二项式定理经典题型答案
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精选全文完整版(可编辑修改)二项式定理高考题(含答案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2二项式定理 高考真题一、选择题1.(2012·四川高考理科·T1)相同7(1)x +的展开式中2x 的系数是( D )(A )42 (B )35 (C )28 (D )212.(2011·福建卷理科·T6)(1+2x )5的展开式中,x 2的系数等于( B )(A )80 (B )40 (C )20 (D )103.(2012·天津高考理科·T5)在5212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的二项展开式中,x 的系数为 ( D ) (A)10 (B)-10(C)40 (D)-40 4.(2011.天津高考理科.T5)在6的二项展开式中,2x 的系数为 ( C )(A )154- (B )154(C )38- (D )38 5.(2012·重庆高考理科·T4)821⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中常数项为( B ) (A)1635 (B)835 (C)435 (D)105 6.(2012·重庆高考文科·T4)5)31(x -的展开式中3x 的系数为( A )(A)270- (B)90- (C)90 (D)2707. (2013·大纲版全国卷高考理科·T7)()()8411++x y 的展开式中22x y 的系数是 ( D )A.56B.84C.112D.1688.(2011·新课标全国高考理科·T8)512a x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( D ) (A )-40 (B )-20 (C )20(D )409. (2011·重庆高考理科·T4)n x )31(+(其中n N ∈且6≥n )的展开式中5x 与6x 的系数相等,则=n ( B ) (A)6 (B)7 (C)8(D)93 10.(2011·陕西高考理科·T4)6(42)x x --(x ∈R )展开式中的常数项是 (C )(A )20- (B )15- (C )15 (D )20二、填空题11. (2013·天津高考理科·T10)6x ⎛- ⎝ 的二项展开式中的常数项为 15 . 12.(2011·湖北高考理科·T11)18x ⎛ ⎝的展开式中含15x 的项的系数为 17 .13.(2011·全国高考理科·T13)20的二项展开式中,x 的系数与x 9的系数之差为 0 .14.(2011·四川高考文科·T13)91)x +(的展开式中3x 的系数是 84 (用数字作答).15.(2011·重庆高考文科·T11)6)21(x +的展开式中4x 的系数是 240 . 16.(2011·安徽高考理科·T12)设2121221021)1x a x a x a a x ++++=- (,则1110a a += 0 .17.(2011·广东高考理科·T10)72()x x x-的展开式中,4x 的系数是___84___ (用数字作答)18.(2011·山东高考理科·T14)若62x x ⎛- ⎝⎭的展开式的常数项为60,则常数a 的值为 4 .19.(2012·大纲版全国卷高考理科·T15)若n xx )1(+的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则该展开式中21x的系数为__56_____. 20.(2013·安徽高考理科·T11)若8⎛+ ⎝x 的展开式中4x 的系数为7,则实数a ____12_____。
二项式定理 概 念 篇【例 1】求二项式 ( a - 2b)4 的展开式 . 分析:直接利用二项式定理展开.解:根据二项式定理得(a - 2b)4=C 04 a 4+C 14 a 3( - 2b)+C 24 a 2(- 2b)2+C 34 a( - 2b)3+C 44 ( -2b) 4=a 4 - 8a 3b+24a 2b 2- 32ab 3 +16b 4.说明:运用二项式定理时要注意对号入座,本题易误把- 2b 中的符号“-”忽略 .【例 2】展开 (2x - 32) 5.2x分析一:直接用二项式定理展开式.解法一: (2x -35 05143233 232332x2) =C 5 (2x) +C 5 (2x) (- 2x 2)+C 5 (2x) (-2x 2 ) +C 5 (2x) (- 2x2) +C 54 (2x)( -3) 4+C 55(-3)52x 22x 2=32x 5- 120x 2+180 - 135 + 405-243x4 7 10 .x 8x 32x分析二:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开 .解法二: (2x -35(4x 3 3)5 2x 2) =32x10=110 [ C 05 (4x 3)5+C 15 (4x 3 )4(- 3)+C 52 (4x 3)3(- 3)2+C 35 (4x 3)2(- 3)3+C 45 (4x 3)(- 3)4+32xC 55 (-3) 5]1 10 (1024x 15- 3840x 12+5760x 9-4320x 6+1620x 3- 243)=32x=32x 5- 120x 2+180-135+ 405 - 243 .xx 4 8x 732x 10说明:记准、记熟二项式(a+b)n 的展开式是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.【例 3】在 (x - 3 )10 的展开式中, x 6的系数是.解法一:根据二项式定理可知x 6 的系数是 C 104 .解法二: (x - 3 )10 的展开式的通项是r-r(- 3 )r .T r+1=C 10 x 10令 10- r =6,即 r=4,由通项公式可知含 x 6 项为第 5 项,即 T 4+1 =C 104 x 6(- 3 )4=9C 104 x 6.∴ x 6 的系数为 9C 104 .上面的解法一与解法二显然不同,那么哪一个是正确的呢? 问题要求的是求含x 6 这一项系数,而不是求含x 6 的二项式系数,所以应是解法二正确.如果问题改为求含 x 6 的二项式系数,解法一就正确了,也即是C 104 . 说明:要注意区分二项式系数与指定某一项的系数的差异 .二项式系数与项的系数是两个不同的概念,前者仅与二项式的指数及项数有关, 与二项式无关,后者与二 式、二 式的指数及 数均有关.【例 4】已知二 式(3 x - 2)10,3x(1)求其展开式第四 的二 式系数; (2)求其展开式第四 的系数; (3)求其第四 .分析:直接用二 式定理展开式.解: (3 x -210的展开式的通 是Trx10-r- 2r, ,⋯,)=C 10 (3) ( ) (r=0 10).3x3x 1(1)展开式的第 4 的二 式系数C 103 =120.(2)展开式的第 43 72 3的系数 C 103 (-) =- 77760.3(3)展开式的第 4 - 77760( x )7 1,即- 77760x .x 3明:注意把 (3x - 2) 10写成[ 3 x +(-2)] 10,从而凑成二 式定理的形式 .3x3x【例 5】求二 式( x 2+ 1)10 的展开式中的常数 .2 x分析:展开式中第r +1C 10r(x 2 )10-r (21)r ,要使得它是常数 ,必 使“x ”的指x数 零,依据是x 0=1, x ≠ 0.解: 第 r +1 常数 ,1 rr 20 51 r 5 r- rr() =C 10 x( ) (r =0 , 1,⋯, 10),令 20- r=0,得 r=8.T r +1=C 10 (x )2 2x2∴ T 9=C 108( 1)8= 45 .2256∴第 9 常数 ,其45 .256明:二 式的展开式的某一 常数 ,就是 不含 “ 元”,一般采用令通 T r+1中的 元的指数 零的方法求得常数 .【例 6】(1) 求 (1+2x)7 展开式中系数最大 ;(2)求 (1- 2x)7 展开式中系数最大 .分析:利用展开式的通 公式, 可得系数的表达式,列出相 两 系数之 关系的不等式, 而求出其最大 .解: (1) 第 r+1 系数最大, 有C r 7 2r C r 7 1 2r 1,C r 7 2r C r 7 12r 1,7 !2r7 !2r 1,即 r !(7 r ) !(r 1) !(7 r 1) !7 !2r (r7 ! r2r 1, r !(7 r ) !1) !(7 1) !2 1 ,r 16 ,化 得r8 r 解得3又∵ 0≤ r ≤ 7,∴ r=5.71 r2 .r13.r 13∴系数最大T 6=C 75 25x 5=672x 5.(2)解:展开式中共有 8 ,系数最大 必 正 ,即在第一、三、五、七 四 中取得.又因 (1- 2x)7 括号内的两 中后两 系数的 大于前 系数的 ,故系数最大必在中 或偏右,故只需比T 57两 系数的大小即可C 74 ( 2)4C 73 > 1,所以系数和 T. 6( 2) =1C 7 4C 7最大 第五 ,即T 5=560x 4.明:本例中(1) 的解法是求系数最大 的一般解法,(2) 的解法是通 展开式多 分析,使解 程得到 化,比.【例 7】 (1+2x)n 的展开式中第6 与第7 的系数相等,求展开式中二 式系数最大的 和系数最大的 .分析:根据已知条件可求出n ,再根据 n 的奇偶性确定二 式系数最大的 .解: T 6=C n 5 (2x)5, T 7=C n 6 (2x)6,依 意有 C 5n 25=C n 6 26,解得 n=8. (1+2 x)8 的展开式中,二 式系数最大的 T 5=C n 4 (2x)4=1120x 4.C 7r 2rC 7r 1 2r 1 ,第 r +1 系数最大, 有C 7r 2rC 7r 1 2r 1.∴ 5≤ r ≤6.∴ r =5 或 r =6.∴系数最大的 T 6=1792x 5 ,T 7=1792x 6.明: (1)求二 式系数最大的 , 根据二 式系数的性 ,n 奇数 中 两 的二式系数最大; n 偶数 ,中 一 的二 式系数最大 .(2) 求展开式中系数最大 与求二 式系数最大 是不同的,需根据各 系数的正、化情况,一般采用列不等式,再解不等式的方法求得.用 篇【例 8】若 n ∈N * , (2 +1)n= nnn 、 n ∈Z) ,b n 的()2 a +b (abA. 一定是奇数B. 一定是偶数C.与 b n 的奇偶性相反D.与 a 有相同的奇偶性分析一:形如二 式定理可以展开后考 .解法一:由 ( 2 +1)n =n n ,知 n n2 ) n2 a +b 2 a +b =(1+=C n 0 +C 1n 2 +C n 2 ( 2 )2+C n 3 ( 2 )3+ ⋯ +C n n (2 )n .∴ b n =1+C 2n ( 2 )2+C 4n ( 2 )4+ ⋯∴ b n 奇数 . 答案: A分析二: 的答案是唯一的,因此可以用特殊 法 .解法二: n ∈ N * ,取 n=1 , (2 +1) 1=( 2 +1) ,有 b 1=1 奇数 .取 n=2 , ( 2 +1)2=2 2 +5,有 b 2=5 奇数 .答案: A【例 9】若将 (x+y+z)10 展开 多 式, 合并同 后它的 数()A.11B.33C.55D.66分析: (x+y+z)10 看作二 式[( x y)10z ] 展开 .解:我 把 x+y+z 看成 (x+y)+z ,按二 式将其展开,共有11“ ”,即 (x+y+z)10=10[( x10k10-k ky) z ] =C 10 (x+y) z .k 0,由于“和”中各 z 的指数各不相同,因此再将各个二 式(x+y) 10-k 展开,不同的乘 C 10k (x+y)10-k z k (k=0, 1,⋯, 10)展开后,都不会出 同 .下面,再分 考 每一个乘C 10k (x+y)10-k z k (k=0 , 1,⋯, 10).其中每一个乘 展开后的 数由(x+y)10-k 决定,而且各 中 x 和 y 的指数都不相同,也不会出 同 .故原式展开后的 数11+10+9+⋯ +1=66.答案: D明:化三 式 二 式是解决三 式 的常用方法 .【例 10】求 (| x | +1- 2)3 展开式中的常数 .| x |分析:把原式 形 二 式定理 准形状 .解:∵ (| x | + 1- 2)3=(| x | - 1)6,| x || x |∴展开式的通 是T r+1=C 6r ( | x | )6-r (- 1 )r =(- 1)r C 6r ( | x | )6- 2r .| x |若 T r+1 常数 , 6- 2r =0, r =3.∴展开式的第 4 常数 ,即 T 4=-C 36 =- 20.明: 某些不是二 式,但又可化 二 式的 目,可先化 二 式,再求解 .【例 11】求 ( x - 3 x )9 展开式中的有理 .分析:展开式中的有理 ,就是通 公式中x 的指数 整数的.1127 r解:∵ T r+1=C 9r (x 2 )9-r (- x 3 )r =(- 1)r C 9r x6.令 27r∈ Z ,即 4+3r∈ Z ,且 r=0 , 1, 2,⋯, 9.66∴ r=3 或 r =9.当 r=3 , 27 r =4, T 4=(- 1)3C 39 x 4=- 84x 4. 6当 r=9 ,27 r=3, T 10=( - 1)9C 99 x 3=-x 3.6∴ ( x - 3 x )9的展开式中的有理 是第 4 - 84x 4,第 10 - x 3.明:利用二 展开式的通 T r +1 可求展开式中某些特定 .【例 12】若 (3x - 1)77 7 6 61=a x +a x + ⋯ +a x+a ,求(1)a 1 +a 2 ⋯+a 7; (2)a 1 +a 3 +a 5+a 7;0 2 4 6(3)a +a +a +a .分析:所求 果与各 系数有关可以考 用“特殊 ”法,整体解决 .解: (1)令 x=0, a 0=- 1,令 x=1 , a 7+a 6+ ⋯ +a 1+a 0=27=128.①∴ a 1+a 2+⋯ +a 7=129.(2)令 x=- 1, a 7+a 6+a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0=( -4) 7.②由(1) ( 2)得: a 1+a 3+a 5+a 7= 1[ 128- (- 4)7] =8256.22(3)由 (1) (2) 得 a 0 +a 2+a 4+a 6 = 1 [ 128+(-4) 7] =- 8128.2 2明: (1)本解法根据 恒等式特点来用“特殊 ”法, 是一种重要的方法,它用于恒等式 .(2)一般地, 于多 式g(x)=( px+q)n =a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4 +a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7, g(x)各 的系数和g(1),g(x)的奇数 的系数和1[ g(1)+ g(- 1)],g(x)的偶数 的系数和1[ g(1)22- g (- 1)] .【例 13】 明下列各式(1)1+2C 1n +4C 2n + ⋯ +2n -1C n n 1 +2n C n n =3n ;(2)(C 0n )2+(C 1n ) 2+ ⋯ +(C n n )2=C n 2 n ;(3)C 1n +2C 2n +3C 3n + ⋯ +nC n n =n2n -1.分析: (1)(2) 与二 式定理的形式有相同之 可以用二 式定理,形如数列求和,因此可以研究它的通 求 律 .明: (1)在二 展开式 (a+b)n =C 0n a n +C 1n a n -1b+C 2n a n -2b 2+ ⋯ +C n n 1 ab n -1+C n n b n 中,令 a=1, b=2,得 (1+2) n =1+2C 1n +4C 2n + ⋯ +2n -1C n n 1 +2n C n n ,即1 2+ ⋯ +2n -1n 1 n n =3n.1+2C n +4C nC n +2 C n(2)(1+ x)n (1+x)n =(1+ x) 2n ,12r12r2n.∴ (1+C n x+C n x 2+ ⋯ +C n x r + ⋯ +x n )(1+C n x+C n x 2+ ⋯ +C n x r + ⋯ +x n )=(1+ x)而 Cn 是 (1+ x)2n 的展开式中 x n 的系数,由多 式的恒等定理,得2nC 0n C n n +C 1n C n n 1 + ⋯ +C 1n C n n 1 +C n n C 0n =C n 2n . ∵ C m n =C n n m , 0≤ m ≤ n ,∴ (C n 0 )2+(C 1n )2+ ⋯ +(C n n )2=C 2n n .(3) 法一:令 S=C 1n +2C n 2 +3C n 3 + ⋯ +nC n n . ①令 S=C 1n +2C n 2 + ⋯ +(n - 1)C n n 1 +nC n n =nC n n +(n - 1)C n n 1 + ⋯ +2C n 2 +C 1n=nC n n +(n - 1)C 1n + ⋯ +2C n n 2 +C n n 1 .②由① +②得 2S=nC 1n +nC n2 +nC n3 + ⋯ +nC n n =n(C n n +C 1n +C n2 +C n3+ ⋯ +C n n ) 0123n=n(C n+C n +C n +C n + ⋯ +C n )=n2n.∴ S=n2n-1,即 C 1n +2C n2 +3C 3n + ⋯ +nC n n =n2n-1.法二:察通:kC n k =k n n( n1) !nC n k11 .k ! (n k) !(k1)! (n k) !∴原式 =nC +C n n11 )= n2n-1,12即C n +2C n0121 +nC3+⋯n 101231 +⋯n 1 +nC n 1+nC n n 1+nC n 1=n(C n 1+C n 1+C n 1 +C n 3⋯n n-1+3C n ++nC n =n2 .明:解法二中 kC n k =nC n k11可作性住 .【例 14】求 1.9975精确到 0.001的近似 .分析:准确使用二式定理把 1.997 拆成二之和形式如 1.997=2- 0.003.解: 1.9975=(2- 0.003)5=25- C 15 240.003+C 52 230.0032- C 35 220.0033+⋯≈32-0.24+0.00072 ≈ 31.761.明:利用二式定理行近似算,关是确定展开式中的保留,使其足近似算的精确度 .【例 15】求: 5151-1 能被 7 整除 .分析:了在展开式中出7 的倍数,把51 拆成 7 的倍数与其他数的和(或差 )的形式.明: 5151-1=(49+2) 51-1=C 051 4951+C 151 49502+ ⋯ +C 5051 49· 250+C 5151 251- 1,易知除 C 5151 251- 1 以外各都能被7 整除 .又 251- 1=(2 3)17- 1=(7+1) 17- 1=C0717+C1716+⋯+C167+C17-171717171=7(C 170 716+C 171 715+⋯ +C 1716 ).然能被 7 整除,所以5151- 1 能被 7 整除 .明:利用二式定量明有关多式(数 )的整除,关是将所多式通恒等形二式形式,使其展开后的各均含有除式.新篇【例 16】已知 (x lgx+1) n的展开式的最后三系数之和22,中一20000. 求 x.分析:本看似繁,但只要按二式定理准确表达出来,不求解!解:由已知 C n n +C n n 1 +C n n 2 =22,即 n2+n- 42=0. 又 n∈ N*,∴ n=6.T4中一, T4=C 3lg x 3,即 (xlgx 3lg x=10. 6(x ) =20000)=1000. x两取常用数,有1 lg2x=1, lgx=± 1,∴ x=10 或 x= .10明:当目中已知二展开式的某些或某几之的关系,常利用二式通公式,根据已知条件列出等式或不等式行求解.【例 17】 f(x)=(1+ x)m+(1+ x)n(m, n∈ N* ),若其展开式中关于x 的一次的系数和11, m,n 何,含 x2的系数取最小?并求个最小.分析:根据已知条件得到x2的系数是关于 x 的二次表达式,然后利用二次函数性探最小 .解: C 1m +C 1n =n+m=11. C m2+C n 2 =1(m2-m+n2- n)=m2n211 ,22∵ n∈N *,∴ n=6 或 5, m=5 或 6 , x 2 系数最小,最小 25.明:本 是一道关于二次函数与 合的 合 .【例 18】若 (x+ 1- 2)n 的展开式的常数 -20,求 n.x分析: 中 x ≠ 0,当 x > 0 ,把三 式 (x+1- 2)n化 ( x -1)2n ;当 x < 0 ,xx同理 (x+1-2) n nx - 1 2 n x 的 指数 零, 而解出 n.x=(- 1) () .然后写出通 ,令含x解:当 x > 0 , ( x+ 1- 2)n =(x -1 )2n ,xx其通 T r+1=C 2n r( x )2n -r (-1)r =(- 1)r C 2r n ( x )2n -2r .x令 2n - 2r=0 ,得 n=r ,∴展开式的常数 (- 1)r C 2n n ;当 x < 0 , (x+ 1-2) n =(- 1)n(x -1)2n .同理可得,展开式的常数 (- 1)r C 2n n .xx无 哪一种情况,常数 均 (- 1)r C 2n n .令 (- 1)r C 2n n =20.以 n=1,2, 3,⋯,逐个代入,得n=3.明:本 易忽略x < 0 的情况 .【例 19】利用二 式定理 明(2 n -1 2.) <n31分析:2 不易从二 展开式中得到,可以考 其倒数n 1 .n 12明:欲 (2)n -1 < 21成立,只需 (3)n -1<n1成立 .3n22而 ( 3)n - 1=(1+ 1)n - 1=C n1 +C1n 11+C n 21 ( 1)2+ ⋯ +C n n 11 (1)n -122222=1+ n 1 21 2⋯n 1 1) n -12+C n1 () ++C n 1 (22>n 1.2明:本 目的 明 程中将( 3)n -1化 (1+ 1)n -1,然后利用二 式定理展开式是解2 2决本 的关 .【例 20】求 : 2≤ (1+1) n < 3(n ∈N * ).n1 n 与二 式定理 构相似,用二 式定理展开后分析.分析: (1+)n明:当 n=1 , (1+ 1)n =2.n当 n ≥2 , (1+ 1)n=1+C 1n n又C n k ( 1 )k = n(n 1) (nnk ! n k1 +C n2 1 + ⋯ +C n n ( 1 )n =1+1+C n 2 1 + ⋯ +C n n ( 1 )n> 2.n n 2 n n 2n k 1) ≤ 1 ,k !所以 (1+ 1)n≤ 2+1+ 1 + ⋯ + 1< 2+1 + 1 + ⋯ + 1n2 !3 !n!1 2 2 3 ( n 1) n=2+(1 -1)+(1 - 1 )+ ⋯ +( 1 - 1)22 3 n 1 n=3- 1< 3.n上有 2≤ (1+1)n < 3.n明:在此不等式的 明中,利用二 式定理将二 式展开,再采用放 法和其他有关知 ,将不等式 明到底 .【例 21】求 : 于n ∈N *, (1+ 1) n< (1+ 1)n+1 .nn 1分析: 构都是二 式的形式,因此研究二 展开式的通 是常用方法 .明: (1+1) n展开式的通 Tr1A n rnr+1 =C n n r=r ! n r= 1 n(n 1)(n 2) (n r 1)r ! n r=1 (1-12 r 1 ).r !)(1 -)⋯ (1-nnn(1+1 )n+1展开式的通 T ′ r+1=C n r11 1) r =A n r 1 rn 1( n r !(n 1)=1 n(n 1)(n 2) (n r1)r !n r= 1 (1- 1 )(1- 2)⋯ (1-r1 ).r !n 1n 1n1由二 式展开式的通 可明 地看出 T r+1< T ′ r+1所以 (1+ 1 )n< (1+1)n+1nn 1明:本 的两个二 式中的两 均 正 ,且有一 相同. 明 ,根据 特点,采用比 通 大小的方法完成本 明.【例 22】 a 、 b 、c 是互不相等的正数,且a 、b 、c 成等差数列, n ∈ N * ,求 : a n +c n>2b n .分析: 中 未出 二 式定理的形式,但可以根据a 、b 、c 成等差数列 造条件使用二 式定理 .明: 公差d , a=b - d , c=b+d.a n +c n - 2b n =(b - d)n +( b+d)n - 2b nn1n - 12n - 2 2nn n1n - 12n - 22n=[ b - C n b d+C n bd + ⋯ +(- 1) d ]+[ b +C n bd+C n bd + ⋯ +d ]明:由 a 、 b 、 c 成等差,公差 d ,可得 a=b - d , c=b+d , 就 利用二 式定理 明此 造了可能性 . 即(b - d)n +(b+d) n > 2b n ,然后用作差法改(b - d)n +( b+d)n- 2b n > 0.【例 23】求 (1+2x - 3x 2)6 的展开式中x 5 的系数 .分析:先将 1+2x - 3x 2 分解因式, 把三 式化 两个二 式的 , 即(1+2 x - 3x 2)6 =(1+3x)6 (1- x)6.然后分 写出两个二 式展开式的通 ,研究乘x 5 的系数, 可得到解决.解:原式 =(1+3 x)6(1 -x)6,其中 (1+3x)6 展开式之通T k+1=C k 6 3k x k , (1- x)6 展开式之通 T r+1=C r 6 (- x)r .原式 =(1+3x) 6(1- x)6 展开式的通C 6k C 6r (- 1)r 3k x k+r .要使 k+r =5,又∵ k ∈ {0 , 1, 2, 3, 4, 5, 6} , r ∈{0 , 1,2, 3, 4, 5, 6} ,必k 0, 或 k 1, 或 k 2, 或 k 3, 或 k 4, 或 k 5,r 5r4r 3r2r 1r 0 .故 x 5 系数 C 60 30C 65 (- 1)5+C 16 31 C 64 (- 1)4+C 62 32C 63 ( - 1)3+C 63 33C 62 (- 1)4+C 64 34C 16(- 1)+C 65 35 C 60 (- 1)0=- 168.明:根据不同的 构特征灵活运用二 式定理是本 的关.【例 24】 (2004年全国必修 + 修 1)(x -1)6 展开式中的常数 ()xA.15B.- 15C.20D.- 203r3解析: Trr6-r - rrr 32x) =(- 1) C2,当 r=2 ,3-2=15.r +1=(- 1)C 6 (xxr=0 ,T 3=( -1) C62答案: A【例 25】 (2004 年江 )(2x+ x )4 的展开式中 x 3 的系数是 ()A.6B.12C.24D.48解析:T r +12 rr rx ) 4-r (2x) r =( -1) r r r 2,当 r =2 ,2+ r3- 22=24.=(- 1) C 4 (2 C 4 x2 =3 ,T =( 2) C 4答案: C【例 26】 (2004年福建理 )若 (1- 2x )9展开式的第3288, lim 1 1+ ⋯ +1( +2n)nxxx的 是 ()A.2B.11D.2C.52解析: T r+1=( -1) r C r 9 (2 x )r =(-1) r C r 9 2xr ,当 r =2 , T 3=(- 1)2C 92 22x =288.∴ x= 3.21 112 ∴ lim3 =2.( + 2 + ⋯+n)= nxxx123答案: A【例 27】 (2004 年福建文 )已知 (x - a)8 展开式中常数1120,其中 数 a 是常数,x展开式中各 系数的和是( )A.28B.38C.1 或 38D.1 或 28解析: Tr+1=( -1) rr8 -ra r rr8-2r,当 r=4 , T4 4 =1120,∴ a=± 2.C x() =(- a)C x=(- a) Cx∴有函数 f(x)=(x - a)8.令 x=1, f(1)=1 或 38.x答案: C【 例 28 】(2004 年 天 津 ) 若 (1 - 2x)20040 12 22004 2004=a +a x+a x + ⋯ +ax(x ∈ R) , (a +a )+( a +a)+0 10 2(a 0+a 3)+ ⋯ +(a 0+a 2004)= .(用数字作答 )解析:在函数 f(x)=(1 - 2x)2004中, f(0)= a 0 0 1 2+ ⋯ +a 2004,=1, f(1)=a +a +a=1 (a 0+a 1 )+(a 0+a 2)+( a 0 +a 3 )+⋯+( a 0 +a 2004) =2004a 0 +a 1+a 2+ ⋯ +a 2004=2003a 0 +a 0+a 1+a 2+ ⋯ +a 2004 =2003f(0)+ f(1) =2004.答案: 2004。
二项式定理考纲要求1.了解二项式定理的概念.2.二项展开式的特征及其通项公式.3.会区别二项式系数和系数.4.了解二项式定理及简单应用,并运用二项式定理进行有关的计算和证明. 知识点一:二项式定理设a , b 是任意实数,n 是任意给定的正整数,则0011222333110()n n n n n m n m m n n n nn n n n n n n a b C a b C a b C a b C a b C a b C ab C a b------+=++++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++这个公式所表示的定理叫做二项式定理,其中右边的多项式叫的二项式展开式,每项的0n C ,1n C , 2n C ⋅⋅⋅ n n C 叫做该项的二项式系数.注意:二项式具有以下特征:1.展开式中共有1n +项,n 为正整数.2.各项中a 与b 的指数和为n ,并且第一个字母a 依次降幂排列,第二个字母b 依次升幂排列.3.各项的二项式系数依次为0n C , 1n C , 2n C ⋅⋅⋅ nn C . 知识点二:二项展开式通项公式二项展开式中的m n m mn C a b -叫做二项式的通项, 记作 1m T +. 即二项展开式的通项为 1m n m mm n T C a b -+=.注意:该项为二项展开式的第1m +项,而不是第m 项. 知识点三:二项式系数的性质二项式展开式的二项式系数是0n C , 1n C , 2n C ⋅⋅⋅ nn C .1.在二项展开式中,与首末两端距离相等的两项的二项式系数相等,即m n mn n C C -=.2.如果二项式()na b +的幂指数n 是偶数,那么它的展开式中间一项的二项式系数最大即12n+项的二项式系数最大. 3.如果二项式()na b +的幂指数n 是奇数,那么它的展开式中间两项的二项式系数最大,并且相等,即第12n +项和第32n +项的二项式系数最大且相等.4.二项式()na b +的展开式中,所有二项式系数的和为01232m nn n n n n n n C C C C C C ++++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+=.5.二项式()na b +的展开式中奇数项和偶数项的二项式系数和相等即02413512n n n n n n n C C C C C C -+++⋅⋅⋅=+++⋅⋅⋅=.知识点四:二项式系数与系数的区别 1.二项展开式中各项的二项式系数: mn C .2.二项展开式中各项的系数:除了字母外所有的数字因数的积. 题型一 二项式定理 例1 求51(2)x x-的展开式. 分析:熟记二项式定理.解答:51(2)x x-=05014123232355551111(2)()(2)()(2)()(2)()C x C x C x C x x x x x -+-+-+-4145055511(2)()(2)()C x C x x x+-+-533540101328080x x x x x x=-+-+-题型二 二项展开式通项公式 例2 求91(3)9x x+的展开式中第3项. 分析:灵活运用通项公式. 解答:272532191(3)()9729T T C x x x+===, 所以第3项为5972x . 题型三 二项式系数的性质例3 求7(2)x +的展开式中二项式系数最大的项.分析:根据二项式()na b +的幂指数n 是奇数,那么它的展开式中间两项的二项式系数最大,并且相等,即第12n +项和第32n +项的二项式系数最大且相等.先求出二项式最大项的项数,再利用通项公式计算.解答:由于7为奇数,所以第4项和第5项的二项式系数最大.即3733343172560T T C x x -+=== 4744454172280T T C x x -+===题型四 二项式系数与系数的区别例4 二项式9(12)x -的二项式系数之和为 . 分析:二项式()na b +的展开式中,所有二项式系数的和为01232m n n n n n n n n C C C C C C ++++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+=。
二项式定理常考题型汇总(含答案)1. 展开式中的常数项是 (用数字作答)2.若在展开式中系数为-80,则a= 。
3.如果 的展开式中各项系数之和为128,则展开式中 的系数是( )A. 7B. –7C. 21D. –21 4.设k=1,2,3,4,5,则的展开式中k x 的系数不可能是( )A. 10B. 40C. 50D. 80 5.在的展开式中的系数是( )A. –14B. 14C. –28D. 286. 的展开式中 项的系数为 。
7.的展开式中 项的系数 。
8. 521⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 的展开式中,4x 的系数是 。
9. 若nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+321展开式的各项系数之和为32,则其展开式中的常数项是 。
10. 522⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中2x 的系数是 ,展开式各项系数之和是 ,展开式各项的二项式系数之和是 。
11. 622⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 的二项展开式中,2x 的系数是 。
12. ()6211⎪⎭⎫ ⎝⎛-++x x x x 的展开式中的常数项为 。
1.(2005·福建卷)展开式中的常数项是(用数字作答)分析:当得r=2.∴,即所求常数项为240。
2.(2004·重庆卷)若在展开式中系数为-80,则a=。
解:∴当r=3时有∴由题设得∴a=-2,即应填-2。
3.(2005·山东卷)如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是()A. 7B. –7C. 21D. –21分析:设,则∴由已知得,解得n=7∴令得r=6.∴,故所求系数为,应选C。
4.(2005·江苏卷)设k=1,2,3,4,5,则的展开式中的系数不可能是()A. 10B. 40C. 50D. 80分析:立足于二项展开式的通项公式:∴当k=1时,r=4,的系数为;当k=2时,r=3,的系数为;当k=3时,r=2,的系数为;当k=4时,r=1,的系数为。
∴综上可知应选C。
二项式定理一、 求展开式中特定项 1、在的展开式中,的幂指数是整数的共有( ) A .项 B .项 C .项 D .项 【答案】C 【解析】,,若要是幂指数是整数,所以0,6,12,18,24,30,所以共6项,故选C .3、若展开式中的常数项为 .(用数字作答)【答案】10【解】由题意得,令,可得展示式中各项的系数的和为32,所以,解得,所以展开式的通项为,当时,常数项为, 4、二项式的展开式中的常数项为 . 【答案】112【解析】由二项式通项可得,(r=0,1,,8),显然当时,,故二项式展开式中的常数项为112.5、的展开式中常数项等于________.【答案】.【解析】因为中的展开式通项为,当第一项取时,,此时的展开式中常数为;当第一项取时,,此时的展开式中常数为;所以原式的展开式中常数项等于,故应填. 6、设,则的展开式中常数项是 .【答案】 332,30x 4567()r r rrr r x C x x C T 6515303303011--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=30......2,1,0=r =r 2531()x x+1x =232n =5n =2531()x x+10515r rr T C x -+=2r =2510C=82)x3488838122rrr r rr r x C xx C --+-=-=)()()(T 2=r 1123=T 41(2)(13)x x--1441(2)(13)x x--4(13)x -4C (3)r rx -204C 1=21x-14C (3)12x -=-12141420sin 12cos 2x a x dx π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎰()622x ⎛⋅+ ⎝332=-()200sin 12cos sin cos (cos sin )202x a x dx x x dx x x πππ⎛⎫=-+=+=-+= ⎪⎝⎭⎰⎰的展开式的通项为,所以所求常数项为.二、 求特定项系数或系数和7、的展开式中项的系数是( )A .B .C .D . 【答案】A【解析】由通式,令,则展开式中项的系数是.8、在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数是 . 【答案】15【解】的通项,令可得.则中的系数为15.9、在的展开式中含的项的系数是 . 【答案】-55【解析】的展开式中项由和两部分组成,所以的项的系数为. 10、已知,那么展开式中含项的系数为 . 【答案】135【解析】根据题意,,则中,由二项式定理的通项公式,可设含项的项是,可知,所以系数为.11、已知,则等于( )A .-5B .5C .90D .180【答案】D 因为,所以等于选D.12、在二项式 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则________;展开式中的第4项=_______.6(=6663166((1)2r r r r r rr r T C C x ---+==-⋅⋅3633565566(1)22(1)2T C C --=-⋅⋅+-⋅332=-8()x 62x y 5656-2828-r r r y x C )2(88--2=r 62x y 56)2(228=-C ()61x +16r r r T C x +=2r =2615C =()61x x +3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 336)(2x C -226)(x -x C -⋅)(3x 552-2636-=-C C dx xn 16e 1⎰=nx x )(3-2x 66e111ln |6e n dx x x=⎰==n x x )(3-1r n r r r n T C a b -+=2x 616(3)r rr r T C x -+=-2r =269135C ⨯=()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-L 8a 1010(1)(21)x x +=-+-8a8210(2)454180.C -=⨯=1)2nx =n【答案】,.【解析】由二项式定理展开通项公式,由题意得,当且仅当时,取最大值,∴,第4项为. 13、如果,那么的值等于( ) (A )-1 (B )-2 (C )0 (D )2 【答案】A【解析】令,代入二项式,得,令,代入二项式,得,所以,即,故选A .14、(﹣2)7展开式中所有项的系数的和为【答案】-1 解:把x=1代入二项式,可得(﹣2)7 =﹣1, 15、(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中所有项的系数和等于 【答案】0 解:在(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中,令x=1,即(1﹣2)(1﹣1)5=0, 所以展开式中所有项的系数和等于0. 16、在的展开式中,所有项的系数和为,则的系数等于 .【答案】【解析】当时,,解得,那么含的项就是,所以系数是-270. 17、设,若,则.【答案】0. 【解析】由81937x -21()(2)33111()()22n r n r r r r r r r nn T C x x C x -++=-⋅=-4n =r n C 8n =119(163)333381()72C x x +-=-7270127(12)x a a x a x a x -=++++L 017a a a +++L 1x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++L 70127(12)1a a a a -=++++=-L 0x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++L 70(10)1a -==12711a a a ++++=-L 1272a a a +++=-L *3)()n n N -∈32-1x 270-1=x ()322--=n5=n x1()x x C 1270313225-=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯0(sin cos )k x x dx π=-⎰8822108)1(x a x a x a a kx ++++=-K 1238a a a a +++⋅⋅⋅+=0(sin cos )(cos sin )k x x dx x x ππ=-=--⎰,令得:,即 再令得:,即 所以18、设(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若M ﹣N=240,则展开式中x 的系数为 . 【答案】150解:由于(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和M 与变量x 无关,故令x=1,即可得到展开式的各项系数和M=(5﹣1)n =4n .再由二项式系数和为N=2n ,且M ﹣N=240,可得 4n ﹣2n =240,即 22n ﹣2n ﹣240=0. 解得 2n =16,或 2n =﹣15(舍去),∴n=4. (5x ﹣)n 的展开式的通项公式为 T r+1=?(5x )4﹣r ?(﹣1)r ?=(﹣1)r ??54﹣r ?.令4﹣=1,解得 r=2,∴展开式中x 的系数为 (﹣1)r??54﹣r=1×6×25=150,19、设,则 . 【答案】【解析】, 所以令,得到, 所以 三、 求参数问题20、若的展开式中第四项为常数项,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】根据二项式展开公式有第四项为,第四项为常数,则必有,即,所以正确选项为B. 21、二项式的展开式中的系数为15,则( )(cos sin )(cos0sin 0)2ππ=-----=1x =80128(121)a a a a -⨯=++++K 01281a a a a ++++=K 0x =80128(120)000a a a a -⨯=+⨯+⨯++⨯K 01a =12380a a a a +++⋅⋅⋅+=8877108)1(x a x a x a a x ++++=-Λ178a a a +++=L 255178a a a +++=L 87654321a a a a a a a a +-+-+-+-1-=x =82876543210a a a a a a a a a +-+-+-+-2551256-20887654321=-==+-+-+-+-a a a a a a a a a nn =45672533333342)21()(---==n nn nxC xx C T 025=-n 5=n )()1(*N n x n ∈+2x =nA 、5B 、 6C 、8D 、10 【答案】B【解析】二项式的展开式中的通项为,令,得,所以的系数为,解得;故选B . 22、(a +x)4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________.【答案】2【解析】∵,∴当,即时,. 23、若的展开式中的系数为10,则实数( ) A1 B .或1 C .2或 D . 【答案】B.【解析】由题意得的一次性与二次项系数之和为14,其二项展开通项公式,∴或,故选B . 24、设,当时,等于( )A .5B .6C .7D .8 【答案】C . 【解析】令,则可得,故选C . 四、 其他相关问题25、20152015除以8的余数为( ) 【答案】7【解析】试题分析:先将幂利用二项式表示,使其底数用8的倍数表示,利用二项式定理展开得到余数. 试题解析:解:∵20152015=2015=?20162015﹣?20162014+?20162013﹣?20162012+…+?2016﹣,故20152015除以8的余数为﹣=﹣1,即20152015除以8的余数为7,)()1(*N n x n ∈+k n kn k x C T -+⋅=12=-k n 2-=n k 2x 152)1(22=-==-n n C C n n n 6=n 4r+14T =C r r r a x-43r -=1r =133324T =C 48,2ax ax x a ==∴=()()411x ax ++2x a =53-53-4(1)ax +14r r rr T C a x +=22144101C a C a a +=⇒=53-23(1)(1)(1)(1)n x x x x ++++++⋅⋅⋅++2012n n a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+012254n a a a a +++⋅⋅⋅+=n 1x =2312(21)22222225418721n nn n n +-+++⋅⋅⋅+==-=⇒+=⇒=-。
二项式定理典型例题典型例题一例1 在二项式nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项.分析:典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为:4324121C 21)(C rn r r n rr n r n r x x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛= 前三项的.2,1,0=r 得系数为:)1(8141C ,2121C ,123121-=====n n t n t t nn , 由已知:)1(8112312-+=+=n n n tt t ,∴8=n 通项公式为1431681,82,1,021C +-+==r rr rr T r x T 为有理项,故r 316-是4的倍数,∴.8,4,0=r 依次得到有理项为228889448541256121C ,83521C ,x x T x x T x T =====-. 说明:本题通过抓特定项满足的条件,利用通项公式求出了r 的取值,得到了有理项.类似地,1003)32(+的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r 的取值,得到共有典型例题四例4(1)求103)1()1(x x +-展开式中5x 的系数;(2)求6)21(++xx 展开式中的常数项. 分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.解:(1)103)1()1(x x +-展开式中的5x 可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:用3)1(x -展开式中的常数项乘以10)1(x +展开式中的5x 项,可以得到5510C x ;用3)1(x -展开式中的一次项乘以10)1(x +展开式中的4x 项可得到54104410C 3)C )(3(x x x -=-;用3)1(x -中的2x 乘以10)1(x +展开式中的3x 可得到531033102C 3C 3x x x =⋅;用 3)1(x -中的3x 项乘以10)1(x +展开式中的2x 项可得到521022103C C 3x x x -=⋅-,合并同类项得5x 项为:5521031041051063)C C 3C C (x x -=-+-.(2)2121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x 1251)21(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x .由121⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x x 展开式的通项公式r rrrrr x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=61212121C 1)2(C ,可得展开式的常数项为924C 612=.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决.这时我们还可以通过合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数.分析:62)1(x x -+不是二项式,我们通过22)1(1x x x x -+=-+或)(12x x -+展开. 解:方法一:[]6262)1()1(x x x x -+=-+ -+++-+=44256)1(15)1(6)1(x x x x x其中含5x 的项为55145355566C 15C 6C x x x x =+-.含5x 项的系数为6.方法二:[]6262)(1)1(x x x x -+=-+其中含5x 的项为555566)4(15)3(20x x x x =+-+-.∴5x 项的系数为6.方法3:本题还可通过把62)1(x x -+看成6个21x x -+相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项,5x 项可由下列几种可能得到.5个因式中取x ,一个取1得到556C x .3个因式中取x ,一个取2x -,两个取1得到)(C C 231336x x -⋅⋅. 1个因式中取x ,两个取2x -,三个取1得到222516)(C C x x -⋅⋅. 合并同类项为5525161336566)C C C C (C x x =+-,5x 项的系数为6.典型例题六例6 求证:(1)1212C C 2C -⋅=+++n n n n n n n ;(2))12(11C 11C 31C 21C 1210-+=++++++n n nn n n n n . 分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质nn n n n n 2C C C C 210=++++ .解:(1)11C )!()!1()!1()!()!1(!)!(!!C --=+--⋅=--=-⋅=k n kn n k n k n n k n k n k n k n k k ∴左边111101C C C ----+++=n n n n n n n =⋅=+++=-----11111012)C C C (n n n n n n n 右边.(2))!()!1(!)!(!!11C 11k n k n k n k n k k k n --=-⋅+=+11C 11)!()!1()!1(11+++=-++⋅+=k n n k n k n n . ∴左边112111C 11C 11C 11++++++++++=n n n n n n n =-+=++++=+++++)12(11)C C (C 111112111n n n n n n n 右边. 说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式,但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求10C 2C 2C 2C 22108107910810109+++++ 的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10)21(+的展开式接近,但要注意:10101099102210110010102C 2C 2C 2C C )21(⋅+⋅++⋅+⋅+=+从而可以得到:)13(21C 2C 2C 21010101099108210-=++++ . 典型例题七例7 利用二项式定理证明:98322--+n n 是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明98322--+n n 是28的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形1122)18(93++++==n n n ,将其展开后各项含有k 8,与28的倍数联系起来.解:∵98322--+n n 98)18(98911--+=--=++n n n n64)C 8C 8(112111⋅++⋅+=-+-++n n n n n 是64的倍数.说明:利用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题,而且可以用此方程求一些复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八例8 展开52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x .分析1:用二项式定理展开式.解法1:52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 2232524150250523)2(23)2(23)2(⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x x C x x C x x C 分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.解法2:10535232)34(232x x x x -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-233254315530510)3()4()3()4()4([321-+-+=x C x C x C x 10742532243840513518012032xx x x x x -+-+-=. 说明:记准、记熟二项式nb a )(+的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将10)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ). A .11 B .33 C .55 D .66 分析:10)(z y x ++看作二项式10])[(z y x ++展开.解:我们把z y x ++看成z y x ++)(,按二项式展开,共有11“项”,即∑=-⋅+=++=++10010101010)(])[()(k k k kz y x C z y x z y x .这时,由于“和”中各项z 的指数各不相同,因此再将各个二项式ky x -+10)(展开,不同的乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k )展开后,都不会出现同类项. 下面,再分别考虑每一个乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k ).其中每一个乘积展开后的项数由ky x -+10)(决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项.故原式展开后的总项数为66191011=++++ ,∴应选D .典型例题十例10 若nx x ⎪⎭⎫⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n .分析:题中0≠x ,当0>x 时,把nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21转化为nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+;当0<x 时,同理nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+.然后写出通项,令含x 的幂指数为零,解出n . 解:当0>x 时nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+,其通项为rn r n r r rn r n r x C xx C T 222221)()1()1()(--+-=-=,令022=-r n ,得r n =, ∴展开式的常数项为n nnC2)1(-;当0<x 时,nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+, 同理可得,展开式的常数项为n n n C 2)1(-.无论哪一种情况,常数项均为nn n C 2)1(-. 令20)1(2-=-nn n C ,以 ,3,2,1=n ,逐个代入,得3=n .典型例题十一例11 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式的第3项小于第4项,则x 的取值范围是______________. 分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可. 解: 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 有意义必须0>x ;依题意有43T T <即3373102382101)(1)(⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛x x C x x C .∴31123891012910xx ⨯⨯⨯⨯⨯<⨯⨯(∵0>x ).解得5648980<<x .∴x 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<5648980x x .∴应填:5648980<<x .典型例题十二例12 已知n xx)1(2log +的展开式中有连续三项的系数之比为321∶∶,这三项是第几项?若展开式的倒数第二项为112,求x 的值.解:设连续三项是第k 、1+k 、2+k 项(+∈N k 且1>k ),则有32111∶∶∶∶=+-k n k n k n C C C , 即321!)1)(1(!!)(!!!)1)(1(!∶∶∶∶=--+-+--k n k n k n k n k n k n .∴321)1(1)(1)1)((1∶∶∶∶=+-+--k k k n k k n k n . ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+---32)()1(21132)()1(21)1)(()(k n k k n k k n k k k k n k n k n k 14=⇒n ,5=k 所求连续三项为第5、6、7三项.又由已知,1122log 1314=xx C .即82log =x x .两边取以2为底的对数,3)(log 22=x ,3log 2±=x ,∴32=x ,或32-=x .说明:当题目中已知二项展开式的某些项或某几项之间的关系时,常利用二项式通项,根据已知条件列出某些等式或不等式进行求解.典型例题十三例13 nx )21(+的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项. 分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.解:556)2(x C T n =,667)2(x C T n =,依题意有8226655=⇒=n C C n n . ∴8)21(x +的展开式中,二项式系数最大的项为444851120)2(x x C T ==.设第1+r 项系数最大,则有65222211881188≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅++--r C C C C r r r r r r r r . ∴5=r 或6=r (∵{}8,,2,1,0 ∈r ).∴系娄最大的项为:561792x T =,671792x T =.说明:(1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n 为奇数时中间两项的二项式系数最大,n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.(2)求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.典型例题十四例14 设nm x x x f )1()1()(+++=(+∈N n m ,),若其展开式中关于x 的一次项的系数和为11,问n m ,为何值时,含2x 项的系数取最小值?并求这个最小值.分析:根据条件得到2x 的系数关于n 的二次表达式,然后用二次函数性质探讨最小值.解:1111=+=+m n C C n m .211)(21222222-+=-+-=+n m n n m m C C n m499)211(55112211022+-=+-=-=n n n mn .∵+∈N n , ∴5=n 或6,6=m 或5时,2x 项系数最小,最小值为25. 说明:二次函数499)211(2+-=x y 的对称轴方程为211=x ,即5.5=x ,由于5、6距5.5等距离,且对+∈N n ,5、6距5.5最近,所以499)211(2+-n 的最小值在5=n 或6=n 处取得. 典型例题十五例15 若0166777)13(a x a x a x a x ++++=- ,求(1) 721a a a +++ ;(2) 7531a a a a +++;(3) 6420a a a a +++.解:(1)令0=x ,则10-=a ,令1=x ,则128270167==++++a a a a . ①∴129721=+++a a a .(2)令1-=x ,则701234567)4(-=+-+-+-+-a a a a a a a a ②由2②①-得:8256]4128[2177531=--=+++)(a a a a (3)由2②①+得:6420a a a a +++][210123456701234567)()(a a a a a a a a a a a a a a a a +-+-+-+-++++++++=8128])4(128[217-=-+=. 说明:(1)根据问题恒等式特点来用“特殊值”法.这是一种重要方法,它适用于恒等式.(2)一般地,对于多项式nn n x a x a x a a q px x g ++++=+= 2210)()(,)(x g 的各项的系数和为)1(g :)(x g 的奇数项的系数和为)]1()1([21-+g g .)(x g 的偶数项的系数和为)]1()1([21--g g .典型例题十六例16 填空:(1) 3230-除以7的余数_____________;(2) 155555+除以8的余数是___. 分析(1):将302分解成含7的因数,然后用二项式定理展开,不含7的项就是余数.解:3230-3)2(103-=3)8(10-=3)17(10-+=37771010910911010010-++++=C C C C又∵余数不能为负数,需转化为正数。
二项式定理经典考点例析考点1:二项式系数与项的系数1、在28(2x -的展开式中,求: (1)第5项的二项式系数及第5项的系数.(2)2x 的系数.2.若1()nx x+展开式中第2项与第6项的系数相同,则展开式的中间一项的系数为___________.3.已知二项式102)3x求 (1)第四项(2)展开式第四项的二项式系数(3)展开式第四项的系数考点2:二项式定理逆用1、5432(1)5(1)10(1)10(1)5(1)x x x x x -+-+-+-+-=_____________2、5432)12()12(5)12(10)12(10)12(51+-+++-+++-x x x x x =_____________考点3:求二项式展开式中的特定项、某一项【例题】 1、二项式3522()x x-的展开式中5x 的系数___________;2. 二项式43(1)(1x -的展开式中2x 的系数是___________.3.若4(1a +=+(,a b 为有理数),则a b +=___________.4.二项式8(2-展开式中不含4x 项的系数的和为___________.5、二项式53)31()21(x x -+的展开式中4x 的系数___________.【练习】1.二项式4(1)x +的展开式中2x 的系数为___________..2.二项式210(1)x -的展开式中,4x 的系数为___________.3.二项式6展开式中含2x 项的系数为___________. 4.二项式533)1()21(x x -+的展开式中x 的系数___________.、常数项和有理项【例题】 1. 二项式61(2)2x x-的展开式的常数项是___________.2、二项式100的展开式中x 的系数为有理数的项的个数___________.3. 二项式261(1)()x x x x++-的展开式中的常数项为___________.4.二项式5)12(++xx 的展开式中常数项是___________. 【练习】1.8(2x -的展开式中的常数项___________. 2.在261()x x+的展开式中,常数项是___________.3.二项式5)44(++xx 的展开式中常数项是___________. 4.二项式54)31()21(xx -+的展开式中常数项是___________. 考点4:求展开式中的各项系数之和的问题1、已知7270127(12)...x a a x a x a x -=++++.求:(1)0a ; (2)763210a a a a a a ++++++ ;(3)763210a a a a a a -++-+-(4)6420a a a a +++;(5)7531a a a a +++;(6)2753126420)()(a a a a a a a a +++-+++. (7)||||||||||||763210a a a a a a ++++++ .(8)7766321022842a a a a a a ++++++ ;(9)7766321022842a a a a a a ++++++; 2.在二项式9(23)x y -的展开式中,求:(1)二项式系数之和;(2)各项系数之和;(3)所有奇数项系数之和;(4)所有项的系数的绝对值之和.3.利用二项式nn n n n n n n x C x C x C x C C x +++++=+ 432210)1(展开式nn n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n nn n n n n C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 32842)4(2)3(0)1()2(2)1(3210153142032103210=+++++=+++=+++=-++-+-=+++++-考点5:多项式的展开式最大项问题【例题】1、二项式9)21(x +展开式中,(1)二项式系数的最大项 (2)系数的最大项 2、二项式12)21(x -展开式中(1)求展开式中系数的绝对值最大的项.(2)求展开式中系数最大的项.(3)求展开式中系数最小的项.3、已知()(1)(12)(,)m n f x x x m n N +=+++∈的展开式中含x 项系数为11,求()f x 展开式中2x 项系数的最小值.4、n xx )1(4+展开式中含x 的整数次幂的项的系数之和为__________.【练习】1、2102()x x+的展开式中系数最大的项; 2、求7(12)x -展开式中系数最大的项.3、设x =50(1)x +展开式中第几项最大?4、已知()nx x 2323+展开式中各项系数的和比各项的二项式系数的和大992,(1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项.考点6:含参二次函数求解【例题】1.【特征项】在二项式25()a x x-的展开式中x 的系数是-10,则实数a 的值是___________.2.【常数项】若n的展开式中存在常数项,则n 的值可以是___________.3.【有理项】已知n的展开式中,前三项的系数成等差数列,展开式中的所有有理项________. 4.【特征项】在210(1)x px ++的展开式中,试求使4x 项的系数最小时p 的值.5.【系数最大】已知1(2)2nx +的展开式中,第5项、第6项、第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项. 【练习】1.若9()a x x-的展开式中3x 的系数是-84,则a =___________.2.已知2)n x的展开式中第5项系数与第3项的系数比56:3,则该项展开式中2x 的系数_____. 3.若二项式22()nx x-的展开式中二项式系数之和是64,则展开式中的常数项为___________ 4.已知(13)nx +的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中系数最大的项.考点7:求解某些整除性问题或余数问题1. 求证22*389()n n n N +--∈能被64整除.2. 9291被100整除所得的余数为_________ 3. 设21(*)n k k N =-∈,则11221777...7nn n n n n n C C C ---+⋅+⋅++⋅被9除所得的余数为_________4. 求证:(1)51511-能被7整除;(2)2332437n n +-+能被64整除.5. 如果今天是星期一,那么对于任意的自然数n ,经过33(275)n n +++天是星期几?考点8:计算近似值1、求60.998的近似值,使误差小于0.001. 2、求51.997精确到的近似值.考点9:有关等式与不等式的证明化简问题1、求121010101010124...2C C C ++++的值. 2、化简:1231248...(2)nnn n n n C C C C -+-++-. 3、求证:01121*(2)!...()(1)!(1)!n nn n n n n n n C C C C C C n N n n -+++=∈-+.4、证明下列等式与不等式(1)123123 (2)nn n n n n C C C nC n -++++=⋅.(2)设,,a b c 是互不相等的正数,且,,a b c 成等差数列,*n N ∈,求证2nnna cb +>. 【练习】1、=++++nn n n n n C C C C 2222210 ;2、=-++-+-nn n n n n n n C C C C C 2)1(22232210 ; 3、求证:12122-⋅=+++n n n n n n nC C C4、求证:nn n n n n n C C C C C 22222120)()()()(=++++5、已知7292222210=++++nn n n n n C C C C ,求n n n n C C C +++ 21考点10:创新型题目1、对于二项式(1-x)1999,有下列四个命题:①展开式中T 1000= -C 19991000x999;②展开式中非常数项的系数和是1;③展开式中系数最大的项是第1000项和第1001项;④当x=2000时,(1-x)1999除以2000的余数是1.其中正确命题的序号是__________.(把你认为正确的命题序号都填上) 2、规定!)1()1(m m x x x C m x +--=,其中x ∈R,m 是正整数,且10=x C ,这是组合数m n C (n 、m 是正整数,且m ≤n )的一种推广.(1) 求315-C的值;(2) 设x >0,当x 为何值时,213)(xxC C 取得最小值(3) 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mx C (x ∈R,m 是正整数)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、对于任意正整数,定义“n的双阶乘n!!”如下:对于n是偶数时,n!!=n·(n-2)·(n-4)……6×4×2;对于n是奇数时,n!!=n·(n-2)·(n-4)……5×3×1.现有如下四个命题:①(2005!!)·(2006!!)=2006!;②2006!!=21003·1003!;③2006!!的个位数是0;④2005!!的个位数是5.正确的命题是________.。
二项式定理练习题及答案解析一、选择题1.二项式(a+b)2n的展开式的项数是()A.2n B.2n+1C.2n-1D.2(n+1)[答案] B2.(x-y)n的二项展开式中,第r项的系数是()A.Crn B.Cr+1nC.Cr-1n D.(-1)r-1Cr-1n[答案] D3.在(x-3)10的展开式中,x6的系数是()A.-27C610 B.27C410C.-9C610 D.9C410[答案] D[解析]∵Tr+1=Cr10x10-r(-3)r.令10-r=6,解得r=4.∴系数为(-3)4C410=9C410.4.(2010•全国Ⅰ理,5)(1+2x)3(1-3x)5的展开式中x的系数是() A.-4 B.-2C.2 D.4[答案] C[解析](1+2x)3(1-3x)5=(1+6x+12x+8xx)(1-3x)5,故(1+2x)3(1-3x)5的展开式中含x的项为1×C35(-3x)3+12xC05=-10x+12x=2x,所以x的系数为2.5.在2x3+1x2n(n∈N*)的展开式中,若存在常数项,则n的最小值是()A.3 B.5C.8 D.10[答案] B[解析]Tr+1=Crn(2x3)n-r1x2r=2n-r•Crnx3n-5r.令3n-5r=0,∵0≤r≤n,r、n∈Z.∴n的最小值为5.6.在(1-x3)(1+x)10的展开式中x5的系数是()A.-297 B.-252C.297 D.207[答案] D[解析]x5应是(1+x)10中含x5项与含x2项.∴其系数为C510+C210(-1)=207.7.(2009•北京)在x2-1xn的展开式中,常数项为15,则n的一个值可以是()A.3 B.4C.5 D.6[答案] D[解析]通项Tr+1=Cr10(x2)n-r(-1x)r=(-1)rCrnx2n-3r,常数项是15,则2n=3r,且Crn=15,验证n=6时,r=4合题意,故选D.8.(2010•陕西理,4)(x+ax)5(x∈R)展开式中x3的系数为10,则实数a等于()A.-1 B.12C.1 D.2[答案] D[解析]Cr5•xr(ax)5-r=Cr5•a5-rx2r-5,令2r-5=3,∴r=4,由C45•a=10,得a=2.9.若(1+2x)6的展开式中的第2项大于它的相邻两项,则x的取值范围是()A.112<x<15B.16<x<15C.112<x<23D.16<x<25[答案] A[解析]由T2>T1T2>T3得C162x>1C162x>C26(2x)2∴112<x<15. 10.在32x-1220的展开式中,系数是有理数的项共有()A.4项B.5项C.6项D.7项[答案] A[解析]Tr+1=Cr20(32x)20-r-12r=-22r•(32)20-rCr20•x20-r,∵系数为有理数,∴(2)r与220-r3均为有理数,∴r能被2整除,且20-r能被3整除,故r为偶数,20-r是3的倍数,0≤r≤20.∴r=2,8,14,20.二、填空题11.(1+x+x2)•(1-x)10的展开式中,x5的系数为____________.[答案]-16212.(1+x)2(1-x)5的展开式中x3的系数为________.[答案] 5[解析]解法一:先变形(1+x)2(1-x)5=(1-x)3•(1-x2)2=(1-x)3(1+x4-2x2),展开式中x3的系数为-1+(-2)•C13(-1)=5;解法二:C35(-1)3+C12•C25(-1)2+C22C15(-1)=5.13.若x2+1ax6的二项展开式中x3的系数为52,则a=________(用数字作答).[答案] 2[解析]C36(x2)3•1ax3=20a3x3=52x3,∴a=2.14.(2010•辽宁理,13)(1+x+x2)(x-1x)6的展开式中的常数项为________.[答案]-5[解析](1+x+x2)x-1x6=x-1x6+xx-1x6+x2x-1x6,∴要找出x-1x6中的常数项,1x项的系数,1x2项的系数,Tr+1=Cr6x6-r(-1)rx-r=Cr6(-1)rx6-2r,令6-2r=0,∴r=3,令6-2r=-1,无解.令6-2r=-2,∴r=4.∴常数项为-C36+C46=-5.三、解答题15.求二项式(a+2b)4的展开式.[解析]根据二项式定理(a+b)n=C0nan+C1nan-1b+…+Cknan-kbk+…+Cnnbnn得(a+2b)4=C04a4+C14a3(2b)+C24a2(2b)2+C34a(2b)3+C44(2b)4=a4+8a3b+24a2b2+32ab3+16b4.16.m、n∈N*,f(x)=(1+x)m+(1+x)n展开式中x的系数为19,求x2的系数的最小值及此时展开式中x7的系数.[解析]由题设m+n=19,∵m,n∈N*.∴m=1n=18,m=2n=17,…,m=18n=1.x2的系数C2m+C2n=12(m2-m)+12(n2-n)=m2-19m+171.∴当m=9或10时,x2的系数取最小值81,此时x7的系数为C79+C710=156.17.已知在(3x-123x)n的展开式中,第6项为常数项.(1)求n;(2)求含x2的项的系数;(3)求展开式中所有的有理项.[解析](1)Tr+1=Crn•(3x)n-r•(-123x)r=Crn•(x13)n-r•(-12•x-13)r=(-12)r•Crn•xn-2r3.∵第6项为常数项,∴r=5时有n-2r3=0,∴n=10.(2)令n-2r3=2,得r=12(n-6)=2,∴所求的系数为C210(-12)2=454.(3)根据通项公式,由题意得:10-2r3∈Z0≤r≤10r∈Z令10-2r3=k(k∈Z),则10-2r=3k,即r=10-3k2=5-32k.∵r∈Z,∴k应为偶数,∴k可取2,0,-2,∴r=2,5,8,∴第3项、第6项与第9项为有理项.它们分别为C210•(-12)2•x2,C510(-12)5,C810•(-12)8•x-2.18.若x+124xn展开式中前三项系数成等差数列.求:展开式中系数最大的项.[解析]通项为:Tr+1=Crn•(x)n-r•124xr.由已知条件知:C0n+C2n•122=2C1n•12,解得:n=8.记第r项的系数为tr,设第k项系数最大,则有:tk≥tk+1且tk≥tk-1.又tr=Cr-18•2-r+1,于是有:Ck-18•2-k+1≥Ck8•2-kCk-18•2-k+1≥Ck-28•2-k+2即8!(k-1)!•(9-k)!×2≥8!k!(8-k)!,8!(k-1)!•(9-k)!≥8!(k-2)!•(10-k)!×2.∴29-k≥1k,1k-1≥210-k.解得3≤k≤4.∴系数最大项为第3项T3=7•x35和第4项T4=7•x74.。
二项式定理1. 知识精讲:(1)二项式定理:()nn n r r n r n n n n n nb C b a C b a C a C b a +++++=+-- 110(*∈N n )其通项是=+1r T r r n r n b a C - (r=0,1,2,……,n ),知4求1,如:555156b a C T T n n -+== 亦可写成:=+1r T r n r n aba C )(()()()n n n n rr n r n r n n n n n b C b a C b a C a C b a 11110-++-++-=--- (*∈N n ) 特别地:()n n n r n r n n n n nx C x C x C x C x +++++=+- 101(*∈N n )其中,r n C ——二项式系数。
而系数是字母前的常数。
例1.n nn n n n C C C C 1321393-++++ 等于 ( ) A .n4 B 。
n43⋅ C 。
134-n D.314-n 解:设nnn n n n n C C C C S 1321393-++++= ,于是: n nn n n n n C C C C S 3333333221++++= =13333332210-+++++nn n n n n n C C C C C 故选D例2.(1)求7(12)x +的展开式的第四项的系数;(2)求91()x x-的展开式中3x 的系数及二项式系数解:(1)7(12)x +的展开式的第四项是333317(2)280T C x x +==,∴7(12)x +的展开式的第四项的系数是280. (2)∵91()x x-的展开式的通项是9921991()(1)r rr r r r r T C xC x x--+=-=-, ∴923r -=,3r =,∴3x 的系数339(1)84C -=-,3x 的二项式系数3984C =.(2)二项展开式系数的性质:①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,即 ,,,,2211kn nkn n n n n n n nn n C C C C C C C C ---====②增减性与最大值:在二项式展开式中,二项式系数先增后减,且在中间取得最大值。
二项式定理1. 求(X ? 一丄)9展开式的:2x(1 )第6项的二项式系数; (2) 第3项的系数; (3)X 9的系数。
分析:(1)由二项式定理及展开式的通项公式易得:第6项的二项式系数为 C9 = 126 ;(2)T 3 (x 2)7 •(一丄)2 =9x 12,故第 3 项的系数为 9;2x(3)1=C ; (x 2)9」(-丄)r =(-丄)「C ;伙1…,令 18-3r =9,故 r = 3,所2x2求系数是(-丄)3C3 - -212 22. 求证:5151 -1能被7整除。
分析:5151 _1 =(49 +2)51 _1=C 5I 4951 +C5/ 950・2半…+c 5;49 ”250 + C ;;251 — 1 ,除CH 251 -1以外各项都能被7整除。
又 c ;; 251 -1 = (23)17 一1 =(7 +1)17 -1 =昭717 +c ;7716卄+砖7 + 硝 一1 显然能被7整除,所以5151 -1能被7整除。
3. 求9192除以100的余数。
分析:9192 = (90 +1)92=C 929092 +C 929091 半一+c9290 +c 9;由此可见,除后两项外均能被 100整除,而C 9290 + C 9; =8281 =82汉100+81 故9192除以100的余数为81。
4. (2009北京卷文)若(V 2)^a b. 2(a, b 为有理数),则a b -A . 33B . 29C . 23D . 19答案】Bw析】本题主要考查二项式定理及其展开式•属于基础知识 ' 基本运算的考查•41234•••( 1+Q +c4(V 2 丨 +c :(T 2) +c :W 2) +c :(T 2)=1 4.212 8 .2 4=1712& ,由已知,得 17 1^. 2 = a b.2 ,••• a - b=17 '12 = 29 •故选 B.5. ( 2009 北京卷理)若(1 • '.2)5 =a • b',2(a,b 为有理数),贝U a b = ( )A . 45B . 55C . 70D . 80答案】C解析】本题主要考查二项式定理及其展开式•属于基础知识、基本运算的考查5 0 1 2 3 4 51 =C5 .2 C5 ,2 C5 .2 C5 .2 C5 ,2 C5 ,2=1 20 2^2 20 4、、2 =45 29.2 ,由已知,得41 29.2 = a ^.2 ,二a • b = 41 • 29 二70•故选 C.16.已知(仮-一)n的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列2vx(1)证明展开式中没有常数项;(2)求展开式中所有的有理项分析:依条件可得关于n的方程求出n ,然后写出通项T r d ,讨论常数项和有理项对r 的限制。
二项式定理一、求展开式中特定项1、在30的展开式中,x 的幂指数是整数的共有( )A .4项 B .5项 C .6项 D .7项【答案】C【解析】()r r rrr r x C x x C T 6515303303011--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=,30......2,1,0=r ,若要是幂指数是整数,所以=r 0,6,12,18,24,30,所以共6项,故选C . 3、若2531()x x +展开式中的常数项为 .(用数字作答)【答案】10【解】由题意得,令1x =,可得展示式中各项的系数的和为32,所以232n =,解得5n =,所以2531()x x +展开式的通项为10515r r r T C x -+=,当2r =时,常数项为2510C =,4、二项式82x的展开式中的常数项为 .【答案】112【解析】由二项式通项可得,3488838122rrr r rr r x C xx C --+-=-=)()()(T (r=0,1,,8),显然当2=r 时,1123=T ,故二项式展开式中的常数项为112.5、41(23)x x--的展开式中常数项等于________.【答案】14.【解析】因为41(2)(13)x x--中4(13)x -的展开式通项为4C (3)r r x -,当第一项取2时,04C 1=,此时的展开式中常数为2;当第一项取1x-时,14C (3)12x -=-,此时的展开式中常数为12;所以原式的展开式中常数项等于14,故应填14.6、设20sin 12cos 2x a x dx π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎰,则()622x ⎛-⋅+ ⎝的展开式中常数项是 .【答案】332=-332()200sin 12cos sin cos (cos sin )202x a x dx x x dx x x πππ⎛⎫=-+=+=-+= ⎪⎝⎭⎰⎰,6(=6的展开式的通项为663166((1)2r r rr r r r r T C C x ---+==-⋅⋅,所以所求常数项为3633565566(1)22(1)2T C C --=-⋅⋅+-⋅332=-.二、求特定项系数或系数和7、8()x -的展开式中62x y 项的系数是( )A .56B .56-C .28D .28-【答案】A【解析】由通式r r r y x C )2(88--,令2=r ,则展开式中62x y 项的系数是56)2(228=-C .8、在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数是 .【答案】15【解】()61x +的通项16r rr T C x +=,令2r =可得2615C =.则()61x x +中3x 的系数为15.9、在6(1)(2)x x -⋅-的展开式中含3x 的项的系数是 .【解析】6(1)(2)x x -⋅-的展开式中3x 项由336)(2x C -和226)(x -x C -⋅)(两部分组成,所以3x 的项的系数为552-2636-=-C C .10、已知dx x n 16e 1⎰=,那么nxx (3-展开式中含2x 项的系数为 .【答案】135【解析】根据题意,66e111ln |6e n dx x x=⎰==,则n x x )(3-中,由二项式定理的通项公式1r n r rr n T C a b -+=,可设含2x 项的项是616(3)r r r r T C x -+=-,可知2r =,所以系数为269135C ⨯=.11、已知()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-L ,则8a 等于( )A .-5B .5C .90D .180【答案】D 因为1010(1)(21)x x +=-+-,所以8a 等于8210(2)454180.C -=⨯=选D.12、在二项式1)2nx -的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则=n ________;展开式中的第4项=_______.【答案】8,1937x -.【解析】由二项式定理展开通项公式21()(2)33111()()22n r n r r r r r rr nn T C x x C x -++=-⋅=-,由题意得,当且仅当4n =时,rn C 取最大值,∴8n =,第4项为1193)333381()72C x x +-=-.13、如果7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,那么017a a a +++ 的值等于( )(A )-1 (B )-2 (C )0 (D )2【解析】令1x =,代入二项式7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,得70127(12)1a a a a -=++++=- ,令0x =,代入二项式7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,得70(10)1a -==,所以12711a a a ++++=- ,即1272a a a +++=- ,故选A .14、(﹣2)7展开式中所有项的系数的和为【答案】-1 解:把x=1代入二项式,可得(﹣2)7 =﹣1,15、(x﹣2)(x﹣1)5的展开式中所有项的系数和等于 【答案】0解:在(x﹣2)(x﹣1)5的展开式中,令x=1,即(1﹣2)(1﹣1)5=0,所以展开式中所有项的系数和等于0.16、在*3)()n n N ∈的展开式中,所有项的系数和为32-,则1x 的系数等于.【答案】270-【解析】当1=x 时,()322--=n,解得5=n ,那么含x1的项就是()x x C 1270313225-=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯,所以系数是-270.17、设0(sin cos )k x x dx π=-⎰,若8822108)1(x a x a x a a kx ++++=- ,则1238a a a a +++⋅⋅⋅+= .【答案】0.【解析】由0(sin cos )(cos sin )k x x dx x x ππ=-=--⎰(cos sin )(cos 0sin 0)2ππ=-----=,令1x =得:80128(121)a a a a -⨯=++++ ,即01281a a a a ++++= 再令0x =得:80128(120)000a a a a -⨯=+⨯+⨯++⨯ ,即01a =所以12380a a a a +++⋅⋅⋅+=18、设(5x﹣)n 的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若M﹣N=240,则展开式中x 的系数为 .【答案】150解:由于(5x﹣)n 的展开式的各项系数和M 与变量x 无关,故令x=1,即可得到展开式的各项系数和M=(5﹣1)n =4n .再由二项式系数和为N=2n ,且M﹣N=240,可得 4n ﹣2n =240,即 22n ﹣2n ﹣240=0.解得 2n =16,或 2n =﹣15(舍去),∴n=4.(5x﹣)n 的展开式的通项公式为 T r+1=?(5x )4﹣r ?(﹣1)r ?=(﹣1)r?54﹣r ?.令4﹣=1,解得 r=2,∴展开式中x 的系数为 (﹣1)r?54﹣r =1×6×25=150,19、设8877108)1(x a x a x a a x ++++=- ,则178a a a +++= .【答案】255【解析】178a a a +++= 87654321a a a a a a a a +-+-+-+-,所以令1-=x ,得到=82876543210a a a a a a a a a +-+-+-+-,所以2551256-20887654321=-==+-+-+-+-a a a a a a a a a 三、求参数问题20、若n的展开式中第四项为常数项,则n =( )A .4B .5C .6D .7【答案】B【解析】根据二项式展开公式有第四项为2533333342)21()(---==n nn nxC xx C T ,第四项为常数,则必有025=-n ,即5=n ,所以正确选项为B.21、二项式)()1(*N n x n ∈+的展开式中2x 的系数为15,则=n ( )A 、5 B 、 6 C 、8 D 、10【答案】B【解析】二项式)()1(*N n x n ∈+的展开式中的通项为k n kn k x C T -+⋅=1,令2=-k n ,得2-=n k ,所以2x 的系数为152)1(22=-==-n n C C n n n ,解得6=n ;故选B .22、(a +x)4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________.【答案】2【解析】∵4r+14T =C r r r a x -,∴当43r -=,即1r =时,133324T =C 48,2ax ax x a ==∴=.23、若()()411x ax ++的展开式中2x 的系数为10,则实数a =( )A1 B .53-或1 C .2或53- D. 【答案】B.【解析】由题意得4(1)ax +的一次性与二次项系数之和为14,其二项展开通项公式14r r rr T C a x +=,∴22144101C a C a a +=⇒=或53-,故选B .24、设23(1)(1)(1)(1)n x x x x ++++++⋅⋅⋅++2012n n a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+,当012254n a a a a +++⋅⋅⋅+=时,n 等于( )A .5B .6C .7D .8【答案】C. 【解析】令1x =,则可得2312(21)22222225418721n nn n n +-+++⋅⋅⋅+==-=⇒+=⇒=-,故选C .四、其他相关问题25、20152015除以8的余数为( )【答案】7【解析】试题分析:先将幂利用二项式表示,使其底数用8的倍数表示,利用二项式定理展开得到余数.试题解析:解:∵20152015=2015=?20162015﹣?20162014+?20162013﹣20162012+…+?2016﹣,故20152015除以8的余数为﹣=﹣1,即20152015除以8的余数为7,。
⼆项式定理(题型及答案)1、(1) 已知92-x x a 的展开式中3x 的系数为49,常数a 的值为___________. (2)设k=1,2,3,4,5,则的展开式中的系数不可能是()A. 10B. 40C. 50D. 80(3)若展开式中含项的系数与含项的系数之⽐为-5,则n 等于()A. 4B. 6C. 8D. 102、求值: (1) =-++?-?+-nn n n n C C C 3)1(333133221(2) S=(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1= (3)=3、试求下列⼆项展开式中指定项的系数:(1)(a+b+c)10的展开式中,含a 5b 3c 2的系数为_________(2)求的常数项(3) 的展开式中项的系数(4) 的展开式中项的系数(5) 的展开式中项的系数(6) 的展开式中x 项的系数(7) 的展开式中项的系数(8)5)12)((xx x a x -+的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为。
,其中b 0+b 1+b 2+……+b n =62, 则n=_________(Ⅱ)如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是()A. 7B. –7C. 21D. –21(Ⅲ)已知(1)求a 0, (2)求a 1+a 2+a 3+a 4+a 5(3)求(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2(4)求a 1+a 3+a 5 (5)|a 0|+|a 1|+……+|a 5|5、已知⼆项式展开式中,末三项的系数依次成等差数列,求此展开式中所有的有理项。
~6、已知nx x )3(232 的展开式各项系数和⽐它的⼆项式系数和⼤992. (1)展开式中⼆项式系数最⼤的项 (2)求展开式中系数最⼤的项.]*7、已知的展开式中奇数项的⼆项式系数之和等于512,试求:(1)⼆项式系数最⼤的项;(2)系数的绝对值最⼤的项;(3)系数最⼤的项。
1.3.1二项式定理一、选择题1.在(x -12x )10的二项展开式中,x 4的系数为( )A .-120B .120C .-15D .15[答案] C[解析] T r +1=C r 10x 10-r (-12x )r =(-12)r ·C r 10x 10-2r 令10-2r =4,则r =3.∴x 4的系数为(-12)3C 310=-15.2.在(x 2-2x)6的二项展开式中,x 2的系数为( ) A .-154B.154 C .-38 D.38[答案] C[解析] ∵T r +1=C r 6(x 2)6-r ·(-2x )r =C r 6(-1)r 22r -6x 3-r (r =0,1,2,…,6), 令3-r =2得r =1.∴x 2的系数为C 16(-1)1·2-4=-38,故选C. 3.在(2x 2-1x )5的二项展开式中,x 的系数为( )A .10B .-10C .40D .-40[答案] D[解析] 本小题考查二项式展开式的系数求法,考查运算能力.(2x 2-1x )5的展开式的通项为T r +1=C r 5(2x 2)5-r (-1x )r =C r 525-r (-1)r x 10-3r ,令10-3r =1得,r =3,∴T 4=C 3522(-1)3x =-40x .∴x 的系数是-40.[点评] 把二项式系数等同于项的系数是易犯的错误.4.在⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1x n 的展开式中,常数项为15,则n 的一个值可以是( ) A .3 B .4 C .5 D .6[答案] D[解析] 通项T r +1=C r 10(x 2)n -r (-1x)r =(-1)r C r n x 2n -3r ,常数项是15,则2n =3r ,且C r n =15,验证n =6时,r =4合题意,故选D.5.在⎝⎛⎭⎪⎪⎫32x -1220的展开式中,系数是有理数的项共有( ) A .4项 B .5项 C .6项 D .7项[答案] A [解析] T r +1=C r 20(32x )20-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12r =⎝ ⎛⎭⎪⎫-22r ·(32)20-r C r 20·x 20-r , ∵系数为有理数,∴(2)r与220-r 3均为有理数, ∴r 能被2整除,且20-r 能被3整除,故r 为偶数,20-r 是3的倍数,0≤r ≤20.∴r =2,8,14,20.二、填空题6. ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2-13x 6的展开式中的第四项是________.[答案] -160x[解析] ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2-13x 6的展开式中第4项为 T 4=C 3623·⎝⎛⎭⎪⎪⎫-13x 3=-160x . 7.x (x -2x )7的展开式中,x 4的系数是________.(用数字作答)[答案] 84[解析] x 4的系数,即(x -2x )7展开式中x 3的系数, T r +1=C r 7·x 7-r ·(-2x )r=(-2)r ·C r 7·x 7-2r , 令7-2r =3得,r =2,∴所求系数为(-2)2C 27=84.8.若(1+2)5=a +b 2(a 、b 为有理数),则a +b 等于________.[答案] 70 [解析] ∵(1+2)5=1+52+20+202+20+42=41+292=a +b 2,又a 、b 为有理数,∴⎩⎨⎧ a =41,b =29.∴a +b =41+29=70.。
二项式定理一、 求展开式中特定项 1、在的展开式中,的幂指数是整数的共有( ) A .项 B .项 C .项 D .项 【答案】C 【解析】,,若要是幂指数是整数,所以0,6,12,18,24,30,所以共6项,故选C .3、若展开式中的常数项为 .(用数字作答)【答案】10【解】由题意得,令,可得展示式中各项的系数的和为32,所以,解得,所以展开式的通项为,当时,常数项为, 4、二项式的展开式中的常数项为 . 【答案】112【解析】由二项式通项可得,(r=0,1,,8),显然当时,,故二项式展开式中的常数项为112.5、的展开式中常数项等于________.【答案】.【解析】因为中的展开式通项为,当第一项取时,,此时的展开式中常数为;当第一项取时,,此时的展开式中常数为;所以原式的展开式中常数项等于,故应填. 6、设,则的展开式中常数项是 .【答案】 332,30x 4567()r r rrr r x C x x C T 6515303303011--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=30......2,1,0=r =r 2531()x x+1x =232n =5n =2531()x x+10515r rr T C x -+=2r =2510C=82)x3488838122rrr r rr r x C xx C --+-=-=)()()(T 2=r 1123=T 41(2)(13)x x--1441(2)(13)x x--4(13)x -4C (3)r rx -204C 1=21x-14C (3)12x -=-12141420sin 12cos 2x a x dx π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎰()622x ⎛⋅+ ⎝332=-()200sin 12cos sin cos (cos sin )202x a x dx x x dx x x πππ⎛⎫=-+=+=-+= ⎪⎝⎭⎰⎰的展开式的通项为,所以所求常数项为.二、 求特定项系数或系数和7、的展开式中项的系数是( )A .B .C .D . 【答案】A【解析】由通式,令,则展开式中项的系数是.8、在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数是 . 【答案】15【解】的通项,令可得.则中的系数为15.9、在的展开式中含的项的系数是 . 【答案】-55【解析】的展开式中项由和两部分组成,所以的项的系数为. 10、已知,那么展开式中含项的系数为 . 【答案】135【解析】根据题意,,则中,由二项式定理的通项公式,可设含项的项是,可知,所以系数为.11、已知,则等于( )A .-5B .5C .90D .180【答案】D 因为,所以等于选D.12、在二项式 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则________;展开式中的第4项=_______.6(=6663166((1)2r r r r r rr r T C C x ---+==-⋅⋅3633565566(1)22(1)2T C C --=-⋅⋅+-⋅332=-8()x 62x y 5656-2828-r r r y x C )2(88--2=r 62x y 56)2(228=-C ()61x +16r r r T C x +=2r =2615C =()61x x +3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 336)(2x C -226)(x -x C -⋅)(3x 552-2636-=-C C dx xn 16e 1⎰=nx x )(3-2x 66e111ln |6e n dx x x=⎰==n x x )(3-1r n r r r n T C a b -+=2x 616(3)r rr r T C x -+=-2r =269135C ⨯=()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-8a 1010(1)(21)x x +=-+-8a8210(2)454180.C -=⨯=1)2nx =n【答案】,.【解析】由二项式定理展开通项公式,由题意得,当且仅当时,取最大值,∴,第4项为. 13、如果,那么的值等于( )(A )-1 (B )-2 (C )0 (D )2 【答案】A【解析】令,代入二项式,得,令,代入二项式,得,所以,即,故选A .14、(﹣2)7展开式中所有项的系数的和为【答案】-1 解:把x=1代入二项式,可得(﹣2)7 =﹣1, 15、(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中所有项的系数和等于 【答案】0 解:在(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中,令x=1,即(1﹣2)(1﹣1)5=0, 所以展开式中所有项的系数和等于0. 16、在的展开式中,所有项的系数和为,则的系数等于 .【答案】【解析】当时,,解得,那么含的项就是,所以系数是-270. 17、设,若,则.【答案】0. 【解析】由81937x -21()(2)33111()()22n r n r r r r r r r nn T C x x C x -++=-⋅=-4n =r n C 8n =119(163)333381()72C x x +-=-7270127(12)x a a x a x a x -=++++017a a a +++1x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++70127(12)1a a a a -=++++=-0x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++70(10)1a -==12711a a a ++++=-1272a a a +++=-*3)()n n N -∈32-1x 270-1=x ()322--=n5=n x1()x x C 1270313225-=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯0(sin cos )k x x dx π=-⎰8822108)1(x a x a x a a kx ++++=- 1238a a a a +++⋅⋅⋅+=0(sin cos )(cos sin )k x x dx x x ππ=-=--⎰,令得:,即再令得:,即所以18、设(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若M ﹣N=240,则展开式中x 的系数为 . 【答案】150解:由于(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和M 与变量x 无关,故令x=1,即可得到展开式的各项系数和M=(5﹣1)n =4n .再由二项式系数和为N=2n ,且M ﹣N=240,可得 4n ﹣2n =240,即 22n ﹣2n ﹣240=0. 解得 2n =16,或 2n =﹣15(舍去),∴n=4. (5x ﹣)n 的展开式的通项公式为 T r+1=?(5x )4﹣r ?(﹣1)r ?=(﹣1)r ?54﹣r ?.令4﹣=1,解得 r=2,∴展开式中x 的系数为 (﹣1)r??54﹣r=1×6×25=150,19、设,则 .【答案】 【解析】,所以令,得到, 所以 三、 求参数问题20、若的展开式中第四项为常数项,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】根据二项式展开公式有第四项为,第四项为常数,则必有,即,所以正确选项为B. 21、二项式的展开式中的系数为15,则( )(cos sin )(cos0sin 0)2ππ=-----=1x =80128(121)a a a a -⨯=++++01281a a a a ++++=0x =80128(120)000a a a a -⨯=+⨯+⨯++⨯01a =12380a a a a +++⋅⋅⋅+=8877108)1(x a x a x a a x ++++=- 178a a a +++=255178a a a +++=87654321a a a a a a a a +-+-+-+-1-=x =82876543210a a a a a a a a a +-+-+-+-2551256-20887654321=-==+-+-+-+-a a a a a a a a a nn =45672533333342)21()(---==n nn nxC xx C T 025=-n 5=n )()1(*N n x n ∈+2x =nA 、5B 、 6C 、8D 、10 【答案】B【解析】二项式的展开式中的通项为,令,得,所以的系数为,解得;故选B . 22、(a +x)4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________.【答案】2【解析】∵,∴当,即时,. 23、若的展开式中的系数为10,则实数( ) A1 B .或1 C .2或 D . 【答案】B.【解析】由题意得的一次性与二次项系数之和为14,其二项展开通项公式,∴或,故选B . 24、设,当时,等于( )A .5B .6C .7D .8 【答案】C . 【解析】令,则可得,故选C . 四、 其他相关问题25、20152015除以8的余数为( ) 【答案】7【解析】试题分析:先将幂利用二项式表示,使其底数用8的倍数表示,利用二项式定理展开得到余数. 试题解析:解:∵20152015=2015=?20162015﹣?20162014+?20162013﹣?20162012+…+?2016﹣,故20152015除以8的余数为﹣=﹣1,即20152015除以8的余数为7,)()1(*N n x n ∈+k n kn k x C T -+⋅=12=-k n 2-=n k 2x 152)1(22=-==-n n C C n n n 6=n 4r+14T =C r r r a x-43r -=1r =133324T =C 48,2ax ax x a ==∴=()()411x ax ++2x a =53-53-4(1)ax +14r r rr T C a x +=22144101C a C a a +=⇒=53-23(1)(1)(1)(1)n x x x x ++++++⋅⋅⋅++2012n n a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+012254n a a a a +++⋅⋅⋅+=n 1x =2312(21)22222225418721n nn n n +-+++⋅⋅⋅+==-=⇒+=⇒=-。
高考数学《二项式定理》真题含答案一、选择题1.(x +1)6的展开式中的第二项为( )A .6xB .15x 2C .6x 5D .15x 4答案:C2.⎝⎛⎭⎫x 2-2x 3 5 的展开式中的常数项为( ) A .80 B .-80C .40D .-40答案:C解析:由二项展开式通项知T k +1=(-2)k C k 5 ·(x 2)5-k ⎝⎛⎭⎫1x 3 k=(-2)k C k 5 x 10-5k ,令10-5k =0,得k =2.∴常数项为T 3=(-2)2C 25 =40.3.(多选)已知(a +2b )n 的展开式中第6项的二项式系数最大,则n 的值可能为( )A .8B .9C .10D .11答案:BCD4.若(x +2)⎝⎛⎭⎫a x -x 5 展开式中的常数项为80,则a =( )A .-2B .2C .±2D .4答案:B解析:⎝⎛⎭⎫a x -x 5 的展开式的通项公式为T k +1=C k 5 ·(-1)k ·a 5-k ·x 2k -5,显然,2k -5为奇数,故(x +2)⎝⎛⎭⎫a x -x 5 展开式中的常数项为C 25 ·a 3=80,所以a =2. 5.若(x -2y )6的展开式中的二项式系数和为S ,x 2y 4的系数为P ,则P S为( ) A .152 B .154C .120D .240答案:B解析:由题意得S =26=64,P =C 46 (-2)4=15×16=240,∴P S =24064 =154. 6.在二项式⎝⎛⎭⎫x +3x n 的展开式中,各项系数之和为A ,各项二项式系数之和为B ,且A +B =72,则展开式中常数项的值为( )A .6B .9C .12D .18答案:B解析:在⎝⎛⎭⎫x +3x n的展开式中令x =1,得A =4n ,各项二项式系数之和为B =2n ,由 4n +2n =72,得n =3,∴⎝⎛⎭⎫x +3x n =⎝⎛⎭⎫x +3x 3 ,其通项为T k +1=C k 3 (x )3-k ⎝⎛⎭⎫3x k =3k C k 3 x 3-3k 2,令3-3k 2=0,得k =1,故展开式的常数项为T 2=3C 13 =9. 7.⎝⎛⎭⎫x +y 2x (x +y )5的展开式中x 3y 3的系数为( ) A .5 B .10C .15D .20答案:C解析:要求⎝⎛⎭⎫x +y 2x (x +y )5的展开式中x 3y 3的系数,只要分别求出(x +y )5的展开式中x 2y 3和x 4y 的系数再相加即可,由二项式定理可得(x +y )5的展开式中x 2y 3的系数为C 35 =10,x 4y 的系数为C 15 =5,故⎝⎛⎭⎫x +y 2x (x +y )5的展开式中x 3y 3的系数为10+5=15.故选C. 8.设S =(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4(x -1)+1,则S =( )A .(x -2)4B .(x -1)4C .x 4D .(x +1)4答案:C解析:S =C 04 (x -1)4+C 14 (x -1)3+C 24 (x -1)2+C 34 (x -1)1+C 44 (x -1)0=(x -1+1)4=x 4.9.(多选)已知(2+x )(1-2x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6,则( )A .a 0的值为2B .a 5的值为16C .a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6的值为-5D .a 1+a 3+a 5的值为120答案:ABC解析:对于A ,令x =0,得a 0=2×1=2,故A 正确;对于B ,(1-2x )5的展开式的通项T k +1=C k 5 (-2x )k =(-2)k C k 5 x k ,所以a 5=2×(-2)5C 55 +1×(-2)4C 45 =-64+80=16,故B 正确;对于C ,令x =1,得(2+1)(1-2×1)5=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6 ①,即a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=-3-a 0=-3-2=-5,故C 正确;对于D ,令x =-1,得(2-1)[1-2×(-1)]5=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+a 6 ②,由①②解得a 1+a 3+a 5=-123,故D 不正确.综上所述,选ABC.二、填空题10.[2024·全国甲卷(理)](13+x )10的展开式中,各项系数中的最大值为______. 答案:5解析:方法一 二项式(13 +x )10的展开式的通项为T k +1=C k 10 (13)10-k x k . 由⎩⎨⎧Ck 10 (13)10-k >C k -110 (13)11-k ,C k 10 (13)10-k >C k +110 (13)9-k ,解得294 <k <334. 又k ∈N *,所以k =8.所以所求系数的最大值为C 810 (13 )2=5.方法二 展开式中系数最大的项一定在下面的5项中:C 510 (13 )5x 5,C 610 (13)4x 6,C 710 (13 )3x 7,C 810 (13 )2x 8,C 910 (13 )1x 9,计算可得,所求系数的最大值为C 810 (13)2=5. 11.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5.12.在(x -1x)7的展开式中,系数最大的是第________项. 答案:5解析:二项式⎝⎛⎭⎫x -1x 7的展开式的通项为T k +1=C k 7 ·x 7-k ·(-1)k x -k =(-1)k C k 7 x 7-2k ,故第k +1项的系数为(-1)k C k 7 ,当k =0,2,4,6时,系数为正,因为C 07 <C 67 <C 27 <C 47 ,所以当k =4时,系数最大,是第5项.。
二项式定理知识梳理:1.二项式定理的有关概念(1)二项式定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b 1+…+C k n a n -k b k +…+C n n b n(n ∈N *),这个公式叫做______________.①二项展开式:右边的多项式叫做(a +b )n 的二项展开式. ②项数:二项展开式中共有________项.③二项式系数:在二项展开式中各项的系数________(k =______________)叫做二项式系数.④通项:在二项展开式中的________________叫做二项展开式的通项,用T k +1表示,即通项为展开式的第k +1项:T k +1=____________________.2.二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端________的两个二项式系数相等.(2)增减性与最大值:当n 是偶数时,中间的一项二项式系数________________取得最大值;当n 为奇数时,中间的两项二项式系数____________、________________________相等,且同时取得最大值.(3)各二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =______,C 0n +C 2n +C 4n +…+C 偶n =________,C 1n +C 3n +C 5n +…+C 奇n =________.自我检测 1.(2011·福建)(1+2x )5的展开式中,x 2的系数等于( ) A .80 B .40 C .20 D .102.(2011·陕西)(4x-2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( ) A .-20 B .-15 C .15 D .20 3.(x -2y )10的展开式中x 6y 4项的系数是( ) A .840 B .-840 C .210 D .-2104.(2010·四川)⎝⎛⎭⎪⎫2-13x 6的展开式中的第四项是______.5.(2011·山东)若(x -ax2)6展开式的常数项为60,则常数a 的值为________.6.(2011·烟台期末)已知n 为正偶数,且⎝⎛⎭⎫x 2-12x n 的展开式中第4项的二项式系数最大,则第4项的系数是__________.(用数字作答) 探究点一 二项展开式及通项公式的应用例1 已知在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3x -123x n 的展开式中,第6项为常数项. (1)求n ;(2)求含x 2的项的系数; (3)求展开式中所有的有理项.变式迁移1 (2010·湖北)在(x +43y )20的展开式中,系数为有理数的项共有________项. 探究点二 二项式系数的性质及其应用例2 (1)求证:C 1n +2C 2n +3C 3n +…+n C nn =n ·2n -1; (2)求S =C 127+C 227+…+C 2727 除以9的余数.变式迁移2 (2011·上海卢湾区质量调研)求C 22n +C 42n +…+C 2k 2n +…+C 2n2n 的值.探究点三 求系数最大项例3 已知f (x )=(3x 2+3x 2)n 展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992. (1)求展开式中二项式系数最大的项; (2)求展开式中系数最大的项.变式迁移3 (1)在(x +y )n 的展开式中,若第七项系数最大,则n 的值可能等于( ) A .13,14 B .14,15 C .12,13 D .11,12,13(2)已知⎝⎛⎭⎫12+2x n,(ⅰ)若展开式中第5项,第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数的最大项的系数;(ⅱ)若展开式前三项的二项式系数和等于79,求展开式中系数最大的项.学案 二项式定理自主梳理1.(1)二项式定理 ②n +1 ③C k n 0,1,2,…,n ④C k n an -k b kC k n an -k b k 2.(1)等距离 (2)2nn C 12n n C + 12n nC -(3)2n 2n -1 2n -1自我检测 1.B [(1+2x )5的第r +1项为T r +1=C r 5(2x )r =2r C r 5x r ,令r =2,得x 2的系数为22·C 25=40.]2.C [设展开式的常数项是第r +1项,则T r +1=C r 6·(4x )r ·(-2-x )6-r ,即T r +1=C r 6·(-1)6-r ·22rx ·2rx -6x =C r 6·(-1)6-r ·23rx -6x ,∴3rx -6x =0恒成立.∴r =2,∴T 3=C 26·(-1)4=15.∴选C.]3.A4.-160x5.4解析 (x -a x2)6展开式的通项为T r +1=C r 6x 6-r (-1)r ·(a )r ·x -2r =C r 6x 6-3r(-1)r ·(a )r . 令6-3r =0,得r =2.故C 26(a )2=60,解得a =4.6.-52课堂活动区例1 解题导引 (1)通项T r +1=C r n an -r b r是(a +b )n 的展开式的第r +1项,而不是第r 项;二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念,二项式系数是指C r n ,r =0,1,2,…,n ,与a ,b 的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分.(2)求二项展开式中的有理项,一般是根据通项公式所得到的项,其所有的未知数的指数恰好都是整数的项.解这种类型的问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解.若求二项展开式中的整式项,则其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项的方式一致.解 (1)通项公式为T r +1=C r n3n rx-⎝⎛⎭⎫-12r 3rx - =C r n⎝⎛⎭⎫-12r 23n r x -,因为第6项为常数项,所以r =5时,有n -2r3=0,即n =10.(2)令n -2r 3=2,得r =12(n -6)=12×(10-6)=2, ∴所求的系数为C 210⎝⎛⎭⎫-122=454.(3)根据通项公式,由题意得⎩⎨⎧10-2r3∈Z ,0≤r ≤10,r ∈N .令10-2r 3=k (k ∈Z ),则10-2r =3k ,即r =5-32k ,∵r ∈N ,∴k 应为偶数.∴k 可取2,0,-2,即r 可取2,5,8.所以第3项,第6项与第9项为有理项,它们分别为C 210⎝⎛⎭⎫-122x 2,C 510⎝⎛⎭⎫-125,C 810⎝⎛⎭⎫-128x -2. 变式迁移1 6解析 展开式的通项T r +1=C r 20·x 20-r ·(43y )r =C r 20·x 20-r ·y r ·43r.由0≤r ≤20,r4∈Z 得r =0,4,8,12,16,20.所以系数为有理数的项共有6项.例2 解题导引 (1)在有关组合数的求和问题中,经常用到形如C 0n =C n n =C n +1n +1,C kn =C n -k n ,k C k n =n C k -1n -1等式子的变形技巧;(2)利用二项式定理解决整除问题时,关键是进行合理地变形构造二项式.求余数问题时,应明确被除式f (x )、除式g (x )[g (x )≠0]、商式q (x )与余式的关系及余式的范围.(1)证明 方法一 设S =C 1n +2C 2n +3C 3n +…+(n -1)·C n -1n +n C n n ,① ∴S =n C n n +(n -1)C n -1n +(n -2)C n -2n +…+2C 2n +C 1n =n C 0n +(n -1)C 1n +(n -2)C 2n +…+2C n -2n +C n -1n ,② ①+②得2S =n (C 0n +C 1n +C 2n +…+C n -1n +C n n )=n ·2n . ∴S =n ·2n -1.原式得证. 方法二 ∵k n C k n =k n ·n !k !(n -k )!=(n -1)!(k -1)!(n -k )!=C k -1n -1,∴k C k n =n C k -1n -1.∴左边=n C 0n -1+n C 1n -1+…+n C n -1n -1=n (C 0n -1+C 1n -1+…+C n -1n -1)=n ·2n -1=右边. (2)解 S =C 127+C 227+…+C 2727=227-1=89-1=(9-1)9-1=C 09×99-C 19×98+…+C 89×9-C 99-1 =9(C 09×98-C 19×97+…+C 89)-2 =9(C 09×98-C 19×97+…+C 89-1)+7,显然上式括号内的数是正整数. 故S 被9除的余数为7.变式迁移2 解 (1+x )2n =C 02n +C 12n x +C 22n x 2+C 32n x 3+…+C 2n 2n x 2n. 令x =1得C 02n +C 12n +…+C 2n -12n +C 2n 2n =22n ;再令x =-1得C 02n -C 12n +C 22n -…+(-1)r C r 2n +…-C 2n -12n +C 2n 2n =0.两式相加,再用C 02n =1,得C 22n +C 42n +…+C 2n 2n =22n2-1=22n -1-1.例3 解题导引 (1)求二项式系数最大的项:如果n 是偶数,则中间一项[第⎝⎛⎭⎫n 2+1项]的二项式系数最大;如果n 是奇数,则中间两项[第n +12项与第⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12+1项]的二项式系数相等且最大;(2)求展开式系数最大的项:如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式中系数最大的项,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r +1项系数最大,应用⎩⎪⎨⎪⎧A r ≥A r -1A r ≥A r +1解出r 来,即得系数最大的项. 解 (1)令x =1,则二项式各项系数的和为 f (1)=(1+3)n =4n ,又展开式中各项的二项式系数之和为2n . 由题意知,4n -2n =992.∴(2n )2-2n -992=0,∴(2n +31)(2n -32)=0, ∴2n =-31(舍),或2n =32,∴n =5.由于n =5为奇数,所以展开式中二项式系数最大的项为中间两项,它们分别是T 3=C 2523x 骣琪琪桫3(3x 2)2=90x 6, T 4=C 3523x 骣琪琪桫2(3x 2)3=270223x .(2)展开式的通项公式为T r +1=C r 53r·()2523r x+.假设T r +1项系数最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧C r 53r ≥C r -15·3r -1,C r 53r ≥C r +15·3r +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧5!(5-r )!r !×3≥5!(6-r )!(r -1)!,5!(5-r )!r !≥5!(4-r )!(r +1)!×3.∴⎩⎪⎨⎪⎧3r ≥16-r,15-r ≥3r +1.∴72≤r ≤92,∵r ∈N ,∴r =4. 变式迁移3 (1)D [(1)分三种情况:①若仅T 7系数最大,则共有13项,n =12;②若T 7与T 6系数相等且最大,则共有12项,n =11;③若T 7与T 8系数相等且最大,则共有14项,n =13,所以n 的值可能等于11,12,13,故选D.](2)解 (ⅰ)∵C 4n +C 6n =2C 5n ,∴n 2-21n +98=0.∵n =7或n =14,当n =7时,展开式中二项式系数最大的项是T 4和T 5.∴T 4的系数为C 37⎝⎛⎭⎫12423=352, T 5的系数为C 47⎝⎛⎭⎫12324=70, 当n =14时,展开式中二项式系数的最大的项是T 8. ∴T 8的系数为C 714⎝⎛⎭⎫12727=3 432. (ⅱ)∵C 0n +C 1n +C 2n =79,∴n 2+n -156=0.∴n =12或n =-13(舍去). 设T k +1项的系数最大, ∵⎝⎛⎭⎫12+2x 12=⎝⎛⎭⎫1212(1+4x )12, ∴⎩⎪⎨⎪⎧C k 124k ≥C k -1124k -1,C k 124k ≥C k +1124k +1.∴9.4≤k ≤10.4.∴k =10.∴展开式中系数最大的项为T 11,T 11=⎝⎛⎭⎫1212C 1012410x 10=16 896x 10.专项训练1.在⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2x 6的展开式中x 2的系数是________.解析 设展开式中第r +1项是x 2项, 则由T r +1=C r 6⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 6-r ·(-2x )r =(-2)r C r 6x2r -6, 得2r -6=2,解得r =4.∴x 2项系数为(-2)4C 46=16×15=240. 答案 2402.若⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1ax 6的二项展开式中x 3的系数为52,则a =________.解析 设第r +1项的系数为52,则T r +1=C r 6(x 2)6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax r =C r 61a r x 12-3r, 令12-3r =3,得r =3,∴C 361a 3=52, ∴a 3=8,a =2. 答案 23.⎝⎛⎭⎪⎫xy-y x 6的展开式中,x 3的系数等于________. 解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫xy -y x 6的通项为T r +1=C r 6⎝⎛⎭⎪⎫x y 6-r ⎝⎛⎭⎪⎫-y x r =C r 6(-1)rx 6-32ry 32r -3, 令6-32r =3,得r =2,32r -3=0,故x 3的系数为C 26(-1)2=15.答案 154.⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x 27的展开式中倒数第三项为________. 解析 由于n =7,可知展开式中共有8项, ∴倒数第三项也为正数第六项. ∴T 6=C 57(2x )2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 25=22·C 57·1x 8. 答案 84x 85.已知(1+ax )5=1+10x +bx 2+…+a 5x 5,则b =________. 解析 根据题意知,二项展开式的第二项为C 15·ax =10x ,∴a =2.第三项为C 25·(ax )2=bx 2,即b =40.答案 406.如果⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2n 的展开式中第4项与第6项的系数相等,求n 及展开式中的常数项.解 由已知可得C 32n =C 52n ,所以3+5=2n ,即n =4. 所以展开式中的通项为T r +1=C r 8x8-2r , 若它为常数项,则r =4,所以T 5=C 48=70.综合提高 (限时30分钟)7.⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1x n的展开式中,常数项为15,则n =________. 解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1x n 的通项为T r +1=C r n x 2(n -r )·(-1)r ·x -r =(-1)r ·C r n ·x 2n -3r . 令2n -3r =0,则2n =3r ,即r =23n . 当n =3时,r =2,T r +1≠15, 当n =6时,r =4,T r +1=15. 答案 68.(1+2x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 8的展开式中的常数项为________.解析 设⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 8的第r +1项为T r +1=(-1)r C r 8x8-2r. 则令8-2r =0,得r =4;令8-2r =-2,得r =5. 故原式展开式中常数项为1×(-1)4C 48+2×(-1)5C 58=-42.答案 -429.设f (x )=(2x +1)5-5(2x +1)4+10(2x +1)3-10(2x +1)2+5(2x +1)-1,则f (x )=________.解析 f (x )=C 05(2x +1)5+C 15(2x +1)4·(-1)+ C 25(2x +1)3·(-1)2+C 35(2x +1)2·(-1)3+ C 45(2x +1)·(-1)4+C 55(-1)5=(2x +1-1)5=32x 5.答案 32x 510.(1-x )4(1+x )4的展开式中x 项的系数是________. 解析 ∵(1-x )4(1+x )4=(1-x )4,∴展开式中含x 的项为C 14(-x )1=-4x ,故展开式中x 项的系数为-4. 答案 -411.在(3-x )20(x ∈R ,x ≠0)的展开式中,已知第2r 项与第r +1项(r ≠1)的二项式系数相等. (1)求r 的值;(2)若该展开式的第r 项的值与倒数第r 项的值的1256相等,求x 的值.解 (1)由题意知C 2r -120=C r20,即2r -1=r 或2r -1=20-r ,解得r =7或r =1(舍去).(2)T r =C r -120·321-r ·(-x )r -1,当r =7时,T 7=C 620·314·x 6, 倒数第7项,即T 15=C 1420·36·x 14, 由题意C 620·314·x 6=1256·C 1420·36·x 14, 解得x =±6.12.(3x +32)100展开式所得关于x 的多项式中系数为有理数的共有多少项?解,若第k +1项的系数为有理数,则50-k 2,k3均为整数,故k 为6的倍数时,第k +1项的系数为有理数.∵0≤k ≤100,∴k =6×0,6×1,6×2,…,6×16时,项的系数为有理数,故有17项系数为有理数.13.(创新拓展)求⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a 2+110展开式中的常数项. 解 ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a 2+110=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a 210,则其通项为:T k +1=C k 10·⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a 2k , (其中k =0,1,2,…,9).要求原式的常数项,则需要求⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a 2k 的展开式中的常数项. ∵T r +1=C r k ·a k -r ·a -2r =C r k ·a k -3r (其中r =0,1,2,…,k ). 由题意,令k -3r =0,则k =3r ,即k 是3的倍数,所以k =0,3,6,9.当k =0时,C 010=1.当k =3时,r =1,C 310·C 13=360. 当k =6时,r =2,C 610·C 26=3 150. 当k =9时,r =3,C 910·C 39=840. 所以原式展开式中的常数项是C 010+C 310·C 13+C 610·C 26+C 910·C 39=4 351.高考专区:1.(2011·陕西高考理科·T4)6(42)xx --(x ∈R )展开式中的常数项是 ( )(A )20- (B )15- (C )15 (D )20【思路点拨】根据二项展开式的通项公式写出通项,再进行整理化简,由x 的指数为0,确定常数项是第几项,最后计算出常数项.选C.62(6)1231666(1)(4)(2)(1)22(1)2-----+=-=-⋅⋅=-⋅r r x r x r r r x r xr r rx xr r T C C C , 令1230x xr -=,则4r =,所以45615T C ==,故选C .2.(2011.天津高考理科.T5)在6的二项展开式中,2x 的系数为 ( ) (A )154-(B )154 (C )38-(D )38【思路点拨】利用二项展开式定理求解. 选C. 6226216(1)2--+=-r rrr r T C x,令1422662321,2.28--===-=-r r T C x 得, 3.(2011·福建卷理科·T6)(1+2x )5的展开式中,x 2的系数等于( )(A )80 (B )40 (C )20 (D )10【思路点拨】先利用二项式定理写出展开式中的2x 项,再从中提取“系数”.【精讲精析】选B. 由二项式定理易得,5(12)x +的展开式中的222225240x C x x =项为,2x ∴ 的系数等于40.4.(2011·新课标全国高考理科·T8)512a x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )(A )-40 (B )-20 (C )20 (D )40【思路点拨】用赋值法求各项系数和,确定a 的值,然后再求常数项,也可以用组合提取法求解.【精讲精析】选D.解析1: 令1x =,可得51()(2)a x x x x+-的展开式中各项系数和为1+a ,∴12a +=,即1a =.51(2)x x -的通项公式5151(2)()r r r r T C x x-+=-552r r C -=⋅52(1).r r x --∴511()(2)x x x x+-的展开式中的常数项为323152(1)x C x -⋅⋅- 232512(1)+⋅⨯-C x x=40. 解析2:用组合提取法,把原式看做6个因式相乘,若第1个括号提出x ,从余下的5个括号中选2个提出x ,选3个提出1x ;若第1个括号提出1x ,从余下的括号中选2个提出1x ,选3个提出x .故常数项为223322335353111(2)()()(2)408040.x C x C C C x xx x⋅⋅-+⋅-⋅=-+= 二、填空题5.(2011·安徽高考理科·T12)设2121221021)1x a x a x a a x ++++=- (,则1110a a += .【思路点拨】利用二项式展开式的性质,可知第11项和第12项二项式系数最大,且项的系数互为相反数.【精讲精析】利用二项式展开式的性质,可知第11项和第12项二项式系数最大,且项的系数互为相反数,即1110a a +=0. 【答案】0。
二项式定理典型例题典型例题一例1 在二项式nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项. 分析:典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为:4324121C 21)(C rn r r n rr n r n r x x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛= 前三项的.2,1,0=r 得系数为:)1(8141C ,2121C ,123121-=====n n t n t t nn , 由已知:)1(8112312-+=+=n n n tt t ,∴8=n 通项公式为1431681,82,1,021C +-+==r rr rr T r x T 为有理项,故r 316-是4的倍数,∴.8,4,0=r 依次得到有理项为228889448541256121C ,83521C ,x x T x x T x T =====-. 说明:本题通过抓特定项满足的条件,利用通项公式求出了r 的取值,得到了有理项.类似地,1003)32(+的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r 的取值,得到共有典型例题四例4(1)求103)1()1(x x +-展开式中5x 的系数;(2)求6)21(++xx 展开式中的常数项. 分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.解:(1)103)1()1(x x +-展开式中的5x 可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项: 用3)1(x -展开式中的常数项乘以10)1(x +展开式中的5x 项,可以得到5510C x ;用3)1(x -展开式中的一次项乘以10)1(x +展开式中的4x 项可得到54104410C 3)C )(3(x x x -=-;用3)1(x -中的2x 乘以10)1(x +展开式中的3x 可得到531033102C 3C 3x x x =⋅;用 3)1(x -中的3x 项乘以10)1(x +展开式中的2x 项可得到521022103C C 3x x x -=⋅-,合并同类项得5x 项为:5521031041051063)C C 3C C (x x -=-+-.(2)2121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x 1251)21(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x .由121⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x x 展开式的通项公式r rrrrr x x T--+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=61212121C 1)2(C ,可得展开式的常数项为924C 612=.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决.这时我们还可以通过合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数.分析:62)1(x x -+不是二项式,我们通过22)1(1x x x x -+=-+或)(12x x -+展开. 解:方法一:[]6262)1()1(x x x x -+=-+ -+++-+=44256)1(15)1(6)1(x x x x x其中含5x 的项为55145355566C 15C 6C x x x x =+-.含5x 项的系数为6.方法二:[]6262)(1)1(x x x x -+=-+62524232222)()(6)(15)(20)(15)(61x x x x x x x x x x x x -+-+-+-+-+-+=其中含5x 的项为555566)4(15)3(20x x x x =+-+-.∴5x 项的系数为6.方法3:本题还可通过把62)1(x x -+看成6个21x x -+相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项,5x 项可由下列几种可能得到.5个因式中取x ,一个取1得到556C x .3个因式中取x ,一个取2x -,两个取1得到)(C C 231336x x -⋅⋅. 1个因式中取x ,两个取2x -,三个取1得到222516)(C C x x -⋅⋅. 合并同类项为5525161336566)C C C C (C x x =+-,5x 项的系数为6.典型例题六例6 求证:(1)1212C C 2C -⋅=+++n n n n n n n ;(2))12(11C 11C 31C 21C 1210-+=++++++n n nn n n n n . 分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质nn n n n n 2C C C C 210=++++ .解:(1)11C )!()!1()!1()!()!1(!)!(!!C --=+--⋅=--=-⋅=k n kn n k n k n n k n k n k n k n k k ∴左边111101C C C ----+++=n n n n n n n =⋅=+++=-----11111012)C C C (n n n n n n n 右边.(2))!()!1(!)!(!!11C 11k n k n k n k n k k k n --=-⋅+=+11C 11)!()!1()!1(11+++=-++⋅+=k n n k n k n n . ∴左边112111C 11C 11C 11++++++++++=n n n n n n n =-+=++++=+++++)12(11)C C (C 111112111n n n n n n n 右边. 说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式,但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求10C 2C 2C 2C 22108107910810109+++++ 的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10)21(+的展开式接近,但要注意:10101099102210110010102C 2C 2C 2C C )21(⋅+⋅++⋅+⋅+=+ 10101091092102C 2C 2C 21021++++⨯+= )C 2C 2C 210(21101099108210+++++=从而可以得到:)13(21C 2C 2C 21010101099108210-=++++ . 典型例题七例7 利用二项式定理证明:98322--+n n 是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明98322--+n n 是28的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形1122)18(93++++==n n n ,将其展开后各项含有k 8,与28的倍数联系起来.解:∵98322--+n n 98)18(98911--+=--=++n n n n9818C 8C 8C 81211111--+⋅+⋅++⋅+=+-+++n nn n n n n n981)1(88C 8C 8211111--+++⋅++⋅+=-+++n n n n n n n 2111118C 8C 8⋅++⋅+=-+++n n n n n 64)C 8C 8(112111⋅++⋅+=-+-++n n n n n 是64的倍数.说明:利用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题,而且可以用此方程求一些复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八例8 展开52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x .分析1:用二项式定理展开式.解法1:52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 2232524150250523)2(23)2(23)2(⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x x C x x C x x C52554245322352323)2(23)2(⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+x C x x C x x C10742532243840513518012032xx x x x x -+-+-= 分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.解法2:10535232)34(232x x x x -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-233254315530510)3()4()3()4()4([321-+-+=x C x C x C x ])3()3()4()3()4(5554134532335-+-+-+C x C x C)243716204320576038401024(321369121510-+-+-=x x x x x x10742532243840513518012032x x x x x x -+-+-=. 说明:记准、记熟二项式nb a )(+的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将10)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ). A .11 B .33 C .55 D .66 分析:10)(z y x ++看作二项式10])[(z y x ++展开.解:我们把z y x ++看成z y x ++)(,按二项式展开,共有11“项”,即∑=-⋅+=++=++10010101010)(])[()(k k k kz y x C z y x z y x .这时,由于“和”中各项z 的指数各不相同,因此再将各个二项式ky x -+10)(展开,不同的乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k )展开后,都不会出现同类项. 下面,再分别考虑每一个乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k ).其中每一个乘积展开后的项数由ky x -+10)(决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项.故原式展开后的总项数为66191011=++++ ,∴应选D .典型例题十例10 若nx x ⎪⎭⎫⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n .分析:题中0≠x ,当0>x 时,把nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21转化为nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+;当0<x 时,同理nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+.然后写出通项,令含x 的幂指数为零,解出n . 解:当0>x 时nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+,其通项为rn r n r r rn r n r x C xx C T 222221)()1()1()(--+-=-=,令022=-r n ,得r n =, ∴展开式的常数项为n nnC2)1(-;当0<x 时,nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+, 同理可得,展开式的常数项为n n n C 2)1(-.无论哪一种情况,常数项均为nn n C 2)1(-. 令20)1(2-=-nn n C ,以 ,3,2,1=n ,逐个代入,得3=n .典型例题十一例11 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式的第3项小于第4项,则x 的取值范围是______________.分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可. 解: 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 有意义必须0>x ;依题意有43T T <即3373102382101)(1)(⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛x x C x x C .∴31123891012910xx ⨯⨯⨯⨯⨯<⨯⨯(∵0>x ).解得5648980<<x .∴x 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<5648980x x .∴应填:5648980<<x .典型例题十二例12 已知n xx)1(2log +的展开式中有连续三项的系数之比为321∶∶,这三项是第几项?若展开式的倒数第二项为112,求x 的值.解:设连续三项是第k 、1+k 、2+k 项(+∈N k 且1>k ),则有32111∶∶∶∶=+-k n k n k n C C C , 即321!)1)(1(!!)(!!!)1)(1(!∶∶∶∶=--+-+--k n k n k n k n k n k n .∴321)1(1)(1)1)((1∶∶∶∶=+-+--k k k n k k n k n .∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+---32)()1(21132)()1(21)1)(()(k n k k n k k n k k k k n k n k n k 14=⇒n ,5=k 所求连续三项为第5、6、7三项.又由已知,1122log 1314=xx C .即82log =x x .两边取以2为底的对数,3)(log 22=x ,3log 2±=x ,∴32=x ,或32-=x .说明:当题目中已知二项展开式的某些项或某几项之间的关系时,常利用二项式通项,根据已知条件列出某些等式或不等式进行求解.典型例题十三例13 nx )21(+的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.解:556)2(x C T n =,667)2(x C T n =,依题意有8226655=⇒=n C C n n . ∴8)21(x +的展开式中,二项式系数最大的项为444851120)2(x x C T ==.设第1+r 项系数最大,则有65222211881188≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅++--r C C C C r r r r r r r r . ∴5=r 或6=r (∵{}8,,2,1,0 ∈r ).∴系娄最大的项为:561792x T =,671792x T =.说明:(1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n 为奇数时中间两项的二项式系数最大,n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.(2)求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.典型例题十四例14 设nm x x x f )1()1()(+++=(+∈N n m ,),若其展开式中关于x 的一次项的系数和为11,问n m ,为何值时,含2x 项的系数取最小值?并求这个最小值.分析:根据条件得到2x 的系数关于n 的二次表达式,然后用二次函数性质探讨最小值.解:1111=+=+m n C C n m .211)(21222222-+=-+-=+n m n n m m C C n m 499)211(55112211022+-=+-=-=n n n mn .∵+∈N n , ∴5=n 或6,6=m 或5时,2x 项系数最小,最小值为25.说明:二次函数499)211(2+-=x y 的对称轴方程为211=x ,即5.5=x ,由于5、6距5.5等距离,且对+∈N n ,5、6距5.5最近,所以499)211(2+-n 的最小值在5=n 或6=n 处取得.典型例题十五例15 若0166777)13(a x a x a x a x ++++=- ,求(1) 721a a a +++ ;(2) 7531a a a a +++;(3) 6420a a a a +++.解:(1)令0=x ,则10-=a ,令1=x ,则128270167==++++a a a a . ①∴129721=+++a a a .(2)令1-=x ,则701234567)4(-=+-+-+-+-a a a a a a a a ②由2②①-得:8256]4128[2177531=--=+++)(a a a a (3)由2②①+得:6420a a a a +++][210123456701234567)()(a a a a a a a a a a a a a a a a +-+-+-+-++++++++=8128])4(128[217-=-+=. 说明:(1)根据问题恒等式特点来用“特殊值”法.这是一种重要方法,它适用于恒等式.(2)一般地,对于多项式nn n x a x a x a a q px x g ++++=+= 2210)()(,)(x g 的各项的系数和为)1(g :)(x g 的奇数项的系数和为)]1()1([21-+g g .)(x g 的偶数项的系数和为)]1()1([21--g g . 典型例题十六例16 填空:(1) 3230-除以7的余数_____________;(2) 155555+除以8的余数是___. 分析(1):将302分解成含7的因数,然后用二项式定理展开,不含7的项就是余数.解:3230-3)2(103-=3)8(10-=3)17(10-+=37771010910911010010-++++=C C C C2]77[791081109010-+++⨯=C C C又∵余数不能为负数,需转化为正数。
二项式定理经典考点例析山东省实验中学高二数学组考点1:二项式系数与项的系数1、在28(2x -的展开式中,求: (1)第5项的二项式系数及第5项的系数.(2)2x 的系数.2.若1()n x x +展开式中第2项与第6项的系数相同,则展开式的中间一项的系数为___________.3.已知二项式102)3x求 (1)第四项(2)展开式第四项的二项式系数(3)展开式第四项的系数考点2:二项式定理逆用1、5432(1)5(1)10(1)10(1)5(1)x x x x x -+-+-+-+-=_____________2、5432)12()12(5)12(10)12(10)12(51+-+++-+++-x x x x x =_____________ 考点3:求二项式展开式中的特定项2.1、某一项【例题】1、二项式3522()x x-的展开式中5x 的系数___________;2. 二项式43(1)(1x --的展开式中2x 的系数是___________.3.若4(1a =+(,a b 为有理数),则a b +=___________.4.二项式8(2-展开式中不含4x 项的系数的和为___________.5、二项式53)31()21(x x -+的展开式中4x 的系数___________.【练习】1.二项式4(1)x +的展开式中2x 的系数为___________..2.二项式210(1)x -的展开式中,4x 的系数为___________.3.二项式6-展开式中含2x 项的系数为___________. 4.二项式533)1()21(x x -+的展开式中x 的系数___________.2.2、常数项和有理项【例题】1. 二项式61(2)2x x-的展开式的常数项是___________.2、二项式100的展开式中x 的系数为有理数的项的个数___________.3. 二项式261(1)()x x x x ++-的展开式中的常数项为___________.4.二项式5)12(++x x 的展开式中常数项是___________. 【练习】1.8(2x-的展开式中的常数项___________. 2.在261()x x +的展开式中,常数项是___________. 3.二项式5)44(++xx 的展开式中常数项是___________. 4.二项式54)31()21(xx -+的展开式中常数项是___________. 考点4:求展开式中的各项系数之和的问题1、已知7270127(12)...x a a x a x a x -=++++.求:(1)0a ; (2)763210a a a a a a ++++++ ;(3)763210a a a a a a -++-+-(4)6420a a a a +++;(5)7531a a a a +++;(6)2753126420)()(a a a a a a a a +++-+++.(7)||||||||||||763210a a a a a a ++++++ .(8)7766321022842a a a a a a ++++++ ; (9)7766321022842a a a a a a ++++++ ; 2.在二项式9(23)x y -的展开式中,求:(1)二项式系数之和;(2)各项系数之和;(3)所有奇数项系数之和;(4)所有项的系数的绝对值之和.3.利用二项式n n n n n n n n x C x C x C x C C x +++++=+ 432210)1(展开式n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n nn n n n n n C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 32842)4(2)3(0)1()2(2)1(3210153142032103210=+++++=+++=+++=-++-+-=+++++-考点5:多项式的展开式最大项问题【例题】1、二项式9)21(x +展开式中,(1)二项式系数的最大项 (2)系数的最大项2、二项式12)21(x -展开式中(1)求展开式中系数的绝对值最大的项.(2)求展开式中系数最大的项.(3)求展开式中系数最小的项.3、已知()(1)(12)(,)m n f x x x m n N +=+++∈的展开式中含x 项系数为11,求()f x 展开式中2x 项系数的最小值.4、n x x )1(4+展开式中含x 的整数次幂的项的系数之和为__________.【练习】1、2102()x x +的展开式中系数最大的项;2、求7(12)x -展开式中系数最大的项.3、设x =50(1)x +展开式中第几项最大?4、已知()nx x 2323+展开式中各项系数的和比各项的二项式系数的和大992,(1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项. 考点6:含参二次函数求解【例题】1.【特征项】在二项式25()a x x -的展开式中x 的系数是-10,则实数a 的值是___________.2.【常数项】若n 的展开式中存在常数项,则n 的值可以是___________.3.【有理项】已知n +的展开式中,前三项的系数成等差数列,展开式中的所有有理项________.4.【特征项】在210(1)x px ++的展开式中,试求使4x 项的系数最小时p 的值.5.【系数最大】已知1(2)2n x +的展开式中,第5项、第6项、第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项.【练习】1.若9()a x x -的展开式中3x 的系数是-84,则a =___________.2.已知2)n x 的展开式中第5项系数与第3项的系数比56:3,则该项展开式中2x 的系数_____.3.若二项式22()nx x -的展开式中二项式系数之和是64,则展开式中的常数项为___________4.已知(13)n x +的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中系数最大的项.考点7:求解某些整除性问题或余数问题1. 求证22*389()n n n N +--∈能被64整除.2. 9291被100整除所得的余数为_________3. 设21(*)n k k N =-∈,则11221777...7n n n n n n n C C C ---+⋅+⋅++⋅被9除所得的余数为_________ 4. 求证:(1)51511-能被7整除;(2)2332437n n +-+能被64整除.5. 如果今天是星期一,那么对于任意的自然数n ,经过33(275)n n +++天是星期几?考点8:计算近似值1、求60.998的近似值,使误差小于0.001.2、求51.997精确到0.001的近似值.考点9:有关等式与不等式的证明化简问题1、求121010*********...2C C C ++++的值.2、化简:1231248...(2)n n n n n n C C C C -+-++-.3、求证:01121*(2)!...()(1)!(1)!n n n n n n n n n C C C C C C n N n n -+++=∈-+. 4、证明下列等式与不等式(1)123123...2n n n n n n C C C nC n -++++=⋅.(2)设,,a b c 是互不相等的正数,且,,a b c 成等差数列,*n N ∈,求证2n n n a c b +>.【练习】1、=++++n n n n n n C C C C 2222210 ;2、=-++-+-n n n n n n n n C C C C C 2)1(22232210 ;3、求证:12122-⋅=+++n n n n n n nC C C4、求证:n n n n n n n C C C C C 22222120)()()()(=++++5、已知7292222210=++++n n n n n n C C C C ,求n n n n C C C +++ 21考点10:创新型题目1、对于二项式(1-x)1999,有下列四个命题:①展开式中T 1000= -C 19991000x 999;②展开式中非常数项的系数和是1;③展开式中系数最大的项是第1000项和第1001项;④当x=2000时,(1-x)1999除以2000的余数是1.其中正确命题的序号是__________.(把你认为正确的命题序号都填上)2、规定!)1()1(m m x x x C m x +--= ,其中x ∈R ,m 是正整数,且10=x C ,这是组合数m n C (n 、m 是正整数,且m ≤n )的一种推广.(1) 求315-C 的值;(2) 设x >0,当x 为何值时,213)(xx C C 取得最小值?(3) 组合数的两个性质;①m n n m n C C -=. ②m n m n m n C C C 11+-=+.是否都能推广到m x C (x ∈R ,m 是正整数)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、对于任意正整数,定义“n 的双阶乘n !!”如下:对于n 是偶数时,n !!=n ·(n -2)·(n -4)……6×4×2;对于n 是奇数时,n !!=n ·(n -2)·(n -4)……5×3×1.现有如下四个命题:①(2005!!)·(2006!!)=2006!;②2006!!=21003·1003!;③2006!!的个位数是0;④2005!!的个位数是5.正确的命题是________.。