二项式应用——系数最大值求法
- 格式:ppt
- 大小:638.00 KB
- 文档页数:10
【热点聚焦】二项展开式定理的问题是高考命题热点之一,关于二项式定理的命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)考查二项展开式的通项公式1r n r rr n T C a b -+=;(可以考查某一项,也可考查某一项的系数);(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和; (3)二项式定理的应用.【重点知识回眸】1. 二项式定理()()011*nn n r n r rn 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,右边的多项式叫做()na b +的二项展开式,其中的系数rn C (0,1,2,3,,r n =)叫做二项式系数.式中的r n r rn C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即展开式的第1r +项;1r n r rr n T C a b -+=.2.二项展开式形式上的特点 (1)项数为1n +.(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)二项式的系数从0n C ,1n C ,一直到1n n C -,nn C . 3. 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,即0n n n C C =,11n n n C C -=,,m n m n n C C -=.(2)增减性与最大值:二项式系数rn C ,当12n r +≤时,二项式系数是递增的;由对称性知:当12n r +>时,二项式系数是递减的. 当n 是偶数时,中间的一项2n nC 取得最大值. 当n 是奇数时,中间两项12n nC+ 和12n nC-相等,且同时取得最大值.(3)各二项式系数的和()na b +的展开式的各个二项式系数的和等于2n ,即012r nn n n n n C C C C +++++=,二项展开式中,偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即02413512n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=,(4)常用结论①0n C =1;②1nn C =;③m n m n n C C -=;④11m m m n n n C C C -+=+.4.二项式的应用(1)求某些多项式系数的和; (2)证明一些简单的组合恒等式;(3)证明整除性,①求数的末位;②数的整除性及求系数;③简单多项式的整除问题; (4)近似计算.当x 充分小时,我们常用下列公式估计近似值: ①()11nx nx +≈+;②()()21112nn n x nx x -+≈++;(5)证明不等式.【典型考题解析】热点一 二项式展开式的通项公式的应用【典例1】(2020·全国·高考真题(理))262()x x+的展开式中常数项是__________(用数字作答).【典例2】(2019·浙江·高考真题)在二项式9(2)x 的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是_______.【典例3】(2022·山西·高三阶段练习)二项式()4x ay +的展开式中含22x y 项的系数为24,则=a ______.【典例4】(2022·全国·高考真题)81()y x y x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中26x y 的系数为________________(用数字作答). 【总结提升】1.二项展开式中的特定项,是指展开式中的某一项,如第n 项、常数项、有理项等,求解二项展开式中的特定项的关键点如下:①求通项,利用(a +b )n 的展开式的通项公式T r +1=C r n an -r b r (r =0,1,2,…,n )求通项. ②列方程(组)或不等式(组),利用二项展开式的通项及特定项的特征,列出方程(组)或不等式(组).③求特定项,先由方程(组)或不等式(组)求得相关参数,再根据要求写出特定项.2.已知展开式的某项或其系数求参数,可由某项得出参数项,再由通项公式写出第k +1项,由特定项得出k 值,最后求出其参数.3.求解形如()()nma b c d ++的展开式问题的思路 (1)若n ,m 中一个比较小,可考虑把它展开得到多个,如222()()()(2)m m a b c d a ab b c d ++=+++,然后展开分别求解.(2)观察(a +b )(c +d )是否可以合并,如5752252()()[()()11]()11111()()x x x x x x x +-=+--=--;(3)分别得到(),()nma b c d ++的通项公式,综合考虑.4.求几个多项式积的展开式中的特定项(系数)问题,可先分别化简或展开为多项式和的形式,再分类考虑特定项产生的每一种情形,求出相应的特定项,最后进行合并即可. 热点二 形如()na b c ++的展开式问题【典例5】(2021·江西南昌·高三阶段练习)5144x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的展开式中含3x -的项的系数为( ) A .1-B .180C .11520-D .11520【典例6】(2022·全国·高三专题练习)()52x y z +-的展开式中,22xy z 的系数是( ) A .120B .-120C .60D .30【典例7(2022·山东济南·模拟预测)()3221x x -+的展开式中,含3x 项的系数为______(用数字作答). 【规律方法】求三项展开式中某些特定项的系数的方法(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解. (2)两次利用二项式定理的通项公式求解.(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量. 热点三 二项式系数的和与各项的系数和问题【典例8】(2022·全国·高三专题练习)已知012233C 2C 2C 2C 2C 243n nn n n n n +++++=,则123C C C C nn n n n ++++=( )A .31B .32C .15D .16【典例9】(2023·全国·高三专题练习)若9290129(2)(1)(1)(1)++=+++++⋅⋅⋅++x m a a x a x a x ,且()()22028139++⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+a a a a a a 93=,则实数m 的值可以为( ) A .1或3-B .1-C .1-或3D .3-【典例10】(2022·北京四中高三开学考试)设多项式51010910910(1)(1)x x a x a x a x a ++-=++++,则9a =___________,0246810a a a a a a +++++=___________. 【规律方法】赋值法在求各项系数和中的应用(1)形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈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.(2)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. (3)若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1). ①奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=.②偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=.热点四 二项式系数的性质【典例11】(2023·全国·高三专题练习)在()1nx +(*n ∈N )的展开式中,若第5项为二项式系数最大的项,则n 的值不可能是( ) A .7B .8C .9D .10【典例12】(2022·全国·高三阶段练习)已知()610ax a x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭的展开式中含2x -的系数为60,则下列说法正确的是( )A .61ax x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的各项系数之和为1 B .61ax x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中系数最大的项为2240xC .61ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为160-D .61ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中所有二项式的系数和为32【典例13】(2022·浙江·三模)在二项式4(2)+x 的展开式中,常数项是__________,二项式系数最大的项的系数是__________. 【规律方法】1.二项式系数最大项的确定方法(1)如果n 是偶数,则中间一项⎝ ⎛⎭⎪⎫第n2+1项的二项式系数最大;(2)如果n 是奇数,则中间两项⎝ ⎛⎭⎪⎫第n +12项与第n +12+1项的二项式系数相等并最大.2.展开式系数最大值的两种求解思路(1)由于展开式系数是离散型变量,因此在系数均为正值的前提下,求最大值只需解不等式(1)(1)2f f +-(1)(1)2f f --组⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥a k -1,a k ≥a k +1即可求得答案.(2)由于二项展开式中的系数是关于正整数n 的式子,可以看作关于n 的数列,通过判断数列单调性的方法从而判断系数的增减性,并根据系数的单调性求出系数的最值. 热点五 二项式定理应用【典例14】(2022·全国·高三专题练习)“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在中国南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中,法国数学家帕斯卡在1654年才发现这一规律.“杨辉三角”揭示了二项式系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”的结论正确的是( )A .222234510C C C C 165++++=B .在第2022行中第1011个数最大C .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9行的第8个数D .第34行中第15个数与第16个数之比为2:3【典例15】(2023·全国·高三专题练习(理))设0122191919191919C C 7C 7C 7a =++++,则a 除以9所得的余数为______.【典例16】(2021·山东·高三阶段练习)某同学在一个物理问题计算过程中遇到了对数据100.98的处理,经过思考,他决定采用精确到0.01的近似值,则这个近似值是________.【规律方法】1.二项式定理应用的常见题型及求解策略(1)逆用二项式定理的关键是根据所给式的特点结合二项展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解.(2)利用二项式定理解决整除问题的思路: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.(3) 近似计算要首先观察精确度,然后选取展开式中若干项. 2.特别提醒: (1)分清是第项,而不是第项.(2)在通项公式中,含有、、、、、这六个参数,只有、、、是独立的,在未知、的情况下,用通项公式解题,一般都需要首先将通式转rn rr n C ab -1r +r 1r n r r r n T C a b -+=1r T +rn C a b n r a b n r n r化为方程(组)求出、,然后代入通项公式求解.(3)求二项展开式中的一些特殊项,如系数最大项,常数项等,通常都是先利用通项公式由题意列方程,求出,再求所需的某项;有时则需先求,计算时要注意和的取值范围以及 它们之间的大小关系.(4)在中,就是该项的二项式系数,它与,的值无关;而项的系数是指化简后字母外的数.(5)在应用通项公式时,要注意以下几点:①它表示二项展开式的任意项,只要与确定,该项就随之确定; ②是展开式中的第项,而不是第项;③公式中,,的指数和为且,不能随便颠倒位置; ④对二项式展开式的通项公式要特别注意符号问题.⑤在二项式定理的应用中,“赋值思想”是一种重要方法,是处理组合数问题、系数问题的经典方法.【精选精练】一、单选题1.(2022·全国·高三阶段练习(理))612x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的常数项为( ) A .160 B .120 C .90D .602.(2022·全国·高三专题练习)()()52x y x y +-的展开式中的33x y 项系数为( ) A .30B .10C .-30D .-103.(2022·黑龙江哈尔滨·高三开学考试)在812x x ⎫⎪⎭的展开式中5x 的系数为( )A .454B .458-C .358D .74.(2022·湖南·高三开学考试)已知()522x a x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中各项系数的和为3-,则该展开式中x 的系数为( ) A .0B .120-C .120D .160-5.(2022·全国·高三专题练习)设()011nn n x a a x a x +=++⋅⋅⋅+,若1263n a a a ++⋅⋅⋅+=,则展开式中系数最大的项是( ) A .315xB .320xC .321xD .335x6.(2023·全国·高三专题练习)511x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭展开式中,3x 项的系数为( )n r r n n r 1r n r r r n T C a b -+=rn C a b 1r T +n r 1r T +1r +r a b n a b ()na b -A .5B .-5C .15D .-15二、多选题7.(2023·全国·高三专题练习)62⎛⎫+ ⎪⎝⎭x x 的展开式中,下列结论正确的是( ) A .展开式共6项 B .常数项为160C .所有项的系数之和为729D .所有项的二项式系数之和为648.(2022·湖北·黄冈中学高三阶段练习)已知660(2)ii i x a x =+=∑,则( )A .123456666a a a a a a +++++=B .320a =C .135246a a a a a a ++>++D .1034562234a a a a a a +=+++9.(2022·河北张家口·三模)已知52(1)(0)b ax x b x ⎛⎫-+> ⎪⎝⎭的展开式中x 项的系数为30,1x 项的系数为M ,则下列结论正确的是( ) A .0a > B .323ab b -=C .M 有最大值10D .M 有最小值10-三、填空题10.(2022·全国·高三专题练习(文))“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.若在“杨辉三角”中从第二行右边的1开始按“锯齿形”排列的箭头所指的数依次构成一个数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则在该数列中,第35项是______.11.(2022·河北·三河市第三中学高三阶段练习)在3nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,所有二项式系数的和是16,则展开式中的常数项为 ____.12.(2022·全国·高三专题练习)(1)已知()31nx -的展开式中第2项与第5项的二项式系数相等,则n =__________.(2)1921C C n nn n --+=__________.13.(2019·浙江·高考真题)在二项式9(2)x 的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是_______.14.(2022·浙江省春晖中学模拟预测)二项式3nx x ⎫⎝的展开式中共有11项,则n =___________,常数项的值为___________.15.(2022·全国·高三专题练习)在()413x +的展开式中,二项式系数之和为_________;各项系数之和为_________.(用数字作答) 四、解答题16.(2019·江苏·高考真题)设2*012(1),4,n n n x a a x a x a x n n +=++++∈N .已知23242a a a =. (1)求n 的值;(2)设(13)3n a =+*,a b ∈N ,求223a b -的值.。
第3节二项式定理考试要求 1.能用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.知识梳理1.二项式定理(1)二项式定理:(a+b)n =C0n a n +C 1n a n-1b+…+C r n a n-r b r+…+C n n b n(n∈N*);(2)通项公式:T r+1=C r n a n-r b r,它表示第r+1项;(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C0n,C1n,…,C n n.2.二项式系数的性质性质性质描述对称性与首末等距离的两个二项式系数相等,即C k n=C n-kn增减性二项式系数C k n 当k<n+12(n∈N*)时,是递增的当k>n+12(n∈N*)时,是递减的二项式系数最大值当n为偶数时,中间的一项取得最大值当n为奇数时,中间的两项与相等且取得最大值(1)(a+b)n展开式的各二项式系数和:C0n+C1n+C2n+…+C n n=2n.(2)偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C0n+C2n+C4n+…=C1n+C3n+C5n+…=2n-1.[常用结论与微点提醒](a+b)n的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C0n,C1n,一直到C n-1n,C n n.诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)C k n a n-k b k是二项展开式的第k项.()(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.()(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.()(4)(a+b)n某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.()解析二项展开式中C k n a n-k b k是第k+1项,二项式系数最大的项为中间一项或中间两项,故(1)(2)均不正确.答案(1)×(2)×(3)√(4)√2.(老教材选修2-3P31T4改编)(x-y)n的二项展开式中,第m项的系数是()A.C m nB.C m+1nC.C m-1n D.(-1)m-1C m-1n解析(x-y)n展开式中第m项的系数为C m-1n(-1)m-1. 答案 D3.(老教材选修2-3P35练习A1(3)改编)C02 019+C12 019+C22 019+…+C2 0192 019C02 018+C22 018+C42 018+…+C2 0182 018的值为()A.2B.4C.2 019D.2 018×2 019解析原式=22 01922 018-1=22=4.答案 B4.(2020·潍坊调研)若(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a2+a4的值为()A.9B.8C.7D.6解析 令x =1,则a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=0,令x =-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+a 4=16,两式相加得a 0+a 2+a 4=8. 答案 B5.(2020·长沙调研)已知(x +1)10=a 1+a 2x +a 3x 2+…+a 11x 10.若数列a 1,a 2,a 3,…,a k (1≤k ≤11,k ∈N +)是一个递增数列,则k 的最大值是( ) A.5B.6C.7D.8解析 由二项式定理知,a n =C n -110(n =1,2,3,…,11).又(x +1)10展开式中二项式系数最大项是第6项, 所以a 6=C 510,则k 的最大值为6. 答案 B6.(2019·天津卷)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x-18x 38的展开式中的常数项为________.解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫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. 答案 28考点一 通项公式及其应用多维探究角度1 求二项展开式中的特定项【例1-1】 (1)(多选题)在二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 5的展开式中,有( )A.含x 的项B.含1x 2的项 C.含x 4的项D.含1x 4的项(2)⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x -123x 10的展开式中所有的有理项为________.解析 (1)二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 5的展开式的通项公式为T r +1=C r 5·35-r ·(-2)r ·x 10-3r ,r =0,1,2,3,4,5,故展开式中含x 的项为x 10-3r ,结合所给的选项,知ABC 的项都含有.(2)二项展开式的通项公式为T k +1=C k 10⎝ ⎛⎭⎪⎫-12k x 10-2k3.由题意10-2k3∈Z ,且0≤k ≤10,k ∈N . 令10-2k 3=r (r ∈Z ),则10-2k =3r ,k =5-32r , ∵k ∈N ,∴r 应为偶数.∴r 可取2,0,-2,即k 可取2,5,8,∴第3项,第6项与第9项为有理项,它们分别为454x 2, -638,45256x -2.答案 (1)ABC (2)454x 2,-638,45256x -2规律方法 求二项展开式中的特定项,一般是化简通项公式后,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.角度2 求二项展开式中特定项的系数【例1-2】 (1)(多项式是积.的形式)(2019·全国Ⅲ卷)(1+2x 2)(1+x )4的展开式中x 3的系数为( ) A.12B.16C.20D.24(2)(多项式是和.的形式)已知(1+ax )3+(1-x )5的展开式中含x 3的系数为-2,则a 等于( ) A.2 3B.2C.-2D.-1(3)(一题多解)(三项展开式问题)(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2的系数为( ) A.10B.20C.30D.60解析 (1)展开式中含x 3的项可以由“1与x 3”和“2x 2与x ”的乘积组成,则x 3的系数为1×C 34+2C 14=12.(2)(1+ax )3+(1-x )5的展开式中x 3的系数为C 33a 3+C 35(-1)3=a 3-10=-2,则a 3=8,解得a =2.(3)法一 (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.法二 (x 2+x +y )5表示5个x 2+x +y 之积.∴x 5y 2可从其中5个因式中,两个取因式中x 2,剩余的3个因式中1个取x ,其余因式取y ,因此x 5y 2的系数为C 25C 13C 22=30.答案 (1)A (2)B (3)C规律方法 1.求几个多项式积的特定项:可先分别化简或展开为多项式和的形式,再分类考虑特定项产生的每一种情形,求出相应的特定项,最后进行合并即可.2.求几个多项式和的特定项:先分别求出每一个多项式中的特定项,再合并,通常要用到方程或不等式的知识求解.3.三项展开式特定项:(1)通常将三项式转化为二项式积的形式,然后利用多项式积的展开式中的特定项(系数)问题的处理方法求解;(2)将其中某两项看成一个整体,直接利用二项式展开,然后再分类考虑特定项产生的所有可能情形. 【训练1】 (1)(角度1)(2019·佛山二模)已知(1+x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2n(n ∈N *,n <10)的展开式中没有常数项,则n 的最大值是( ) A.6B.7C.8D.9(2)(角度2)(x +y )(2x -y )5的展开式中x 3y 3的系数为________.(3)(角度2)在(1-3x )7+⎝⎛⎭⎪⎫x +a x 6的展开式中,若x 2的系数为19,则a =________.解析 (1)∵(1+x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2n (n ∈N *,n <10)的展开式中没有常数项,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2n的展开式中没有x -1项和常数项.∵⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2n的展开式的通项为T r +1=C r n ·x n -3r ,故n -3r ≠0,且n -3r ≠-1,即n ≠3r ,且n ≠3r -1,∴n ≠3,6,9,且n ≠2,5,8,故n 的最大值为7,故选B.(2)由二项式定理可得,展开式中含x 3y 3的项为x ·C 35(2x )2(-y )3+y ·C 25(2x )3(-y )2=40x 3y 3,则x 3y 3的系数为40.(3)(1-3x )7+⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a x 6的展开式中x 2的系数为C 67(-3x )6+C 16(x )5⎝ ⎛⎭⎪⎫a x 1=C 67x 2+C 16x 2a ,则a C 16+C 67=19,解得a =2.答案 (1)B (2)40 (3)2考点二 二项式系数与各项的系数问题【例2】 (1)在⎝⎛⎭⎪⎫x +3x n的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为64∶1,则x 3的系数为( ) A.15B.45C.135D.405(2)若(1-x )9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 9|=( ) A.1B.513C.512D.511解析 (1)由题意知4n 2n =64,得n =6,展开式的通项为T r +1=C r 6x 6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x r=3r C r 6x6-3r2,令6-3r 2=3,得r =2,则x 3的系数为32C 26=135,故选C. (2)令x =0,得a 0=1,令x =-1,得|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 9|=[1-(-1)]9-1=29-1=511. 答案 (1)C (2)D规律方法 1.“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. 2.若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1),奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.【训练2】 (1)(2020·青岛模拟)(2x -3y )n (n ∈N *)的展开式中倒数第二项与倒数第三项的系数互为相反数,则(3x -2y )n 的展开式的二项式系数之和等于( ) A.16B.32C.64D.128(2)(2020·宜昌模拟)若(x -2)5-3x 4=a 0+a 1(x -3)+a 2(x -3)2+a 3(x -3)3+a 4(x -3)4+a 5(x -3)5,则a 3=( ) A.-70B.28C.-26D.40解析 (1)∵(2x -3y )n (n ∈N *)的展开式中倒数第二项与倒数第三项的系数互为相反数,∴C n -1n ·21·(-3)n -1=-C n -2n ·22·(-3)n -2,解得n =4,则(3x -2y )4的展开式的二项式系数之和等于24=16.(2)令t =x -3,则(x -2)5-3x 4=a 0+a 1(x -3)+a 2(x -3)2+a 3(x -3)3+a 4(x -3)4+a 5(x -3)5可化为(t +1)5-3(t +3)4=a 0+a 1t +a 2t 2+a 3t 3+a 4t 4+a 5t 5,则a 3=C 25-3×C 14×3=10-36=-26. 答案 (1)A (2)C考点三 二项式系数的性质 多维探究角度1 二项式系数的最值问题【例3-1】 (2020·天津和平区模拟)在⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 2n(n ∈N *)的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第六项,则展开式中常数项是( ) A.180B.120C.90D.45解析 在⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 2n(n ∈N *)的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第六项,则n=10,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 2n=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 210的展开式的通项为T r +1=C r 10·2r ·x 5-5r 2,令5-5r 2=0,得r =2,可得展开式中常数项为C 210·22=180. 答案 A规律方法 二项式系数最大项的确定方法:当n 为偶数时,展开式中第n2+1项的二项式系数最大,最大值为;当n 为奇数时,展开式中第n +12项和第n +32项的二项式系数最大,最大值为或.角度2 项的系数的最值问题【例3-2】 (多填题)已知(3x +x 2)2n 的展开式的二项式系数和比(3x -1)n 的展开式的二项式系数和大992,则在⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 2n的展开式中,二项式系数最大的项为______,系数的绝对值最大的项为________.解析 由题意知,22n -2n =992,即(2n -32)(2n +31)=0,故2n =32,解得n =5.由二项式系数的性质知,⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 10的展开式中第6项的二项式系数最大,故二项式系数最大的项为T 6=C 510(2x )5⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 5=-8 064.设第k +1项的系数的绝对值最大,则T k +1=C k 10·(2x )10-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x k=(-1)k C k 10·210-k·x 10-2k ,令⎩⎪⎨⎪⎧C k 10·210-k ≥C k -110·210-k +1,C k 10·210-k ≥C k +110·210-k -1,得⎩⎪⎨⎪⎧C k 10≥2C k -110,2C k 10≥C k +110,即⎩⎪⎨⎪⎧11-k ≥2k ,2(k +1)≥10-k ,解得83≤k ≤113. ∵k ∈Z ,∴k =3.故系数的绝对值最大的项是第4项, T 4=-C 310·27·x 4=-15 360x 4. 答案 -8 064 -15 360x 4规律方法 二项展开式系数最大项的求法如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,应用⎩⎪⎨⎪⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1,从而解出k 来,即得.【训练3】 ⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式中各项系数之和大于8,但小于32,则展开式中系数最大的项是( )A.63xB.4xC.4x 6xD.4x或4x 6x解析 令x =1,可得⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式中各项系数之和为2n ,即8<2n<32,解得n =4,故第3项的系数最大,所以展开式中系数最大的项是C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x 2=63x . 答案 A考点四 二项式定理的应用【例4】 (1)设a ∈Z ,且0≤a <13,若512 012+a 能被13整除,则a 等于( ) A.0B.1C.11D.12(2)设复数x =2i 1-i(i 是虚数单位),则C 12 019x +C 22 019x 2+C 32 019x 3+…+C 2 0192 019x 2 019等于( ) A.iB.-iC.-1+iD.-1-i解析 (1)∵512 012+a =(52-1)2 012+a =C 02 012·522 012-C 12 012·522 011+…+C 2 0112 012·52·(-1)2 011+C 2 0122 012·(-1)2 012+a ,∵C 02 012·522 012-C 12 012·522 011+…+C 2 0112 012·52·(-1)2 011能被13整除且512 012+a 能被13整除,∴C 2 0122 012·(-1)2 012+a =1+a 也能被13整除,因此a 的值为12.(2)x =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,由于C 12 019x +C 22 019x 2+C 32 019x 3+…+C 2 0192 019x2 019=(1+x )2 019-1=i 2 019-1=-i -1. 答案 (1)D (2)D规律方法 1.逆用二项式定理的关键根据所给式子的特点结合二项展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解.2.利用二项式定理解决整除问题的思路 (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.【训练4】 中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设a ,b ,m (m >0)为整数,若a 和b 被m 除得的余数相同,则称a 和b 对模m同余,记为a =b (mod m ).若a =C 020+C 120·2+C 220·22+…+C 2020·220,a =b (mod 10),则b 的值可以是( ) A.2 011B.2 012C.2 013D.2 014解析 ∵a =(1+2)20=320=910=(10-1)10=C 0101010-C 110109+…-C 91010+1,∴被10除得的余数为1,而2 011被10除得的余数是1,故选A.答案 AA 级 基础巩固一、选择题1.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 7的展开式的第4项等于5,则x 等于( )A.17B.-17C.7D.-7解析 由T 4=C 37x 4⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 3=5,得x =-17. 答案 B2.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2y 5的展开式中x 2y 3的系数是( ) A.-20B.-5C.5D.20解析 T r +1=C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 5-r·(-2y )r =C r 5·⎝ ⎛⎭⎪⎫125-r·(-2)r ·x 5-r ·y r .当r =3时,展开式中x 2y 3的系数为C 35⎝ ⎛⎭⎪⎫122×(-2)3=-20.故选A. 答案 A3.若二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x n展开式中的第5项是常数,则自然数n 的值为( )A.6B.10C.12D.15解析 由二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x n展开式的第5项C 4n (x )n -4·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 4=16C 4n x n 2-6是常数项,可得n2-6=0,解得n =12. 答案 C4.(2020·广东名校联考)已知(1+x )n 的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ) A.29B.210C.211D.212解析 由题意得C 4n =C 6n ,由组合数性质得n =10,则奇数项的二项式系数和为2n -1=29.故选A.答案 A5.(2019·枣庄二模)若(x 2-a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( )A.13B.12C.1D.2解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 10展开式的通项公式为T r +1=C r 10·x 10-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r=C r 10·x 10-2r ,令10-2r =4,解得r =3,所以x 4项的系数为C 310,令10-2r =6,解得r =2,所以x 6项的系数为C 210,所以(x 2-a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式中x 6的系数为C 310-a C 210=30,解得a =2. 答案 D6.若二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+a x 7的展开式中的各项系数之和为-1,则含x 2的项的系数为( ) A.560B.-560C.280D.-280解析 取x =1,得二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+a x 7的展开式中的各项系数之和为(1+a )7,即(1+a )7=-1,解得a =-2.二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2x 7的展开式的通项为T r +1=C r 7·(x 2)7-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x r =C r 7·(-2)r ·x 14-3r.令14-3r =2,得r =4.因此,二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2x 7的展开式中含x 2项的系数为C 47·(-2)4=560,故选A. 答案 A7.若(1-3x )2 018=a 0+a 1x +…+a 2 018x 2 018,x ∈R ,则a 1·3+a 2·32+…+a 2 018·32 018的值为( ) A.22 018-1 B.82 018-1 C.22 018D.82 018解析 由已知,令x =0,得a 0=1,令x =3,得a 0+a 1·3+a 2·32+…+a 2 018·32 018=(1-9)2 018=82 018,所以a 1·3+a 2·32+…+a 2 018·32 018=82 018-a 0=82 018-1,故选B. 答案 B8.若(1+x +x 2)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2n x 2n ,则a 0+a 2+a 4+…+a 2n 等于( ) A.2nB.3n -12C.2n +1D.3n +12解析 设f (x )=(1+x +x 2)n ,则f (1)=3n =a 0+a 1+a 2+…+a 2n ①,f (-1)=1=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 2n ②,由①+②得2(a 0+a 2+a 4+…+a 2n )=f (1)+f (-1),所以a 0+a 2+a 4+…+a 2n =f (1)+f (-1)2=3n +12.答案 D 二、填空题9.(2019·上饶一模)若⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -b x 6的展开式中的常数项为-160,则a 2+b 2的最小值为________.解析 二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -b x 6的通项为T r +1=C r 6(ax )6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b x r=C r 6a 6-r(-b )r x 6-2r (r =0,1,…,6),当r =3时,常数项为-C 36a 3b 3=-160,解得ab =2,则a 2+b 2≥2ab=4,即a 2+b 2的最小值为4,当且仅当a =b =2或a =b =-2时取等号,故填4. 答案 410.(2019·江苏卷改编)若(1+3)5=a +b 3,其中a ,b ∈N *,则a 2-3b 2的值为________.解析 (1+3)5=C 05+C 153+C 25(3)2+C 35(3)3+C 45(3)4+C 55(3)5=a +b 3. 因为a ,b ∈N *,所以a =C 05+3C 25+9C 45=76, b =C 15+3C 35+9C 55=44,从而a 2-3b 2=762-3×442=-32. 答案 -3211.已知C 0n +2C 1n +22C 2n +23C 3n +…+2n C n n =729,则C 1n +C 2n +C 3n +…+C nn 等于________.解析 逆用二项式定理得C 0n +2C 1n +22C 2n +23C 3n +…+2n C n n =(1+2)n =3n =729,即3n =36,所以n =6,所以C 1n +C 2n +C 3n +…+C n n =26-C 0n =64-1=63.答案 6312.9192除以100的余数是________.解析 9192=(90+1)92=C 0929092+C 1929091+…+C 9092902+C 919290+C 9292=k ×100+92×90+1=k ×100+82×100+81(k 为正整数), 所以9192除以100的余数是81. 答案 81B 级 能力提升13.(2020·河南百校联盟模拟)(3-2x -x 4)(2x -1)6的展开式中,含x 3项的系数为( ) A.600B.360C.-600D.-360解析 由二项展开式的通项可知,展开式中含x 3项的系数为3×C 3623(-1)3-2×C 4622(-1)4=-600.故选C.答案 C14.若多项式(2x +3y )n 展开式仅在第5项的二项式系数最大,则多项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 2-4n -4展开式中x 2的系数为( ) A.-304B.304C.-208D.208解析 多项式(2x +3y )n 展开式仅在第5项的二项式系数最大,故展开式有9项,所以n =8,多项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 2-44的展开式的通项公式T r +1=C r 4(-4)4-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 2r(0≤r ≤4).⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 2r的通项公式T k +1=C k r (x 2)r -k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2k=C k r x 2r -4k(0≤k ≤r ).令2r -4k =2,即r =2k +1,所以k =0,r =1;k =1,r =3,所以展开式中x 2的系数为C 14·(-4)3+C 24·C 12·(-4)=-256-48=-304. 答案 A15.(a +x )(1+x )4的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =________. 解析 设(a +x )(1+x )4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5, 令x =1,得16(a +1)=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,① 令x =-1,得0=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5.② ①-②,得16(a +1)=2(a 1+a 3+a 5),即展开式中x 的奇数次幂的系数之和为a 1+a 3+a 5=8(a +1),所以8(a +1)=32,解得a =3. 答案 316.(2020·济南模拟)设(1-ax )2 020=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 020x 2 020,若a 1+2a 2+3a 3+…+2 020a 2 020=2 020a (a ≠0),则实数a =________.解析 已知(1-ax )2 020=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 020x 2 020,两边同时对x 求导, 得2 020(1-ax )2 019(-a )=a 1+2a 2x +3a 3x 2+…+2 020a 2 020x 2 019, 令x =1得,-2 020a (1-a )2 019=a 1+2a 2+3a 3+…+2 020a 2 020=2 020a , 又a ≠0,所以(1-a )2 019=-1,即1-a =-1,故a =2. 答案 2C 级 创新猜想17.(多选题)若⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2x 3n展开式存在常数项,则n 的取值可以为下列选项中的( )A.3B.4C.5D.10解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2x 3n的展开式的通项公式为T r +1=C r n ·(x 2)n -r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 3r=C r n ·2r ·x 2n -5r,r =0,1,2,…,n ,由题意可得2n -5r =0,即n =5r2,由n 为正整数,可得r =2时,n 取得最小值5,当r =4时,n =10.故选CD.答案CD18.(多填题)(2019·浙江卷)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______.解析由二项展开式的通项公式可知T r+1=C r9·(2)9-r·x r,r∈N,0≤r≤9,当r=0时,第1项为常数项,所以常数项为T1=C09·(2)9·x0=(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为5.答案162 5。
二项式系数最大值公式
首先,二项式系数定义为在数学中用来表示n阶多项式(a + bx^n)^n中x^n系数的值。
通常,当n很大时,二项式系数很难精确地计算。
因此,我们可以使用两种方法来计算最大值。
第一种方法是使用二项式定理,它位于数学的第二部分中。
它的通用表达式为:(a + bx^n)^n = (2n)!/n!,其中a和b为多项式的值。
具体来说,我们可以通过计算(2n)!/n!的除数的期望值(平均值)来获得二项式系数最大值公式,即平均值等于二项式系数最大值公式。
另一种方法是使用概率分布模型,可以通过公式P(X = nX)= n/(2n)! 来计算二项式系数最大值。
这种方法也可以被称为二项式分布,它在统计学的第四部分中有重要的应用。
总的来说,如果想要计算二项式系数最大值,我们可以根据参数a和b的数值,按照上述两种方法中的公式来计算出来。
如果使用它们,那么就可以更准确地计算出最大值。
在总结二项式系数最大值公式时,要记住以下信息:使用二项式定理来计算它,可以通过计算(2n)!/n!的平均值。
此外,也可以使用概率分布模型,可以通过公式P(X = nX)= n/(2n)! 计算最大值。
记住了这些,想要计算出二项式系数的最大值就不再是什么难事了。
第二节二项式定理考试要求1.理解二项式定理,二项式系数的性质.2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.[知识排查·微点淘金]知识点1二项式定理(1)二项式定理:(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+…+C k n a n-k·b k+…+C n n b n(n∈N*);上述公式叫做二项式定理.[微思考](a+b)n与(b+a)n的展开式有何区别与联系?提示:(a+b)n的展开式与(b+a)n的展开式的项完全相同,但对应的项不相同而且两个展开式的通项不同.(2)通项公式:T k+1=C k n a n-k b k叫做二项展开式的通项,它表示展开式的第k+1项;(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C0n,C1n,…,C n n叫做二项式系数.知识点2二项式系数的性质[微提醒]易混淆二项式中的“项”“项的系数”“项的二项式系数”等概念,注意项的系数是指非字母因数所有部分,包含符号,二项式系数仅指C k n(k=0,1,…,n).[小试牛刀·自我诊断]1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)C k n a n-k b k是(a+b)n的展开式中的第k项.(×)(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.(×)(3)(a +b )n 的展开式中某一项的二项式系数与a ,b 无关.(√)(4)通项公式T k +1=C k n an -k b k中的a 和b 不能互换.(√) (5)(a +b )n 的展示式中某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.(√)2.(链接教材选修2-3 P 37A 组T 5)二项式⎝⎛⎭⎪⎫3x +12x 8的展开式的常数项是 .答案:73.(链接教材选修2-3 P 37A 组T 8)在二项式⎝⎛⎭⎫x -1x n 的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则展开式中含x 2项的系数是 .答案:-564.(链接教材选修2-3 P 40A 组T 8)若⎝⎛⎭⎫x 3+1x n的展开式的所有二项式系数的和为128,则n = .答案:75.(混淆项的系数与二项式系数)在二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x n 的展开式中,所有二项式系数的和是32,则展开式中各项系数的和为 .答案:-1一、基础探究点——求展开式中的特定项或特定项的系数(题组练透)1.(2020·北京卷)在(x -2)5的展开式中,x 2的系数为( ) A .-5 B .5 C .-10D .10解析:选C 由二项式定理得(x -2)5的展开式的通项T r +1=C r 5(x )5-r (-2)r =C r 5(-2)rx5-r2,令5-r2=2,得r =1,所以T 2=C 15(-2)x 2=-10x 2,所以x 2的系数为-10,故选C . 2.(2020·全国卷Ⅰ)⎝⎛⎭⎫x +y2x (x +y )5的展开式中x 3y 3的系数为( ) A .5 B .10 C .15D .20解析:选C 解法一:∵⎝⎛⎭⎫x +y 2x (x +y )5=⎝⎛⎭⎫x +y2x (x 5+5x 4y +10x 3y 2+10x 2y 3+5xy 4+y 5),∴x 3y 3的系数为10+5=15.解法二:当x +y 2x 中取x 时,x 3y 3的系数为C 35, 当x +y 2x 中取y 2x时,x 3y 3的系数为C 15, ∴x 3y 3的系数为C 35+C 15=10+5=15.故选C .3.(2021·北京卷)⎝⎛⎭⎫x 3-1x 4的展开式中常数项是 . 解析:由二项式的展开式可得C 34·(x 3)1·⎝⎛⎭⎫-1x 3=-4. 答案:-44.(2021·江西南昌模拟)已知(x -1)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为0,则正实数a = .解析:(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为C 46a 2,含x 项的系数为C 56a ,由(x -1)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为0,可得-C 46a 2+C 56a =0,因为a 为正实数,所以15a =6,所以a =25.答案:255. (x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2项的系数为( ) A .10 B .20 C .30D .60解析:选C 解法一:(x 2+x +y )5=[(x 2+x )+y ]5,含y 2的项为T 3=C 25(x 2+x )3y 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 25×C 13=30. 解法二:(x 2+x +y )5表示5个x 2+x +y 之积,所以x 5y 2可从其中5个因式中,2个取因式中的x 2,剩余的3个因式中1个取x, 2个因式取y ,因此x 5y 2的系数为C 25C 13C 22=30.1.求二项展开式中的特定项问题,实质是考查通项T k +1=C k n an -k b k 的特点,一般需要先建立方 程求k ,再将k 的值代回通项求解,注意k 的取值范围(k =0,1,2,…,n ).2.求三项展开式中某些特定项的系数的方法:(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解;(2)两次利用二项式定理的通项公式求解;(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.二、综合探究点——二项式系数与各项系数和问题(思维拓展)[典例剖析][例](1)在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为()A.-960B.960C.1120 D.1680解析:根据题意,奇数项的二项式系数之和也应为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,解得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,且T5=C48(-2)4x4=1120x4,即展开式的中间项的系数为1120.故选C.答案:C(2)若(1-2x)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,则|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=()A.28-1 B.28C.38-1 D.38解析:由题可知,x的奇数次幂的系数均为负数,所以|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=a0-a1+a2-a3+…+a8.因为(1-2x)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,令x=-1得a0-a1+a2-a3+…+a8=38,则|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=38.故选D.答案:D(3)(2021·浙江卷)已知多项式(x-1)3+(x+1)4=x4+a1x3+a2x2+a3x+a4,则a1=,a2+a3+a4=.解析:(x-1)3的展开式的通项为T r+1=C r3x3-r·(-1)r,(x+1)4的展开式的通项为T r+1=C r4x4-r1r,则a1x3=C03x3·(-1)0+C14x311=5x3,所以a1=5.同理,a2x2=C13x2(-1)1+C24x212=-3x2+6x2=3x2,a3x=C23x1(-1)2+C34x113=3x+4x=7x,a4=C33x0(-1)3+C44x014=0,所以a2=3,a3=7,a4=0,所以a2+a3+a4=10.答案:5101.赋值法的应用二项式定理给出的是一个恒等式,对于x,y的一切值都成立.因此,可将x,y设定为一些特殊的值.在使用赋值法时,令x ,y 等于多少,应视具体情况而定,一般取“1,-1或0”,有时也取其他值.如:(1)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,只需令x =1即可.(2)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. 2.二项展开式系数最大项的求法如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,应用⎩⎪⎨⎪⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1,求解出正整数k 即可.[学会用活]1.(2021·安徽宣城调研)若(2-x )7=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 7(1+x )7,则a 0+a 1+a 2+…+a 6的值为( )A .1B .2C .129D .2188解析:选C 令x =0得a 0+a 1+a 2+…+a 7=27=128,又(2-x )7=[3-(x +1)]7,则a 7(1+x )7=C 77·30·[-(x +1)]7,解得a 7=-1.故a 0+a 1+a 2+…+a 6=128-a 7=128+1=129. 2.(2021·广西高三5月联考)若(a +x 2)(1+x )n 的展开式中各项系数之和为192,且常数项为2,则该展开式中x 4的系数为( )A .30B .45C .60D .81解析:选B 令x =0,得a =2,所以(a +x 2)(1+x )n =(2+x 2)(1+x )n .令x =1,得3×2n=192,所以n =6.故该展开式中x 4的系数为2C 46+C 26=45.故选B .3.已知m 为正整数,(x +y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m+1展开式的二项式系数的最大值为b .若13a =7b ,则m 等于( )A .5B .6C .7D .8解析:选B 由题意可知,a =C m 2m ,b =C m2m +1,∵13a =7b ,∴13·2m !m !m !=7·2m +1!m !m +1!,即137=2m +1m +1,解得m =6.限时规范训练 基础夯实练1.(2021·河北唐山二模)在⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中,常数项为( ) A .20 B .-20 C .160D .-160解析:选D ⎝⎛⎭⎫x -2x 6展开式的通项T k +1=C k 6x 6-k ⎝⎛⎭⎫-2x k =(-1)k 2k C k 6x 6-2k ,令6-2k =0,得k =3,所常数项T 3+1=(-1)323C 36=-160,故选D .2.(2021·北京东城区二模)已知(2x +a )5的展开式中x 2的系数为-40,那么a =( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选B (2x +a )5的展开式通项为T r +1=C r 5·(2x )5-r ·a r =C r 5·25-r a r x 5-r ,令5-r =2,可得r =3,所以,C 35·22a 3=40a 3=-40,解得a =-1.故选B . 3.(2021·四川乐至中学月考)(1+2x )5的展开式中,各项二项式系数的和是( ) A .1 B .-1 C .25D .35解析:选C 由题得各项二项式系数和为C 05+C 15+C 25+C 35+C 45+C 55=25.故选C .4.(2021·陕西西安模拟)若(2-x )10展开式中二项式系数和为A ,所有项系数和为B ,一次项系数为C ,则A +B +C =( )A .4095B .4097C .-4095D .-4097解析:选C 由(2-x )10展开式的通项公式为T r +1=C r 10·210-r ·(-x )r =(-1)r ·210-r C r 10·x r ,所以一次项系数C =(-1)1·29·C 110=-5120,二项式系数和A =210=1024,令x =1,则所有项的系数和B =(2-1)10=1,所以A +B +C =-4095.故选C .5.⎝⎛⎭⎫x -x2y (x +2y )5的展开式中x 2y 4的系数为( )A .24B .36C .48D .72解析:选C 因为⎝⎛⎭⎫x -x 2y (x +2y )5=x (x +2y )5-x2y(x +2y )5,可得(x +2y )5的展开式通项为T r +1=C r 5x 5-r (2y )r =2r C r 5x5-r y r, 令r =4可得x 2y 4的系数为24C 45=80,令r =5,可得x 2y 4的系数为-25C 55=-32,故展开式中x 2y 4的系数为80-32=48.故选C .6.(2021·福建福州二模)在(x +y +z )6的展开式中,xyz 4的系数是( ) A .15 B .30 C .36D .60解析:选B 因为(x +y +z )6=[(x +y )+z ]6,所以[(x +y )+z ]6的通项公式为C r 6·(x +y )6-r·z r ,令r =4,所以C 46·(x +y )2·z 4=15(x 2+2xy +y 2)z 4,因此xyz 4的系数是15×2=30,故选B . 7.(2021·广东韶关一模)已知(1+x )10=a 0+a 1(2+x )+a 2(2+x )2+…+a 10(2+x )10,则a 9=( )A .-10B .10C .-45D .45解析:选A (1+x )10=[1-(2+x )]10=a 0+a 1(2+x )+a 2(2+x )2+…+a 10(2+x )10,T r +1=C r 10[-(2+x )]r ,a 9=C 910(-1)9=-10.故选A .8.(2021·山东潍坊二模)已知正整数n ≥7,若⎝⎛⎭⎫x -1x (1-x )n 的展开式中不含x 5的项,则n 的值为( )A .7B .8C .9D .10解析:选D (1-x )n 的二项展开式中第k +1项为T k +1=C k n (-1)k x k,又因为⎝⎛⎭⎫x -1x (1-x )n =x (1-x )n -1x (1-x )n 的展开式不含x 5的项,所以x C 4n (-1)4x 4-1x C 6n(-1)6x 6=0,C 4n x 5-C 6n x 5=0,即C 4n =C 6n,所以n =10,故选D . 9.(2021·湖南岳阳二模)若(1+x )(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8,则a 1+a 2+…+a 7+a 8的值为 .解析:令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 7+a 8=-2,令x =0,得a 0=1,则a 1+a 2+…+a 7+a 8=-2-1=-3.答案:-3综合提升练10.“杨辉三角”是我国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了300多年,如图是一个三角形数阵,记a n 为图中第n 行各数之和,则a 5+a 11的值为( )1 1 1 12 1 13 3 1 14 6 4 1 15 10 10 5 1……A .528B .1020C .1038D .1040解析:选D a 5=C 04+C 14+C 24+C 34+C 44=24=16,a 11=C 010+C 110+C 210+…+C 1010=210=1024,所以a 5+a 11=1040.故选D .11.(2021·河北饶阳中学模拟)(x +x +1)⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中x 2的系数为( )A .72B .60C .48D .36解析:选C ⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式的通项公式为T r +1=C r 6(x )6-r ·⎝⎛⎭⎫-2x r =(-2)r ·C r 6·x 3-r (r =0,1,2,3,4,5,6).令3-r =1,得r =2;令3-r =32,得r =32∉Z ,舍去;令3-r =2,得r =1.故(x +x +1)·⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中x 2的系数为(-2)2·C 26+(-2)1·C 16=60-12=48.故选C .12.1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数是( )A .-1B .1C .-87D .87解析:选B 1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-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1.13.(2021·广东梅州模拟)记(1-x )6=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+a 3(1+x )3+a 4(1+x )4+a 5(1+x )5+a 6(1+x )6,则a 4= .解析:(1-x )6=(-1+x )6=[-2+(1+x )]6,展开式的通项公式为T r +1=C r 6(-2)6-r(1+x )r ,令r =4 即可,a 4=C 46(-2)2=4C 26=60.答案:6014.(2021·黑龙江哈尔滨三模)在⎝⎛⎭⎫x +ax n 的展开式中,只有第六项的二项式系数最大,且所有项的系数和为0,则含x 6项的系数为 .解析:∵⎝⎛⎭⎫x +ax n 的展开式中,只有第六项的二项式系数C 5n 最大,∴n =10,再令x =1,可得所有项的系数和为(1+a )10=0,∴a =-1.故二项展开式的通项公式为T r +1=C r 10·(-1)r ·x 10-2r ,令10-2r =6,求得r =2,可得含x 6项的系数为C 210=45.答案:4515.(2021·浙江绍兴模拟)二项展开式(2x +4)5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则a 1= ;a 0+a 2+a 4= (可采用指数的形式或数字的方式作答).解析:因为(2x +4)5的展开式的通项为C r 5(2x )5-r 4r =C r 5·25-r ·4r ·x 5-r , 令r =4,则a 1=C 45×21×44=2560,令r =5,则a 0=C 55×20×45=1024,令r =3,则a 2=C 35×22×43=2560,令r =1,则a 4=C 15×24×41=320,故a 0+a 2+a 4=1024+2560+320=3904.答案:2560 390416.已知⎝⎛⎭⎫mx 2-4+x 25的展开式中所有项的系数和为1,则x 4的系数为 . 解析:令x =1,则(m -3)5=1,解得m =4,∴⎝⎛⎭⎫m x 2-4+x 25=⎝⎛⎭⎫4x 2-4+x 25,⎝⎛⎭⎫4x 2-4+x 25展开式的通项公式为C r 5⎝⎛⎭⎫4x 2-45-r (x 2)r ;∵⎝⎛⎭⎫4x 2-45-r 展开式通项公式为C k 5-r ⎝⎛⎭⎫4x 25-r -k (-4)k ,∴当k =1,r =3时,展开式中的项为 -320x 4;当k =3,r =2时,展开式中的项为-640x 4;∴x 4的系数为-320-640=-960.答案:-960创新应用练17.(2021·湖北黄冈月考)若(x +2)8=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7+a 8x 8,则a 1-2a 2-4a 4+5a 5-6a 6+7a 7-8a 8= (用数字作答).解析:∵(x +2)8=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7+a 8x 8,∴等式两边求导得8(x+2)7=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3+5a5x4+6a6x5+7a7x6+8a8x7.令x=-1,有8×(-1+2)7=a1-2a2+3a3-4a4+5a5-6a6+7a7-8a8,即a1-2a2+3a3-4a4+5a5-6a6+7a7-8a8=8.又a3=C5825=1792,故所求值为8-1792×3=-5368.答案:-5368。
专专32专专专专专专专专专专专专专专专专B专一、单选题1. 若的展开式中只有第项的二项式系数最大,则该二项式的展开式中常数项为( )A. B. C. D.2. 若二项式的展开式中所有项的系数和为,则展开式中二项式系数最大的项为( )A. B. C. D.3. 若展开式中的系数为,展开式中二项式系数的最大值为( )A. B. C. D.4. 在的二项展开式中,仅有第项的二项式系数最大,则( )A. B. C. D.5. 在的展开式中,只有第项的二项式系数最大,那么的指数是整数的项共有( )A. 项B. 项C. 项D. 项6. 若的展开式中只有第六项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )A. B. C. D.7. 已知的展开式中所有项的系数和等于,则展开式中项的系数的最大值是( )A. B. C. D.8. 若的展开式中含有常数项,且的最小值为,则的展开式中系数最大的项为( )A. B. C. D. 或9. 在的展开式中,只有第项的二项式系数最大,则展开式中的系数为( )A. B. C. D.10. 设若,则展开式中二项式系数最大的项是( )A. B. C. D.二、填空题11. 若的二项展开式中二项式系数最大项为,则.12. 在的二项展开式中,若只有的系数最大,则.13. 已知的展开式中各项系数和为,则展开式中系数最大的项为.14. 的展开式中二项式系数最大的项为.15. 在展开式中,二项式系数的最大值为,含的系数为,则16. 已知关于的展开式中,只有第项的二项式系数最大,则展开式的系数之和为.17. 若展开式中前三项的系数和为,则展开式中系数最大的项为.18. 在二项式的展开式中恰好第项的二项式系数最大,则展开式中含项的系数是请用数字作答19. 已知为正整数,展开式的二项式系数的最大值为,展开式的二项式系数的最大值为若,则.20. 在的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第六项,则展开式中常数项是答案和解析1.【答案】解:由题意可知,二项式的展开式中一共有项,所以,设展开式第项为常数项,则,,,该二项式的展开式中常数项为,故选C.2.【答案】解:令,则,则,对于二项式,展开式共项,其中展开式中二项式系数最大的项为第四项,即.故选A.3.【答案】解:因为展开式的通项,令,得,可知二项式系数的最大值为.故选C.4.【答案】解:在的二项展开式中,仅有第项的二项式系数最大,则,故选:.5.【答案】解:二项展开式中中间项的二项式系数最大,其展开式的通项为,要使的指数是整数,需是的倍数,,,,,的指数是整数的项共有项,故选C.6.【答案】解:若的展开式中只有第六项的二项式系数最大,故,则展开式的通项为,令,求得,可得展开式中的常数项为,故选:.7.【答案】解:令,则,解得,则,故,,,展开式中项的系数的最大值是.故选:.8.【答案】解:设的展开式的通项为,则,令,得,又,当时,最小,即,设的展开式中第项的系数最大,第项的系数为,当时,,解得,,,的展开式中系数最大的项为第二项,即,故选:.9.【答案】解:展开式中只有第五项的二项式系数最大,展开式中共有项,因此,展开式的通项为,令得,展开式中的系数是.故选:.10.【答案】解:由题可知,,当时,,的展开式中,通项为:,则常数项对应的系数为:,即,得,所以,解得:,则展开式中二项式系数最大为:,则二项式系数最大的项为:.故选A.11.【答案】解:若的二项展开式中,二项式系数最大项为,则,,故答案为:.12.【答案】解:的展开式通项为当时,值最大,所以是展开式中最大的二项式系数,所以,故答案为.13.【答案】或解:由的展开式中各项系数和为,令,则,所以,解得,或当时,其展开式中系数最大的项为.当时,其展开式中系数最大的项为故答案为或.14.【答案】解:在的展开式中,通项公式为,故第项的系数为,故当时,二项式系数最大,故当时,展开式中二项式系数最大的项为,故答案为:.15.【答案】解:由展开式中二项式系数的最大项为第四项,则二项式系数的最大值为,则,又展开式中的系数为:,则.所以.故答案为:.16.【答案】解:关于的展开式中,只有第项的二项式系数最大,即最大,解得,再根据,可得,令可得展开式的系数之和为.故答案为.17.【答案】解:展开式的通项公式为,由题意可得,,解得,设展开式中项的系数最大,则解得,又,,故展开式中系数最大的项为.故答案为:.18.【答案】解:在二项式的展开式中恰好第项的二项式系数最大,,则展开式的通项公式为,令,则,展开式中含项的系数是.故答案为.19.【答案】解:展开式中二项式系数的最大值为,展开式中二项式系数的最大值为,因为,所以,即,解得.故答案为:.20.【答案】解:如果是奇数,则中间两项的二次项系数最大,如果是偶数,那么是最中间项的二次项系数最大,展开式中只有第六项的二项式系数最大,,展开式的通项为,令,可得,展开式中的常数项等于,故答案为:.。
二项式定理1.二项式定理:(a + b)n = cy + 叫+ ••• + cy-r b r + …+ C;:b" (neN*),2.基本概念:①二项式展开式:右边的多项式叫做(a + b)n的二项展开式。
②二项式系数:展开式中各项的系数C:(厂=0,1,2,•••,“).③项数:共(r + 1)项,是关于a与b的齐次多项式④通项:展开式中的第厂+ 1项C;,a n-r b r叫做二项式展开式的通项。
用T r+{ = C;t a''-r b r表示。
3.注意关键点:①项数:展开式中总共有(n +1)项。
②顺序:注意正确选择a,b,其顺序不能更改。
(a + b)n与e + a)"是不同的。
③指数:a的指数从"逐项减到0,是降幕排列。
"的指数从0逐项减到〃,是升幕排列。
各项的次数和等于④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是…,C:,…,C;:.项的系数是d与方的系数(包括二项式系数)。
4.常用的结论:令a = \,b = x y (1 + x)n = C:: + C> + C>2 + …+ C;t x r + …+ C;:x” (neN*)令a = \,b = -x, (1-x)n = C;; -C\x + C>2 _... + + …+ (-1)"C;:x”(neN*)5.性质:①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即C;【= C;;,・・・U②二项式系数和:令a = h = \,则二项式系数的和为C,; + G +…+ C:+…+ C;: = 2",变形式C* + C; +-. + C; + ..•+ C; = 2n -1 o③奇数项的二项式系数和二偶数项的二项式系数和:在二项式定理中,令"=1/ = 一1,则u _C + c: _ C:+…+(_I)”c;: = (I _ = 0,从而得到:C;:+C:+C:・・・+C,7+••• = (?,;+C; +…+ C;E+••• = [><2“ = 2心2④奇数项的系数和与偶数项的系数和:①-②得,q +为4,设第厂+1项系数,从而解出r 来。