【答案】 C【解析】二项式系数之和2n=64,∴n =6,T r +1=C r 6·x6-r·⎝⎛⎭⎫1x r=C r 6x 6-2r,当6-2r =0,即当r =3时为常数项,T 4=C 36=20.故选C .3、(x -y)n 的二项展开式中,第m 项的系数是( )A . C m nB .C m +1n C . C m -1n D . (-1)m -1C m -1n【答案】 D【解析】 (x -y)n 二项展开式第m 项的通项公式为T m =C m -1n(-y)m -1x n-m +1,∴系数为C m -1n(-1)m -1.故选D .4、(多选)已知(3x -1)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,设(3x -1)n 的展开式的二项式系数之和为S n ,T n =a 1+a 2+…+a n ,则( )A .a 0=1B .T n =2n -(-1)nC .n 为奇数时,S n <T n ;n 为偶数时,S n >T nD .S n =T n 【答案】 BC【解析】由题意知S n =2n ,令x =0,得a 0=(-1)n ,令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a n =2n ,所以T n =2n -(-1)n ,故选B 、C.5、(一题两空)若⎝⎛⎭⎪⎫3x -13x 2m 的展开式中二项式系数之和为128,则m =________,展开式中1x 3的系数是________. 【答案】 7 21【解析】由题意可知2m =128,∴m =7,∴展开式的通项T r +1=C r 7(3x )7-r·⎝⎛⎭⎪⎫-13x 2r =C r 737-r (-1)r x 7-5r 3,令7-53r =-3,解得r =6,∴1x3的系数为C 6737-6(-1)6=21. 6、(2020·合肥模拟)(x -2)3(2x +1)2的展开式中x 的奇次项的系数之和为________. 【答案】 9【解析】依题意得,(x -2)3(2x +1)2=(x 3-6x 2+12x -8)·(4x 2+4x +1)=4x 5-20x 4+25x 3+10x 2-20x -8,所以展开式中x 的奇次项的系数之和为4+25-20=9.11.若⎝⎛⎭⎫x +12x n (n ≥4,n ∈N *)的二项展开式中前三项的系数依次成等差数列,则n =________.【答案】 8【解析】⎝⎛⎭⎫x +12x n 的展开式的通项T r +1=C r n x n -r ⎝⎛⎭⎫12x r =C r n 2-r x n -2r ,则前三项的系数分别为1,n 2,n (n -1)8,由其依次成等差数列,得n =1+n (n -1)8,解得n =8或n =1(舍去),故n =8.四、例题选讲考点一 二项展开式中特定项及系数问题 例1、(1)二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x 10的展开式中,x 项的系数是( )A.152 B .-152C .15D .-15(2)(2019·天津高考)⎝⎛⎭⎫2x -18x 38的展开式中的常数项为________. (3)(2019·浙江高考)在二项式(2+x )9的展开式中,常数项是________,系数为有理数的项的个数是________.【答案】(1)B (2)28(3)162 5【解析】:(1)选 ⎝⎛⎭⎫x 2-2x 10的二项展开式的通项为T r +1=C r 10⎝⎛⎭⎫x 210-r ⎝⎛⎭⎫-2x r =(-1)r 22r -10C r 10x 23- 5r,令5-3r 2=12,得r =3,所以x 项的系数是(-1)3·2-4·C 310=-152.故选B. (2):⎝⎛⎭⎫2x -18x 38的通项为T r +1=C r 8()2x 8-r ·⎝⎛⎭⎫-18x 3r =C r 828-r ⎝⎛⎭⎫-18r ·x 8-4r .令8-4r =0,得r =2,∴ 常数项为T 3=C 2826⎝⎛⎭⎫-182=28. (3)由二项展开式的通项公式可知T r +1=C r 9·(2)9-r ·x r ,r ∈N,0≤r ≤9, 当项为常数项时,r =0,T 1=C 09·(2)9·x 0=(2)9=16 2. 当项的系数为有理数时,9-r 为偶数,可得r =1,3,5,7,9,即系数为有理数的项的个数是5.变式1、已知在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3x -33x n的展开式中,第6项为常数项. (1)求n ;(2)求含x 2项的系数; (3)求展开式中所有的有理项.【解析】 利用通项确定n 的值,进而根据指定项的特征求解.通项公式为T r +1=C r n ·x n -r 3(-3)r ·x -r 3=(-3)r C r n x n -2r 3. (1)∵第6项为常数项,∴r =5时,有n -2r3=0,解得n =10.(2)令10-2r 3=2,得r =12×(10-6)=2,∴x 2项的系数为C 210(-3)2=405. (3)由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧10-2r3∈Z ,0≤r ≤10,r ∈Z .令10-2r 3=k (k ∈Z),则10-2r =3k ,即r =5-32k ,∵r ∈Z ,且0≤r ≤10,∴k 应为偶数,∴k =2,0,-2,即r =2,5,8,∴第3项,第6项与第9项为有理项,它们分别为405x 2,-61 236,295 245x -2.变式2、求二项展开式中的特定项或指定项的系数 (1)在(x -1)4的展开式中,x 的系数为________. (2)(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2的系数为________. 【答案】(1)6 (2)30【解析】(1)由题意可知T r +1=C r 4(x )4-r (-1)r 424C (1)rr rx -=-,令4-r 2=1解得r =2,所以展开式中 x 的系数为C 24(-1)2=6.(2)方法一 利用二项展开式的通项公式求解.(x 2+x +y )5=[(x 2+x )+y ]5,含y 2的项为T 3=C 25(x 2+x )3·y 2.其中(x 2+x )3中含x 5的项为C 13x 4·x =C 13x 5.所以x 5y 2的系数为C 25C 13=30.方法二 利用组合知识求解.(x 2+x +y )5为5个x 2+x +y 之积,其中有两个取y ,两个取x 2,一个取x 即可,所以x 5y 2的系数为 C 25C 23=30.方法总结:求二项展开式中的特定项,一般是利用通项公式进行,化简通项公式后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数r +1,代回通项公式即可. 考点二、 二项式系数的和或各项系数的和的问题例2、在(2x -3y )10的展开式中,求: (1) 二项式系数的和; (2) 各项系数的和;(3) 奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和; (4) 奇数项系数和与偶数项系数和; (5) x 的奇次项系数和与x 的偶次项系数和.【解析】设(2x -3y )10=a 0x 10+a 1x 9y +a 2x 8y 2+…+a 10y 10,(*)各项系数的和为a 0+a 1+…+a 10,奇数项系数和为a 0+a 2+…+a 10,偶数项系数和为a 1+a 3+a 5+…+a 9,x 的奇次项系数和为a 1+a 3+a 5+…+a 9,x 的偶次项系数和为a 0+a 2+a 4+…+a 10. 由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和.(1)二项式系数的和为C 010+C 110+…+C 1010=210.(2)令x =y =1,各项系数和为(2-3)10=(-1)10=1.(3)奇数项的二项式系数和为C 010+C 210+…+C 1010=29, 偶数项的二项式系数和为C 110+C 310+…+C 910=29. (4)令x =y =1,得到a 0+a 1+a 2+…+a 10=1,①令x =1,y =-1(或x =-1,y =1),得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10=510,② ①+②得2(a 0+a 2+…+a 10)=1+510,∴奇数项系数和为1+5102; ①-②得2(a 1+a 3+…+a 9)=1-510,∴偶数项系数和为1-5102. (5)x 的奇次项系数和为a 1+a 3+a 5+…+a 9=1-5102;x 的偶次项系数和为a 0+a 2+a 4+…+a 10=1+5102.变式1、(1)(2020·合肥模拟)已知(ax +b )6的展开式中x 4项的系数与x 5项的系数分别为135与-18,则(ax +b )6的展开式中所有项系数之和为( )A .-1B .1C .32D .64(2)若(1-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则|a 0|-|a 1|+|a 2|-|a 3|+|a 4|-|a 5|=( ) A .0 B .1 C .32D .-1(3)在(1+x )n (x ∈N *)的二项展开式中,若只有x 5的系数最大,则n =________. 【答案】(1)D (2)A (3)10【解析】 (1)由二项展开式的通项公式可知x 4项的系数为C 26a 4b 2,x 5项的系数为C 16a 5b ,则由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧C 26a 4b 2=135,C 16a 5b =-18,解得a +b =±2,故(ax +b )6的展开式中所有项的系数之和为(a +b )6=64. (2)由(1-x )5的展开式的通项T r +1=C r 5(-x )r =C r 5(-1)r x r,可知a 1,a 3,a 5都小于0.则|a 0|-|a 1|+|a 2|-|a 3|+|a 4|-|a 5|=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5.在原二项展开式中令x =1,可得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=0.(3)二项式中仅x 5的系数最大,其最大值必为C n 2n ,即得n2=5,解得n =10.变式2、对任意实数x ,有()923901239(23)1(1)(1)(1)x a a x a x a x a x -+-+-+-++-═.则下列结论成立的是( )A .2144a =-B .01a =C .01291a a a a +++⋯+=D .9012393a a a a a -+-+-=-【答案】ACD【解析】对任意实数x ,有()923901239(23)1(1)(1)(1)x a a x a x a x a x -+-+-+-++-=═[﹣1+2(x ﹣1)]9,∴a 229C =-⨯22=﹣144,故A 正确;故令x =1,可得a 0=﹣1,故B 不正确; 令x =2,可得a 0+a 1+a 2+…+a 9=1,故C 正确;令x =0,可得a 0﹣a 1+a 2+…﹣a 9=﹣39,故D 正确;故选:ACD .变式3、(2020·深喀第二高级中学高二期末)已知()512x -250125a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+,则123452345a a a a a ++++=_______.【答案】10-【解析】因为()2345501234512a a x a x a x a x a x x =+++-++ 两边同时取导数得()42341234523101524a a x a x a x a x x =+-+-++ 再令1x =得()4123452345101210a a a a a ++++=--=- 故答案为:10-方法总结:“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如(ax +b )n 、(ax 2+bx +c )m (a 、b ∈R )的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可;对形如(ax +by )n (a ,b ∈R )的式子求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可.考点三 二项式定理的综合应用例3 (1)1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数是____.(2)设复数x =2i 1-i (i 是虚数单位),则C 12019x +C 22019x 2+C 32019x 3+…+C 20192019x 2019=____. 【答案】(1)1 (2)-i -1【解析】 (1)1-90C 110+902C 210-903C +…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+C 110889+…+C 91088+1,∵前10项均能被88整除,∴余数是1. (2)x =2i1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,C 12019x +C 22019x 2+C 32019x 3+…C 20192019x2019=(1+x)2019-1=i 2019-1=-i -1变式1、(2020·江苏省南京师大附中高二)已知()21221012211n n n x a a x a x a x ++++=++++,n *∈N .记()021?nn n k k T k a -==+∑.(1)求2T 的值;(2)化简n T 的表达式,并证明:对任意n *∈N 的,n T 都能被42n +整除. 【答案】(1)30;(2)()21221nn n T n C -=+,证明见解析.【解析】由二项式定理,得()210,1,2,,21ii n a C i n +==+;(1)210221055535+3530T a a a C C C =++=+=;(2)因为()()()()()()()()()12121!212!1!!!!11n kn n n n n k n k k n k n k n n C k ++++++=++⋅=+-+⋅+-⋅+()221n kn n C +=+,所以()()()1212100212121nnnn k n k n n kn n k k k T k ak Ck C -++-++====+=+=+∑∑∑ ()()()()111212121021212121nnnn kn k n kn n n k k k n k n Cn k Cn C +++++++++===⎡⎤=++-+=++-+⎣⎦∑∑∑()()()()()1221221201122121221221222nnn kn kn n n nn n k k n Cn C n C n +++++===+-+=+⋅+-+⋅⋅∑∑()221nn n C =+, ()()()()122121212121221n n n nn n n n n T n C n C C n C ----∴=+=++=+,因为21n n C N *-∈,所以n T 能被42n +整除.变式2、【陕西省黄陵中学高新部2017-2018学年高二下学期开学考试】(1)设.①求; ②求; ③求;(2)求除以9的余数.【答案】(1)16,256,15;(2)7【解析】试题分析:(1)利用赋值法,令,求;(2)令x=-1,与(2)相加求;,;③令,结合二项式系数和即可求出结果;(2)利用二项式系数和,把 分解为9的倍数形式,再求对应的余数. 试题解析:(1)①令x =1,得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=(3-1)4=16. ②令x =-1得,a 0-a 1+a 2-a 3+a 4=(-3-1)4=256,而由(1)知a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=(3-1)4=16,两式相加,得a 0+a 2+a 4=136. ③令x =0得a 0=(0-1)4=1,得a 1+a 2+a 3+a 4=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4-a 0=16-1=15. (2)解 S =C +C +…+C =227-1=89-1=(9-1)9-1=C ×99-C ×98+…+C ×9-C -1 =9(C ×98-C ×97+…+C )-2 =9(C ×98-C ×97+…+C -1)+7, 显然上式括号内的数是正整数. 故S 被9除的余数为7.方法总结:整除问题,解决整除问题要点为:(1)观察除式与被除式间的关系;(2)将被除式拆成二项式;(3)结合二项式定理得出结论.此外二项式定理还可应用于不等式的证明.五、优化提升与真题演练1、【2019年高考全国Ⅲ卷理数】(1+2x 2 )(1+x )4的展开式中x 3的系数为( ) A .12B .16C .20D .24()42340123431x a a x a x a x a x -=++++01234a a a a a ++++024a a a ++1234a a a a +++1227272727S C C C =+++1x =01234a a a a a ++++024a a a ++0x =S【解析】由题意得x 3的系数为3144C 2C 4812+=+=,故选A .2、【2020年高考北京】在52)的展开式中,2x 的系数为( ) A .5- B .5C .10-D .10【答案】C【解析】)52展开式的通项公式为:()()552155C22C r rrrr r r T x--+=-=-,令522r -=可得:1r =,则2x 的系数为:()()1152C 2510-=-⨯=-. 故选:C.3、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】25()()x x y xy ++的展开式中x 3y 3的系数为( )A .5B .10C .15D .20【答案】C【解析】5()x y +展开式的通项公式为515C r r rr T x y -+=(r ∈N 且5r ≤)所以2y x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的各项与5()x y +展开式的通项的乘积可表示为:56155C C r rrr rrr xT x xy xy --+==和54252152C C r r r r r r r T x y y y y xx x --++==在615C r r r r xT x y -+=中,令3r =,可得:33345C xT x y =,该项中33x y 的系数为10,在42152C r r r r T x xy y -++=中,令1r =,可得:521332C y x T x y =,该项中33x y 的系数为5 所以33x y 的系数为10515+= 故选:C.4、【2018年高考全国Ⅲ卷理数】522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数为( )A .10B .20C .40D .80【解析】由题可得522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通式为()521031552C C 2rr r rr r r T x x x --+⎛⎫⋅⋅== ⎪⎝⎭,令1034r -=,得2r =,所以展开式中4x 的系数为225C 240⨯=.故选C .5、【2020年高考全国II 卷理数】4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同则不同的安排方法共有__________种. 【答案】36 【解析】4名同学到3个小区参加垃圾分类宣传活动,每名同学只去1个小区,每个小区至少安排1名同∴先取2名同学看作一组,选法有:24C 6=.现在可看成是3组同学分配到3个小区,分法有:33A 6=,根据分步乘法原理,可得不同的安排方法6636⨯=种, 故答案为:36.6、【2020年高考全国III 卷理数】262()x x+的展开式中常数项是__________(用数字作答).【答案】240 【解析】622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 其二项式展开通项:()62612C rrrr xx T -+⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭= 1226C (2)r r r r x x --⋅⋅=1236C (2)r r r x -=⋅当1230r -=,解得4r =∴622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项是:66442C 2C 161516240⋅=⋅=⨯=. 故答案为:240.【点睛】本题考查二项式定理,利用通项公式求二项展开式中的指定项,解题关键是掌握()na b +的展第 1 页 / 共 3 页 开通项公式1C r n r r r n T a b -+=,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.7、【2020年高考天津】在522()x x+的展开式中,2x 的系数是_________. 【答案】10 【解析】因为522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项公式为()55315522C C 20,1,2,3,4,5r r r r r r r T x x r x --+⎛⎫==⋅⋅= ⎪⎝⎭,令532r -=,解得1r =.所以2x 的系数为15C 210⨯=.故答案为:10.【点睛】本题主要考查二项展开式的通项公式的应用,属于基础题. 8、【2020年高考浙江】二项展开式23450123545(2)1x a a x a x a x a x a x ++++++=,则4a =_______,135a a a ++=________.【答案】80;122【解析】5(12)x +的通项为155C (2)2C r r r r r r T x x +==,令4r =,则4444552C 80T x x ==,故580a =;1133551355552C 2C 2C 122a a a ++=++=.故答案为:80;122.。
高三数学二项式定理通用版知识精讲【本讲主要内容】二项式定理二项式定理和二项展开式性质及其应用【知识掌握】 【知识点精析】1. 二项式定理:对任意的正整数n ,有)N n (b C ......b a C ......b a C a C )b a (*n n n r r -n r n 1-n 1n n 0n n ∈+++++=+这个公式所表示的定理叫做二项式定理,右边的多项式叫做n )b a (+的二项展开式,各项系数rn C ……(r =0,1,2,……,n )叫做二项式系数。
特例:在二项展开式中令a =1,b =x ,则有公式:()= (111)22+++++x C x C x C x nn n n n n2. 通项公式:二项展开式中的第r+1项r r-n rn b aC 叫做通项,记做)n r 0,N n (b a C T *r r -n r n 1r ≤≤∈=+。
注意:(1)它表示二项展开式中的任意项,只要n 和r 确定,该项也随之确定。
(2)通项公式表示的是第r+1项,而不是第r 项。
(3)公式中a ,b 的位置不能颠倒,它们的指数和一定为n 。
3. 二项式系数的性质:(1)二项式系数的对称性在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等; (2)二项式系数的大小规律如果二项式幂指数是偶数,中间一项12n T +的二项式系数最大;如果二项式幂指数是奇数,中间两项121n T ++和121n T +-的二项式系数相等并且最大。
(3)二项式系数的和:nn n 2n 1n 0n 2C ......C C C =++++ 当n 为偶数时C C C C C C C C n n n n n n n n n n n 024135112++++=++++=--…………当n 为奇数时C C C C C C C C n n n n n n n n n n n 024113512++++=++++=--…………(4)二项式系数与项的系数的区别:如n)bx a (+的展开式中,第r+1项的二项式系数为r n C ,第r+1项的系数为r r-n r n b aC 。
专题8-2 二项式定理16类常考问题汇总题型1 求展开式中的指定项 题型2 求指定项的系数 题型3 二项式系数最大的项 题型4 展开式所有项系数和 题型5 展开式二项式系数和 题型6 三项展开式问题题型7 两个二项式乘积展开式的系数问题 题型8 由项的系数或系数和确定参数 题型9 奇次项与偶次项的系数和 题型10 等式两边求导后求和 题型11 展开式系数最大的项题型12 等式两边不一致时需要换元或配凑 题型13 赋值求系数和 题型14 整除和余数问题 题型15 二项式定理与杨辉三角 题型16 二项式定理与数列1、定义一般地,对于任意正整数n ,都有:()011*()n n n r n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N −−+=+++++∈这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做()n a b +的二项展开式.式中的r n r r n C a b −做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr nT C a b −+=,其中的系数(0,1,2,,)rnC r n =⋯叫做二项式系数 2、二项式()n a b +的展开式的特点:(1)项数:共有1n +项,比二项式的次数大1;(2)二项式系数:第1r +项的二项式系数为r n C ,最大二项式系数项居中; (3)次数:a ,b 次数和均为n(4)对称性:二项展开式中,与首末两端“等距离"的两项的二项式系数相等,即r n rn nC C −= (5)增减性与最大值:二项式系数在前半部分逐渐增大,在后半部分逐渐减小,在中间取得最大值.其中,当n 为偶数时,二项展开式中间一项的二项式系数2nn C 最大;当n 为奇数时,二项展开式中间两项的二项式系数1122,n n nnCC−+相等,且最大3、二项展开式的通项:1(0,1,2,,)r n r rr n T C a b r n −+==公式特点:(1)它表示二项展开式的第1r +项,该项的二项式系数是r n C ; (2)字母b 的次数和组合数的上标相同;4、二顶式系数和与所有项系数和,以及奇数项项与偶数项 例:对于()n x a +(1)二项式系数之和为2n ,即012342n n nn n n n n C C C C C C ++++++=;(2)所有展开式系数和为(1)n b +,展开式为:()011*()n n n r n r rn nn n n n x b C x C x b C x b C b n N −−+=+++++∈,可以表示为:()1*01()n n n x b a a x a x n N +=+++∈,令1x =即可得出所有项系数和(3)二项展开式中各奇数项的二项式系数之和等于各偶数项的二项式系数之和,即02413512n n n n n n n C C C C C C −+++=+++=.知识点诠释:(1)二项式系数与展开式的系数的区别二项展开式中,第1r +项r n r r n C a b −的二项式系数是组合数r n C ,展开式的系数是单项式r n r r n C a b −的系数,二者不一定相等.(2)()n a b c ++展开式中p q r a b c 的系数求法(,,0p q r ≥的整数且)p q r n ++=()[()]()n n r n r r r q n r q q r n n n r a b c a b c C a b c C C a b c −−−−++=++=+=(3)求解二项展开式中系数的最值策略①求二项式系数的最大值,则依据(a +b )n 中n 的奇偶及二项式系数的性质求解.②求展开式中项的系数的最大值,由于展开式中项的系数是离散型变量,设展开式各项的系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,因此在系数均为正值的前提下,求展开式中项的系数的最大值只需解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1即得结果.题型1 求展开式中的指定项1.式子12(1)x −二项式定理展开中的第6项为 .2.二项式5312x x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式中的第3项为( )A .160B .80x −C .380x D .740x −3.533x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,有理项是第 项.4.6232x x −⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式中有理项的个数为 .题型2 求指定项的系数5.二项式5(2)x y −的展开式中,含2y 项的系数为 .6.在7(3)x −的展开式中,3x 的系数为( ) A .21− B .21C .189D .189−7.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 6的展开式中的常数项为( )A .-150 B.150 C.-240 D.240重点题型·归类精练8.在二项式(2+x )9的展开式中,常数项是________,系数为有理数的项的个数是________.题型3 二项式系数最大的项9.已知二项式()21nx −的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则n = . 10.()32+nx 展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则n 的值为( ) A .8B .7C .6D .511.1nx x ⎫⎪⎭的展开式中只有第六项的二项式系数最大,则第四项为 .12.在()1nx +的展开式中,若第7项系数最大,则n 的值可能等于 .题型4 展开式所有项系数和13.若32nx x 的展开式中的第4项为常数项,则展开式的各项系数的和为( )A .112B .124C .116D .13214.在54(1)(12)x x ++−的展开式中,所有项的系数和等于 ,含3x 的项的系数是 .15.若8231x a x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中所有项的系数和为 256 ,其中a 为常数,则该展开式中4x −项的系数为16.已知31(2)ax x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭(a 为常数)的展开式中所有项的系数和为0,则展开式中2x 的系数为 (用数字作答)题型5 展开式二项式系数和17.(多选)已知3241nx x ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭展开式中的第三项的系数为45,则( )A .9n =B .展开式中所有系数和为1024C .二项式系数最大的项为中间项D .含3x 的项是第7项18.在32nx x ⎛ ⎝的二项展开式中,各项的二项式系数之和为128,则展开式中7x 的系数为 (用数字填写答案);19.若31nx x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式的二项式系数之和为16,则231nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中41x 的系数为 .20.(多选)在()521x −的展开式中,则( ) A .二项式系数最大的项为第3项和第4项 B .所有项的系数和为0 C .常数项为1−D .所有项的二项式系数和为6421.若2na x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式的第一项为532x ,最后一项为51x −,则下列结论正确的是( )A .5n =B .展开式的第四项的二项式系数等于40−C .展开式中不含常数项D .展开式中所有项的系数之和等于3222.若()*31N nx n x ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭的展开式中所有项的二项式系数之和为16,则231nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为( ) A .6B .8C .28D .5623.在322nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中,各二项式系数之和为n a ,各项系数之和为n b ,若1056n n a b +=,则n =( )A .4B .5C .6D .7题型6 三项展开式问题24.若0m ≠,且()622312112312x x m a a x a x a x a x −+=++++⋅⋅⋅+,则m 的值为 .25.6(21)x y −+展开式中含2x y 项的系数为 . 26.()()6211x xx ++−的展开式中2x 的系数为( ) A .9B .10C .24D .2527.3212x x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭中常数项是 .(写出数字)28.()52x y z −+的展开式中,3x yz 的系数为 .29.已知()22121nx x x x ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭的展开式中各项系数和为27,则4x 项的系数为( )A .3B .6C .9D .1530.若()522100121022x x a a x a x a x −+=++++,则5a = .2x 2x − 2题型7 两个二项式乘积展开式的系数问题31.()()4212x x −+的展开式中2x 的系数为 (用数字作答).32.81()y x y x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭的展开式中26x y 的系数为 (用数字作答).33.712(1)x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭的展开式中2x 的系数为( )A .7−B .7C .77D .77−34.6211(2)2x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为( )A .270B .240C .210D .18035.6(2)(2)x y x y −+的展开式中25x y 的系数是 .(用数字填写答案)36.()3532()x x a −+的展开式中的各项系数和为243,则该展开式中4x 的系数为( )A .130−B .46C .61D .19037.将多项式26576510a x a x a x a x a +++++分解因式得25(2)(1)x x −+,则5a =( )A .16B .14C .6−D .10−题型8 由项的系数或系数和确定参数 38.设()2340123412nn n x a a x a x a x a x a x −=++++++,若0417a a +=.则n = .39.()5223x x a −+的展开式的各项系数之和为1,则该展开式中含7x 项的系数是( ) A .600−B .840−C .1080−D .2040−40.已知()12nx +的展开式中前3项的二项式系数之和为29,则3123nx x x ⎛⎫⎛⎫+− ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中1x 的系数为( ) A .294−B .826−C .840−D .854−41.若()421ax x −+的展开式中5x 的系数为56−,则实数=a .42.42x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭−的展开式中的常数项与321x a x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭展开式中的常数项相等,则a 的值为( )A .3−B .2−C .2D .343.已知31(2)ax x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭(a 为常数)的展开式中所有项的系数和为0,则展开式中2x 的系数为 (用数字作答)44.5122a x x x x ⎛⎫⎛⎫+− ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数之和为3,则该展开式中常数项为( )A .40B .160C .0D .32045.(多选)在()()5312x x a −−的展开式中,各项系数的和为1,则( )A .3a =B .展开式中的常数项为32−C .展开式中4x 的系数为160D .展开式中无理项的系数之和为242−46.已知()2nx y −的展开式中第4项与第5项的二项式系数相等,则展开式中的52x y 项的系数为( ) A .―4 B .84C .―280D .56047.(多选)已知()31nx n x *⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭N 的展开式中含有常数项,则n 的可能取值为( )A .4B .6C .8D .10题型9 奇次项与偶次项的系数和48.若()62345601234561x a a x a x a x a x a x a x −=++++++,则246a a a ++=( ) A .64B .33C .32D .3149.若()()522701273321x x x a a x a x a x −−−=++++,则0246a a a a +++= .50.()()41a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则=a ( ) A .2− B .2C .3−D .3 51.若()()()()20232202301220231111x m a a x a x a x ++=+++++++,且()()2220230220221320233a a a a a a +++−+++=,则实数m 的值为 .题型10 等式两边求导后求和52.(多选)若()()()()102100121021111x a a x a x a x −=+−+−++−,x ∈R ,则( )A .01a =B .1012103a a a +++=C .2180a =D .9123102310103a a a a ++++=⨯53.(多选)已知多项式220121(12)(13),19m nn x x a a x a x a x a −−=+++⋅⋅⋅+=−,则( )A .12m n +=B .12324n a a a a +++⋅⋅⋅+=C .24a =−D .12323368n a a a na +++⋅⋅⋅+=−题型11 展开式系数最大的项54.在822x x ⎫⎪⎭的展开式中,①求二项式系数最大的项; ②系数的绝对值最大的项是第几项;55.212n x x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则212nx x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式中系数最大的项的系数为 .题型12 等式两边不一致时需要换元或配凑56.已知()()()()21001210101111a a a x x x a x =+−+−+⋅⋅⋅+−+,则8a =________. 57.已知多项式()()()()10210012101111x a a x a x a x −=+++++++,则7a =( )A .-960B .960C .-480D .48058.(多选)已知923901239(25)(2)(2)(2)(2)x a a x a x a x a x −=+−+−+−++− ,则下列结论成立的是A .0191a a a +++=B .876012382226256a a a a a +++++=C .9012393a a a a a −+−+−= D .123923918a a a a ++++=题型13 赋值求系数和59.若()42340123421x a a x a x a x a x −=++++,1234a a a a +++=________.60.若52345012345(12)(1)(1)(1)(1)(1)x a a x a x a x a x a x −=+−+−+−+−+−,则下列结论中正确的是( )A .01a =B .480a =C .50123453a a a a a a +++++= D .()()10024135134a a a a a a −++++=61.(多选)若202123202101232021(12)(R)x a a x a x a x a x x −=+++++∈,则( )A .01220211a a a a ++++=−B .20211352021312a a a a +++++=C .20210242020132a a a a −++++= D .123202123202112222a a a a ++++=− 62.已知5250125())(1)(1)(1)(x m a a x a x a x m R +=+−+−++−∈,若225024135()()3a a a a a a ++−++=则m =_________或_________.63.已知2323122202222312a a a a a x x x x x⎛⎫−=+++++ ⎪⎝⎭,则0121222221222a a a a ++++= A .-1B .0C .1D .2广东省二模T7改 64.已知2023220230122023(1)x a a x a x a x −=++++,(1)展开式中的二项式系数为________, (2)122023a a a =+++________,(3)2023202220210122023222a a a a =++++________,(赋值)(4)122023111a a a +++=________.(对称性)题型14 整除和余数问题 65.20233被8除的余数为( )A .1B .3C .5D .766.二项式()20235x +展开式的各项系数之和被7除所得余数为 .67.108除以49所得的余数是 . 68.20242023被4除的余数为 .69.若2022n =,则1122155C 5C 5C n n n n n n n −−−++++除以7的余数是 .70.()2023678−除以17所得的余数为 .71.(多选)若()54325101051f x x x x x x =−+−+−,则( )A .()f x 可以被()31x −整除B .()1f x y ++可以被()4x y +整除C .()30f 被27除的余数为6D .()29f 的个位数为6题型15 二项式定理与杨辉三角72.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第10行中最大的数与第二大的数的数值之比为(用最简分数表示).73.如图,在“杨辉三角”中从第2行右边的1开始按箭头所指的数依次构成一个数列:1,2,3,3,6,4,10,5,,则此数列的前30项的和为( )A .680B .679C .816D .81574.“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,它揭示了二项式展开式中的组合数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示,则下列关于“杨辉三角”的结论错误的是( )A .第6行的第7个数、第7行的第7个数及第8行的第7个数之和等于第9行的第8个数B .第2023行中第1012个数和第1013个数相等C .记“杨辉三角”第n 行的第i 个数为i a ,则()11123n i ni i a +−==∑D .第34行中第15个数与第16个数之比为2:3题型16 二项式定理与数列75.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()*21N n n S a n =−∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)解关于n 的不等式:012312341C C C C C 2023nn n n n n n a a a a a +++++⋅⋅⋅+<.76.已知数列{}n a 的通项公式为121n n a −=+.求0121231C C C C nn n n n n a a a a +++++的值.77.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足212n n n a a a ++=−,514a =,426S =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知011221C 3C 3C 3C 3C n n n n n n n n n n n b −−−=⋅+⋅+⋅++⋅+,求数列{}n n a b ⋅的前n 项和n T .78.(2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中统考三模)已知数列{}n b 的前n 项和为n S ,满足()231n n S b =−,等差数列{}n c 中1123,5,27c c c c =++=. (1)求{}n b 和{}n c 的通项公式;(2)数列{}n b 与{}n c 的共同项由小到大排列组成新数列{}n a ,求数列}{n a 的前20的积20T . 79.已知数列{}n a 前n 项和232n n n S +=,{}n b 的前n 项之积()(1)*22N n n n T n +=∈. (1)求{}n a 与{}n b 的通项公式.(2)把数列{}n a 和{}n b 的公共项由小到大排成的数列为{}n c ,求1220c c c ++⋅⋅⋅+的值. 80.(多选)已知当0x >时,111ln 11x x x ⎛⎫<+< ⎪+⎝⎭,则( ) A .188e 7>B .1111ln8237++++> C .111ln8238+++< D .018888018C C C e 888+++<81.已知()20032001C 62nnnn a −⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭(1n =,2,⋯,95),则数列{}n a 中整数项的个数为( ) A .13 B .14C .15D .16专题8-2 二项式定理16类常考问题汇总题型1 求展开式中的指定项 题型2 求指定项的系数 题型3 二项式系数最大的项 题型4 展开式所有项系数和 题型5 展开式二项式系数和 题型6 三项展开式问题题型7 两个二项式乘积展开式的系数问题 题型8 由项的系数或系数和确定参数 题型9 奇次项与偶次项的系数和 题型10 等式两边求导后求和 题型11 展开式系数最大的项题型12 等式两边不一致时需要换元或配凑 题型13 赋值求系数和 题型14 整除和余数问题 题型15 二项式定理与杨辉三角 题型16 二项式定理与数列1、定义一般地,对于任意正整数n ,都有:()011*()n n n r n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N −−+=+++++∈这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做()n a b +的二项展开式.式中的r n r r n C a b −做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr nT C a b −+=,其中的系数(0,1,2,,)rnC r n =⋯叫做二项式系数 2、二项式()n a b +的展开式的特点:(1)项数:共有1n +项,比二项式的次数大1;(2)二项式系数:第1r +项的二项式系数为r n C ,最大二项式系数项居中; (3)次数:a ,b 次数和均为n(4)对称性:二项展开式中,与首末两端“等距离"的两项的二项式系数相等,即r n rn nC C −= (5)增减性与最大值:二项式系数在前半部分逐渐增大,在后半部分逐渐减小,在中间取得最大值.其中,当n 为偶数时,二项展开式中间一项的二项式系数2nn C 最大;当n 为奇数时,二项展开式中间两项的二项式系数1122,n n nnCC−+相等,且最大3、二项展开式的通项:1(0,1,2,,)r n r rr n T C a br n −+==公式特点:(1)它表示二项展开式的第1r +项,该项的二项式系数是r n C ; (2)字母b 的次数和组合数的上标相同;4、二顶式系数和与所有项系数和,以及奇数项项与偶数项 例:对于()n x a +(1)二项式系数之和为2n ,即012342n n nn n n n n C C C C C C ++++++=;(2)所有展开式系数和为(1)n b +,展开式为:()011*()n n n r n r rn nn n n n x b C x C x b C x b C b n N −−+=+++++∈,可以表示为:()1*01()n n n x b a a x a x n N +=+++∈,令1x =即可得出所有项系数和(3)二项展开式中各奇数项的二项式系数之和等于各偶数项的二项式系数之和,即02413512n n n n n n n C C C C C C −+++=+++=.知识点诠释:(1)二项式系数与展开式的系数的区别二项展开式中,第1r +项r n r r n C a b −的二项式系数是组合数r n C ,展开式的系数是单项式r n r r n C a b −的系数,二者不一定相等.(2)()n a b c ++展开式中p q r a b c 的系数求法(,,0p q r ≥的整数且)p q r n ++=()[()]()n n r n r r r qn r q q r n n n r a b c a b c C a b c C C a b c −−−−++=++=+=(3)求解二项展开式中系数的最值策略①求二项式系数的最大值,则依据(a +b )n 中n 的奇偶及二项式系数的性质求解.②求展开式中项的系数的最大值,由于展开式中项的系数是离散型变量,设展开式各项的系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,因此在系数均为正值的前提下,求展开式中项的系数的最大值只需解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1即得结果.题型1 求展开式中的指定项1.式子12(1)x −二项式定理展开中的第6项为 . 【答案】7792x −【解析】由()121x −,所以二项展开式的通项公式()121211C rr rr T x −+=⋅−⋅,012r ≤≤,r ∈Z , 令=5r ,可得展开式的第六项为()5775121792C x x ⋅−⋅=−. 2.二项式5312x x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式中的第3项为( )A .160B .80x −C .380x D .740x −【解析】【答案】C 【分析】根据二项式展开式公式即可求解. 【详解】因为()51531C 2kkkk T x x −+⎛⎫=⋅− ⎪⎝⎭,所以()2323533180C 2T x x x ⎛⎫=⋅−=⎪⎝⎭,故C 项正确. 3.533x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,有理项是第 项.【解析】【答案】3 【分析】求出二项式展开式的通项公式,根据有理项的含义,确定参数的值,即可得答案.【详解】533x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项511051362155C 3C 3kkkk k k k T x x x−−−+⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⋅, 其中0,1,2,3,4,5k =, 当1k T +为有理项时,1056k−为整数,结合0,1,2,3,4,5k =, 所以2k =,即有理项是展开式中的第3项4.6232x x −⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式中有理项的个数为 .重点题型·归类精练【答案】3【解析】展开式的通项为()2566633166C (2)(1)2C 0,1,2,,6rrr r r r rr T x x x r −−−−+⎛⎫=−=−= ⎪⎝⎭,要为有理项,则563r −为整数,故r 可取03,6,,共有3项有理项.题型2 求指定项的系数5.二项式5(2)x y −的展开式中,含2y 项的系数为 . 【答案】40【解析】二项展开式的通项为515C (2)r rr r T x y −+=−,令2r =,则2323235C (2)40T x y x y =−=.故答案为:40.6.在7(3)x −的展开式中,3x 的系数为( ) A .21− B .21 C .189 D .189−【解析】【答案】B 【分析】利用二项展开式的通项公式可得解.【详解】由二项展开式的通项公式得11772277C 3()C 3(1)r r r r r r r x x −−−=−,令132r =得6r =,所以3x 的系数为667C 3(1)21−=.7.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 6的展开式中的常数项为( )A .-150B.150C.-240D.240【答案】D【解析】 (1)⎝⎛⎭⎫x -2x 6的二项展开式的通项为T k +1=C k 6x 6-k ·⎝⎛⎭⎫-2x k =C k 6x 6-k ·(-2)k ·x -k2=(-2)k C k 6x 6-32k .令6-32k =0,解得k =4,故所求的常数项为T 5=(-2)4·C 46=240.8.在二项式(2+x )9的展开式中,常数项是________,系数为有理数的项的个数是________.【答案】162 5【解析】该二项展开式的第k +1项为T k +1=C k 9(2)9-k x k ,当k =0时,第1项为常数项,所以常数项为(2)9=162;当k =1,3,5,7,9时,展开式的项的系数为有理数,所以系数为有理数的项的个数为5. 【答案】162 5题型3 二项式系数最大的项9.已知二项式()21nx −的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则n = . 【答案】6【解析】因为二项式()21nx −的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,根据二项展开式的性质,可得中间项的二项式系数最大,所以展开式一共有7项, 所以n 为偶数且32n=,可得6n =. 10.()32+nx 展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则n 的值为( ) A .8B .7C .6D .5【解析】【答案】C【分析】根据二项式系数的性质知中间一项第4项二项式系数最大即可得解 【详解】因为只有一项二项式系数最大,所以n 为偶数,故142n+=,得6n =.故选:C11.1nx x ⎫⎪⎭的展开式中只有第六项的二项式系数最大,则第四项为 .【答案】12120x【解析】因为展开式中只有第六项的二项式系数最大,即162n+=,所以10n =,所以317324101C 120T x x x ⎛⎫== ⎪⎝⎭.12.在()1nx +的展开式中,若第7项系数最大,则n 的值可能等于 . 【答案】11、12、13【解析】在()1nx +的展开式中,每项的系数等于其二项式系数, ①当只有第7项系数最大时,即只有6C n 最大时,则n =12;②当第6项和第7项的系数相等且最大时,即56n n C C =最大时,则n =11;③当第7项和第8项的系数相等且最大时,即67C C n n =最大时则n =13,综合①②③可得n 的值可能等于11、12、13, 故答案为:11、12、13.题型4 展开式所有项系数和13.若32nx x 的展开式中的第4项为常数项,则展开式的各项系数的和为( )A .112B .124C .116D .132【答案】D【解析】32nx x 的第4项为:())3353133223111C C 22n n n nT x x x −−−+⎛⎫⎛⎫=−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 因其为常数项,则5n =.令1x =,可得展开式的各项系数的和为5111232⎛⎫−=⎪⎝⎭. 14.在54(1)(12)x x ++−的展开式中,所有项的系数和等于 ,含3x 的项的系数是 . 【分析】用赋值法,令1x =求所有项的系数和;分析含3x 的项的构成,直接求得.【详解】解:423450123455(1)(12)a a x a x a x a x a x x x =+++++++−所以令1x =代入得:401235554(11)(12)2133a a a a a a =++++−+++=+=; 而333333354(2)22a C x C x x x =+−=−故答案为:33;22−.15.若8231x a x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中所有项的系数和为 256 ,其中a 为常数,则该展开式中4x −项的系数为【分析】由1x =结合所有项的系数和得出1a =,再由二项展开式的通项求解即可.【详解】因为 8231x a x ⎫⎪⎭展开式中所有项的系数和为 256 ,所以)81256a =,解得1a =,由题意得 82311x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中4x −项的系数与8311x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的6x −项的系数相同.8311x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式的通项()318C 0,1,2,,8r r r T x r −+==,令36r −=−,得2r =,所以展开式中 4x −项的系数为28C 28=. 16.已知31(2)ax x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭(a 为常数)的展开式中所有项的系数和为0,则展开式中2x 的系数为 (用数字作答) 【分析】令1x =,则()()3112a +−即为展开式中所有项的系数和,可计算出a 的值,结合二项展开式的通项公式计算即可得.【详解】令1x =,则()()31120a +−=,即1a =−,则对31x x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭,有()()33321331C C 1kk k k kk k T x x x −−−+⎛⎫=−=− ⎪⎝⎭, 令321k −=,即1k =,有()21123C 13T x x =−=,即有223T x x ⨯=, 令322k −=,则12k =,舍去; 故展开式中2x 的系数为3.题型5 展开式二项式系数和17.(多选)已知3241nx x ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭展开式中的第三项的系数为45,则( ) A .9n =B .展开式中所有系数和为1024C .二项式系数最大的项为中间项D .含3x 的项是第7项【解析】【答案】BCD 【分析】由二项式定理相关知识逐项判断即可.【详解】3241n x x 展开式的第三项为:2422232232223412431C C C n n n n nnT x xx xx −−−==⋅=,所以第三项的系数为:2C 45n =,所以10n =,故A 错误;所以103241x x ,所以令1x =得展开式中所有系数和为1021024=,故B 正确; 展开式总共有11项,则二项式系数最大的项为中间项,故C 正确;通项公式为(102101130323412411010101C CC rr r r rr rr r T x xxxx −−−+==⋅=,令1130312r −=,解得6r =,所以含3x 的项是第7项.故D 正确; 故选:BCD.18.在32nx x ⎛ ⎝的二项展开式中,各项的二项式系数之和为128,则展开式中7x 的系数为 (用数字填写答案); 【答案】280【解析】依题意可得2128n =,则7n =,所以732x x ⎛ ⎝展开式的通项为()()()7217732177C 2C 21rr r r r r r r T x xx −−−+⎛==− ⎝(07r ≤≤且N r ∈), 令72172r −=,解得4r =,所以()4437757C 21280T x x =⨯⨯−=,所以展开式中7x 的系数为280.19.若31nx x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式的二项式系数之和为16,则231nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中41x 的系数为 .【答案】56 【分析】通过二项式系数和求出4n =,然后求出831x x ⎫⎪⎭展开式的通项公式,最后求出指定项的系数即可.【详解】由31nx x ⎫⎪⎭的展开式的二项式系数之和为16,得216n =,所以4n =,则831x x ⎫⎪⎭的展开式的通项公式为848331881C C rr rrrr T x x x −−+⎛⎫== ⎪⎝⎭,令8443r −=−,解得=5r ,故231nx x ⎫⎪⎭的展开式中41x 的系数为58C 56=. 故答案为:5620.(多选)在()521x −的展开式中,则( ) A .二项式系数最大的项为第3项和第4项 B .所有项的系数和为0 C .常数项为1−D .所有项的二项式系数和为64 【分析】根据二项式系数015555C ,C ,,C 的性质即可判断AD ;根据项的系数之和为(1)f 即可判断B ;根据二项式展开式的通项公式即可判断C.【详解】A :所有项的二项式系数为015555C ,C ,,C ,最大的为25C 和35C ,对应的是第3项和第4项,故A 正确;B :设5()(21)f x x =−,所有项的系数为015,,,a a a , 所以5015(1)(211)1a a a f +++==⨯−=,故B 错误;C :二项式展开式的通项公式为55C (2)(1)(0,1,2,3,4,5)rr r x r −−=, 令50r −=,解得=5r ,所以常数项为5055C 2(1)1⋅⋅−=−,故C 正确; D :所有项的系数之和为0155555C +C C 232++==,所以D 错误.故选:AC21.若2na x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式的第一项为532x ,最后一项为51x −,则下列结论正确的是( )A .5n =B .展开式的第四项的二项式系数等于40−C .展开式中不含常数项D .展开式中所有项的系数之和等于32【解析】【答案】AC 【分析】通过()551C 232,C nnnnna x x x x ⎛⎫==− ⎪⎝⎭计算可判断A ;直接求第四项的二项式系数可判断B ;求出展开式的通项,观察后可判断C ;令1x =,计算可判断D. 【详解】选项A :依题意有()0551C 232,C nnnnna x x x x ⎛⎫==− ⎪⎝⎭,解得5,1n a ==−,所以A 正确;选项B :展开式的第四项的二项式系数应为35C 10=,故B 错误;选项C :512x x ⎛⎫− ⎪⎝⎭的展开式的通项()()55521551C 21C 2rr r r r r rr T x x x −−−+⎛⎫=⋅−=− ⎪⎝⎭, 由于r ∈N ,所以520r −≠,因此展开式中不含常数项,故C 正确;选项D :令1x =,可得展开式中所有项的系数之和等于512111⎛⎫⨯−= ⎪⎝⎭,故D 错误.故选:AC.22.若()*31N nx n x ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭的展开式中所有项的二项式系数之和为16,则231nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为( ) A .6B .8C .28D .56【解析】【答案】C 【分析】根据31nx x ⎫⎪⎭的展开式中所有项的二项式系数之和求出n 的值,从而写出231nx x ⎫⎪⎭的展开式的通项公式,再令x 的指数为0,即可求解常数项.【详解】由()*31N nx n x ⎫∈⎪⎭的展开式中所有项的二项式系数之和为16,得216n =,所以4n =,则二项式831x x ⎫⎪⎭的展开式的通项公式为(848331881C C rr rrrr T x x x −−+⎛⎫== ⎪⎝⎭(08r ≤≤且N r ∈),令8403r−=,解得2r =, 所以238C 28T ==,故831x x ⎫⎪⎭的展开式中的常数项为2823.在322nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中,各二项式系数之和为n a ,各项系数之和为n b ,若1056n n a b +=,则n =( ) A .4B .5C .6D .7【解析】【答案】B 【分析】依题意可得2n n a =,令1x =得到4n n b ,从而求出n .【详解】由32nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,令1x =可得各项系数之和为4n n b ,又各二项式系数之和为2n n a =,因为1056n n a b +=,则421056n n +=,解得232n =或233n =−(舍去), 所以5n =.题型6 三项展开式问题24.若0m ≠,且()622312112312x x m a a x a x a x a x −+=++++⋅⋅⋅+,则m 的值为 .【答案】6−【解析】由题意得()62x x m −+的展开式中的常数项与一次项系数相等,则()6156C 1m m =−,解得6m =−或0(舍去).25.6(21)x y −+展开式中含2x y 项的系数为 . 【解析】6(21)x y −+展开式中,含2x y 的项是:()221264C C 2120x y x y −=−.故答案为:120−26.()()6211x x x ++−的展开式中2x 的系数为( )A .9B .10C .24D .25【答案】B 解析:()()()()()66662211111x xx x x x x x ++−=−+−+−,所以2x 的系数为()()22106661110C C C −+−+=;故选B27.3212x x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭中常数项是 .(写出数字)【答案】11【解析】3212x x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭的展开式中当2x ,1x −,2对应的次数分别为0,0,3和1,2,0时即为常数,所以常数项为212331C 23811x x ⎛⎫−+=+= ⎪⎝⎭.28.()52x y z −+的展开式中,3x yz 的系数为 . 【答案】40−【解析】()52x y z −+的展开式通项为()515C 2rr rr A x y z −+=−+, ()2ry z −+的展开式通项为()()1C 2C 2r kr kkk k r k k k rr B y z y z −−−+=⋅−=⋅−,其中05k r ≤≤≤,k 、N r ∈,所以,()52x y z −+的展开式通项为()51,15C C 2r kr kr r k k r k r T x y z −−−++=−,由题意可得5311r r k k −=⎧⎪−=⎨⎪=⎩,解得21r k =⎧⎨=⎩,因此,()52x y z −+的展开式中3x yz 的系数为()2152C C 240⨯−=−.29.已知()22121nx x x x ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭的展开式中各项系数和为27,则4x 项的系数为( )A .3B .6C .9D .15【分析】先由展开式中各项系数和为27,求出3n =,直接求出展开式,得到4x 项的系数.【详解】由题意可得:令x =1可得()12111271n ⎛⎫−++= ⎪⎝⎭,解得:3n =.所以原式为()()()333222221121211x x x x x x x x x x ⎛⎫−++=⨯++−++ ⎪⎝⎭.要求4x 项,只需求出()321x x ++展开式中2x 和5x 项.()()()()()()()()()312332120212223233331C 1C 1C 1C 1x x x x x x x x x x ++=+++++++()()()3224613131x x x x x x =++++++ 65432367631x x x x x x =++++++所以()322121x x x x ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭的展开式中,4x 项为45411239x x x x −⨯=.30.若()522100121022x x a a x a x a x −+=++++,则5a = .【解析】【答案】592− 【分析】由组合数以及分类加法和分步乘法计数原理即可得解.【详解】()5222x x −+表示5个因数()222x x −+的乘积.而5a 为展开式中5x 的系数,设这5个因数()222x x −+中分别取2x 、2x −、2这三项分别取,,i j k 个,所以5i j k ++=,若要得到含5x 的项,则由计数原理知,,i j k的取值情况如下表:2x 2x − 2i 个j 个k 个 0 5 0 1 3 1 212由上表可知)()()()()531132143315554532222232320240592C C C C C a −−=−+⋅−⋅+⋅−⋅=−+−+−=−.故答案为:592−.题型7 两个二项式乘积展开式的系数问题31.()()4212x x −+的展开式中2x 的系数为 (用数字作答).【答案】8−【解析】由题意得:()42x +展开式的通项为:414C 2rrr r T x−+=,当42r −=时,即:2r =,得:222234C 224T x x ==, 当40r −=时;即:4r =,得:40454C 216T x ==,所以得:()()4212x x −+展开式中含2x 项为:22216248x x x −=−,所以2x 的系数为:8−.32.81()y x y x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭的展开式中26x y 的系数为 (用数字作答).【答案】-28【分析】()81y x y x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭可化为()()88y x y x y x +−+,结合二项式展开式的通项公式求解.【详解】因为()()()8881=y y x y x y x y x x ⎛⎫−++−+ ⎪⎝⎭,所以()81y x y x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭的展开式中含26x y 的项为6265352688C 28y x y C x y x y x −=−,()81y x y x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭的展开式中26x y 的系数为-28故答案为:-2833.712(1)x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭的展开式中2x 的系数为( )A .7−B .7C .77D .77−【答案】B【解析】()71x −的展开式通项为()()177C 1C rrr rr r T x x +=⋅−=−⋅,故()7121x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭的展开式中2x 的系数为()()23237721C 1C 7⨯−+−= 34.6211(2)2x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为( )A .270B .240C .210D .180【解析】【答案】A 【分析】由题意可得所求的展开式中2x 的系数为6(2)x −展开式二次项系数与四次项系数的一半的和.【详解】6(2)x −展开式的通项公式为()61612C rr r rr T x −+=−, 则原展开式中2x 的系数为()()24422466112C 12C 2702−⨯+⨯−⨯=.35.6(2)(2)x y x y −+的展开式中25x y 的系数是 .(用数字填写答案) 【答案】108−【解析】666(2)(2)(2)22()x y x y x x y y y x −++=−+,所以展开式中含25x y 的项有556C 2x xy 和()24462C 2y x y −, 所以25x y 的系数为542662C 2C 212120108−⨯=−=−,故答案为:108−36.()3532()x x a −+的展开式中的各项系数和为243,则该展开式中4x 的系数为( )A .130−B .46C .61D .190【答案】A【解析】令1x =,则5(1)243a +=,解得2a =.所以()3532(2)x x −+展开式中4x 的系数是:414553C 2(2)C 2130⨯⨯+−⨯⨯=−. 37.将多项式26576510a x a x a x a x a +++++分解因式得25(2)(1)x x −+,则5a =( )A .16B .14C .6−D .10−【解析】【答案】C 【分析】将()51x +展开,观察345,x x x , 的系数,对应()22x −的展开相乘,相加得到答案.【详解】解析:由题意,()()()()255221441x x x x x −+=−++,52232551a x x C x =⋅⋅14541x C x −⋅⋅055546C x x +⨯=−,所以56a =−,故选:C.题型8 由项的系数或系数和确定参数 38.设()2340123412nn n x a a x a x a x a x a x −=++++++,若0417a a +=.则n = .【答案】4【解析】()12nx −展开式的通项公式为:()C 2rr n x −,分别令0,4r r ==,01a ∴=,4416C n a =, 则0417a a +=,即4116C 17n +=,解得:4n =.故答案为:4.39.()5223x x a −+的展开式的各项系数之和为1,则该展开式中含7x 项的系数是( ) A .600− B .840− C .1080− D .2040−【答案】D【分析】利用赋值法令1x =由各项系数之和为1可求得2a =,由通项可得展开式中含7x 项的系数是2040−. 【详解】因为()5223x x a −+的展开式的各项系数之和为1, 令1x =,得5(1)1a −+=,解得2a =,所以()52232x x −+的展开式中含7x 项为()()()()32332122375253C 2C 32C 2C 32040x x x x x −⨯+−=−,所以该展开式中含7x 项的系数是2040−.40.已知()12nx +的展开式中前3项的二项式系数之和为29,则3123nx x x ⎛⎫⎛⎫+− ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中1x 的系数为( ) A .294− B .826− C .840− D .854−【答案】D【分析】第一步:根据已知求得n ,第二步:分类求展开式中1x的系数,第三步:求和即可得解. 【详解】由题知,121C C 29n n ++=,解得7n =或8n =−(舍去).则72x x ⎫⎪⎭的展开式的通项()73721772C 2C rr r r rr r T x x x −−+⎛⎫=−=− ⎪⎝⎭,当313x +中取3时,72x x ⎫⎪⎭的展开式中取含1x 的项,令7312−=−r ,解得3r =,()37332C 840⨯−=−; 当313x +中取31x 时,72x x ⎫⎪⎭的展开式中取含2x 的项,令7322r −=,解得1r =,()172C 14−=−. 所以3123nx x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中1x 的系数为84014854−−=−. 故选:D .41.若()421ax x −+的展开式中5x 的系数为56−,则实数=a .【答案】2【解析】()()442211ax x x ax ⎡⎤−+=+−⎣⎦,所以()421x ax ⎡⎤+−⎣⎦的展开式的通项为:()()()()2221444C C C C C rr tttrr t r t r tr r r T x ax x ax a x−−+=−=−=−, 其中0,1,2,3,4;0,1,r t r ==,令25r t −=,所以1,3t r =⎧⎨=⎩或34t r =⎧⎨=⎩, 当13t r =⎧⎨=⎩时,5x 的系数为()3143C C 12a a ⋅⋅−=−, 当34t r =⎧⎨=⎩时,5x 的系数为()343344C C 4a a ⋅⋅−=−, 因为5x 的系数为56−,所以312456a a −−=−,即33140a a +−=,即()()22270a a a −++=,所以2a =.42.42x x ⎛⎫⎪⎝⎭−的展开式中的常数项与321x a x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭展开式中的常数项相等,则a 的值为( )A .3−B .2−C .2D .3【解析】【答案】D【分析】计算出两个二项式的常数项,从而得到关于a 的方程,解出即可. 【详解】42x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭−的展开式中的常数项为22424C ()24x x −=,321x a x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭展开式中的常数项032233321C C 3a x a x ⎛⎫+−=− ⎪⎝⎭, 所以3324a −=,即3a =43.已知31(2)ax x x ⎛⎫+− ⎪⎝⎭(a 为常数)的展开式中所有项的系数和为0,则展开式中2x 的系数为 (用数字作答) 【答案】3− 【分析】令1x =,则()()3112a +−即为展开式中所有项的系数和,可计算出a 的值,结合二项展开式的通项公式计算即可得.【详解】令1x =,则()()31120a +−=,即1a =−,则对31x x ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭,有()()33321331C C 1kk k k kk k T x xx −−−+⎛⎫=−=− ⎪⎝⎭, 令321k −=,即1k =,有()21123C 13T x x =−=−,即有223T x x ⨯=−,令322k −=,则12k =,舍去; 故展开式中2x 的系数为3−.44.5122a x x x x ⎛⎫⎛⎫+− ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数之和为3,则该展开式中常数项为( )A .40B .160C .0D .320【解析】【答案】C 【分析】取1x =代入计算得到1a =,确定512x x ⎛⎫− ⎪⎝⎭展开式的通项,分别取3r =和2r =计算得到答案.【详解】5122a x x x x ⎛⎫⎛⎫+− ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数之和为3,令1x =,可知23a +=,1a =,故5551111221222x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+−=−+− ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,512x x ⎛⎫− ⎪⎝⎭展开式的通项为()()55521551C 2C 21rr r r r rr r T x xx −−−+⎛⎫=⋅⋅−=⋅⋅− ⎪⎝⎭, 分别取3r =和2r =得到常数项为:()()32353252552C 21C 210−−⨯⋅⋅−+⋅⋅−= 45.(多选)在()()5312x x a −−的展开式中,各项系数的和为1,则( )A .3a =B .展开式中的常数项为32−C .展开式中4x 的系数为160D .展开式中无理项的系数之和为242−【解析】【答案】BC【分析】先根据各项系数和结赋值法得2a =判断A ,然后结合二项式展开式的通项公式求解常数项、含4x 的系数及无理项系数之和判断BCD. 【详解】根据题意令1x =,得())5312x x a −的展开式中各项系数和为()511a −−=,则2a =,A 错误;则())()()553312122x x ax x −=−⋅,又)52x 的展开式的通项为()52152C k k k k T x −+=−,0,1,,5k =,所以展开式中的常数项为()55512C 32⨯−=−,B 正确;含4x 的项为()3334522C 160x x x −=⋅−,其系数为160,C 正确;展开式中无理项的系数之和为()()()()()024*********C 2C 2C 14080121⎡⎤−−+−+−=−++=−⎣⎦,D 错误. 故选:BC.46.已知()2nx y −的展开式中第4项与第5项的二项式系数相等,则展开式中的52x y 项的系数为( )。
高考培优 数学“二项式定理—其他应用”学生姓名 授课日期 教师姓名唐茂钢授课时长1h解决一些高次幂的整除和求余问题、组合恒等式以及不等式的证明中的应用。
二项式定理在近似计算中有着广泛的用途。
利用二项式定理,可以解决一些高次幂的整除与求余问题。
二项式定理在组合恒等式以及不等式的证明中有着广泛的用途。
【华师大二附中数学教材(高中下册)】 【例1】 求6998.0的近似值,使误差小于001.0 【解答】:6998.0=6)002.01(-=621)002.0(...)002.0.(15)002.0.(61-++-+-+001.000006.0)002.0(15)002.0.(22263<=-⨯=-=C T ,且第3项以后的绝对值都小于001.0,∴从第3项起,以后的项都可以忽略不计。
∴6998.0=6)002.01(-)002.0(61-⨯+≈=988.0012.01=- 【知识点】利用二项式定理进行近似计算 【适用场合】当堂例题 【难度系数】2【例2】 (02潍坊模拟)求证:15151-能被7整除.【证明】:15151-=1)249(51-+=12.2.49.....2.49.2.49.495151515050512492515015151051-+++++C C C C C=49P+1251-(*∈N P ) 又 1)2(1217351-=-=(7+1)171-=17.....7.7.7.17171617152171611717017-+++++C C C C C=7Q (Q *∈N ))(77715151Q P Q P +=+=-∴15151-∴能被7整除。
【知识点】在利用二项式定理处理整除问题时,要巧妙地将非标准的二项式问题化归到二项式定理的情境上来,变形要有一定的目的性,要凑出相关的因数。
【适用场合】当堂例题 【难度系数】2【华师大二附中数学教材(高中下册)】【例3】 若2为正奇数,求122117777---++++n n n n n n n C C C 被9除的余数.【解答】()()()()()MC C C C C C C C C C C C n n nn n nn n n n n n n n nn nn n n n n n n n n n nn n n n n 9111191999119181711777777771122111221112211+--=--+-+++-=--=-=-+=-+++++=++++----------n 为正奇数,∴上式=29-M .∴上市被9除的余数为7.【知识点】利用二项式定理解决高次幂的整除与求余问题 【适用场合】当堂例题 【难度系数】4【华师大二附中数学教材(高中下册)】【例4】 证明:5010010061004100210021-=++-+-C C C C .【证明】由()10010010022100110001001001x C x C x C C x ++++=+ ,取i x =,则上式左边=()()[]()5050505050210022211-===+=+i i i i ,上式右边=100100100999910044100331002210011000100i C i C i C i C i C i C C +++++++ =10010099100510041003100210011001C i C i C C i C C i C +--++--+=()()991005100310011001001006100410021001C C C C i C C C C --+-+++-+-左边=右边,5010010061004100210021-=++-+-∴C C C C ,得证.【知识点】利用二项式定理解决组合恒等式的证明问题 【适用场合】当堂例题 【难度系数】4【例5】 求证:12n +≥22n n ++(n ∈*N ).【证明】当1n =时,112+=4,2112++=4,∴12n +=22n n ++;当n ≥2时,12n +=2(11)n +=2(1+1n C +2n C +…+)n n C≥2(1+1n C +2)n C =(1)2[1]2n n n -++=22n n ++. ∴12n +≥22n n ++(n ∈*N ).【知识点】对于一边是指数式另一边是含指数式或为关于n 的多项式的不等式证明问题,可以用二项式定理证明,先将指数式的底数化为两项的和或差的形式,再用二项式定理展开,通过舍去展开式的若干项进行放缩并用组合数公式展开化简正好为不等式右端的形式,从而证明了不等式.本题也可用数学归纳法证明. 【适用场合】当堂例题 【难度系数】4【华师大二附中数学教材(高中下册)】 【练习1】今天是星期一,问1003后是星期几? 【解答】:星期五【知识点】 利用二项式定理解决高次幂的整除与求余问题 【适用场合】当堂练习题【难度系数】2【华师大二附中数学教材(高中下册)】【练习2】设nn n a 86+=,求83a 被49除所得的余数.【解答】35【知识点】利用二项式定理解决高次幂的整除与求余问题 【适用场合】当堂练习题 【难度系数】3【华师大二附中数学教材(高中下册)】【练习3】求证: ()*3112N n n n∈≤⎪⎭⎫⎝⎛+≤.【证明】21111111122221≥+++=+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+ n C n C n C n n n n n. ∴不等式左边得证.+++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+22111111n C n C n n n n⎪⎭⎫⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=n n n n n n 112111!111!212 !1!31!212n ++++≤ 122121212-++++≤n32131<-=-n∴不等式右边得证. 综合,原不等式得证。
【知识点】利用二项式定理证明不等式【适用场合】当堂练习题 【难度系数】4课后练习1.(1)求604.1得近似值(精确到0.01); (2) 求5991.0得近似值(精确到0.001). 【答案】(1)1.27;(2)0.956. 【难度系数】2【华师大二附中数学教材(高中下册)】 2.求证:()112222212=-+-⋅+⋅---nn n n n nC C .【华师大二附中数学教材(高中下册)】3.证明:()()n n n n n n n n C C C C C C C 2253126420=-+-++-+-【新课标数学解析(控江中学)】4. 设()1,0,1*12±≠≠∈++++=-q q N n qq q a n n ,n nn n n n a C a C a C A +++= 2211. (1)用q 和n 表示n A ; (2)当13<<-q 时,求nnn A 2lim∞→;(3)设nnn A b b b b 2321=++++ ,求证数列}{n b 是等比数列. 【解答】:(1)1±≠q ,qq a nn --=∴11,()()()()[]()[]n n n n nnn n n nnn n n n n n n n q qq q q C q C q qC q C C C qC q q C q q C q q A +--=-+----=+++--+++-=--++--+--=∴121111111211111111111122121221 (2)⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=n n n q q A 211112,而13<<-q ,121<+∴q ,q A n n n -=∴∞→112lim . (3)⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+--==+++nn n n q q A b b b 21111221 ,()2212122111≥⎪⎭⎫⎝⎛+==-=---n q A A b n n n n n n ,当1=n 时,211=b 也适合上式,故()121211≥⎪⎭⎫⎝⎛+=-n q b n n ,又0211≠+=+qb b n n ,}{n b ∴是等比数列. 【难度系数】5【新课标数学解析(控江中学)】5. 规定()()!11m m x x x C m x +--=,其中R x ∈,*N m ∈,且10=x C ,这是组合数()n m N m n C m n ≤∈,且*,的一种推广.(1) 求515-C 得值;(2)组合数的两个性质:①m n n m n C C -=,②mn m n m n C C C 11+-=+. 是否都能推广到()*,N m R x C m x ∈∈的情形?若能推广,则写出推广的形式并给出证明;若不能,则说明理由;(3)已知组合数m n C 是正整数,证明当*,N m R x ∈∈时,Z C mx ∈.【解答】(1)()()()11628!5191615519515-=-=---=-C C . (2)性质①不能推广。
例如当2=x 时,12C 有定义,但122-C无意义;性质②能推广,它的推广形式是()()()()()()()()()()()m x m x m x C m x m x x x m m x m m x x x m m x x x m m x x x C C 11!12111!121!121!11+-=++--=⎪⎭⎫⎝⎛++--+--=-+--++--=+(3)当m x ≥时,组合数Z C m x ∈;当m x <≤0时,Z C mx ∈=0;当0<x 时,1>-+-m x ,()()()()()()()Z C m x x m x m m x x x C mm x m m mx ∈-=-+--+--=+--=∴-+-11!111!11【难度系数】5。