高三数学附加题集中训练(二项式定理、数学归纳法等)
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3个附加题专项强化练(三)二项式定理、数学归纳法(理科)*1.已知函数 f o (x)=x(sin x+cos x),设 f n (x)为 f n —i (x)的导数,nCN. ⑴求f i (x), f 2(x)的表达式;(2)写出f n (x)的表达式,并用数学归纳法证明. 解:(1)因为f n (x)为f n —i (x)的导数, 所以 f i (x) =f 0,( x)=(sin x+cos x)+x(cos x —sin x) = (x+1)cos x+ (x- 1)( - sin x),同理,f 2(x) = — (x+2)sin x —(x —2)cos x.(2)由(1)得 f 3(x) =f 2' ( x) = — (x+3)cos x+(x —3)sin x, 把f 1(x), f 2(x), f 3( x)分别改写为兀 兀f 1(x) = (x+1)sin x + - +(x —1)cos x + -2-,f 2( x) = (x+ 2)sin x + -2- + (x — 2)cos x+ -2- , f 3(x) = (x+3)sin x+ ^2- + (x- 3)cos x+^2-,猜测 f n (x) = (x+n)sin x+ n 2L +(x —n)cos x + n-21.(*) 卜面用数学归纳法证明上述等式. (i )当n= 1时,由(1)知,等式(*)成立.(ii)假设当n=k(kCN *, k>1)时,等式(*)成立,即 f k (x) = (x+k)sin x + ~~ + (x-k)cos x + ^2 则当n=k+ 1时, f k+ 1( x) = f k ' ( x)= (x + k+1)cos x+容+[x —(k+1)] • k +1 k + 1=[x + ( k+1)]sin x+ -2-兀 +[x —(k+1)] , cos x+ -2-兀, 即当n=k+ 1时,等式(*)成立.综上所述,当 n€ 2时,f n (x) = (x+n ) • sin x + ^2^+(x— n)cos x + ^^ 成立.=sin x ++ (x+ k)cosx+^2^ + cosx+ +(x —k) —sin— sin x +^2-2.设1,2,3 ,…,n 的一个排列是 a1, a2, ♦,a n,若a = i 称i 为不动点(1 < i < n).(1)求1,2,3,4,5 的排列中恰有两个不动点的排列个数;(2)记1,2,3 ,…,n 的排列中恰有k 个不动点的排列个数为 P n (k),①求 P n (k);②kR(k).解:(1)1,2,3,4,5 的排列中恰有两个数不动,即为有两个a = i,另三个a iw i,而三个数没有不动点的排列有 2个,故1,2,3,4,5 的排列中恰有两个不动点的排列个数为2c 5 =20.(2)①在1,2,3 ,…,n 的排列中分成这样 n+1类,有0个不动点,1个不动点,2个不 动点,…,n 个不动点,n故 R(k) = n!k=0②由题设可知 R(k ) = C k Pn k (0)及组合恒等式kC n= nd11得nn-1 k — 1 k=n C niR-k(0) = n C n 1P (n 1) k (0) =n!k=1k=02n3.已知(x 2+ 2x + 4)n = a 0+a 1(x+ 1) +a 2(x+ 1)2+…+ a 2n (x+ 1)2n(nC N *),令 T= ia i .i =1(1)求a 0和T n 关于n 的表达式;2T n o ......................................(2)试比较 M 与(n — 1)a 0+2n 的大小,并证明你的结论.解:(1)在(x 2+2x+ 4)n=a °+a 1(x+1)+&(x+1)2+…+ a 2n (x+1)2n 中,令 x=—1,可 得 a 0=3n.^(x + 2x+ 4) =a °+a 1(x+1) + &(x+1) +…+ &n (x+ 1),两边同时求导得, n(2x+ 2)( x 2+ 2x+ 4)n 1 = a- 2a 2(x+ 1) + 3a 3(x+ 1)2+ …+ 2na 2n (x+ 1)12n令 x = 0,则 ia i = 2nx4nT,所以 T n= 2nx4n -1.2T n r n n o(2)要比较 N 与(n — 1)a 0+2n 的大小,即比较 4与(n — 1)3 +2n 的大小. 当 n = 1 时,4n=4>(n —1)3n+2n 2=2; 当 n = 2 或 3 或 4 时,4n<(n —1)3 n+2n 2; 当 n = 5 时,4n >(n- 1)3n +2n 2. 猜想:当 n>5 时,4n >(n —1)3n+2n 2. 卜面用数学归纳法证明.kkR(k)=kGR k (0)=k=1k=1nk-1 _n 。
二项式定理1.二项式定理:)*()(011111100N n b a C b a C b a C b a C b a n n n n n n n nn n n ∈++⋅⋅⋅++=+---. 2.二项式定理的说明:(1)()n a b +的二项展开式是严格按照a 的降次幂(指数从n 逐项减到0)、b 的升次幂(数从0逐项减到n )排列的,其顺序不能更改,且各项关于a 、b 的指数之和等于n 。
所以()n a b +与()n b a +的二项展开式是不同的。
(3)二项式项数共有(1)n +项,是关于a 与b 的齐次多项式。
(4)二项式系数:展开式中各项的系数为1-r n C ,1,...,3,2,1+=n r . (5)二项式通项:展开式中的第r 项记作r T ,)(1,...,3,2,1111+==--+-n r b a C T r r n r n r ,共有(1)n +项。
(6)正确区分二项式系数与项的系数:二项式系数依次是012,,,,,,.r nn n n n n C C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅项的系数是a 与b 的系数(包括二项式系数)。
如:nn r r n n n n n n n n b C b a C b a C b a C a C b a )()()()()(----n r 2221110+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++=---的 第2项的二次项系数为1n C ,而第2项的系数为1n C -.(7)常见二项式:令1,,a b x ==)*()1(111100N n x C x C x C x C x nn n n n n nn n ∈++⋅⋅⋅++=+--; 令1,,a b x ==-)*()1()1(221100N n x C x C x C x C x n n n n n nn n ∈-+⋅⋅⋅++-=-. 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kn n k n n n n n n n C C C C C C --=⋅⋅⋅==,,,110 .(2)二项式系数和:令1a b ==,则二项式系数的和为:n n n n n n n C C C C 2110=++⋅⋅⋅++-,变形有:12321-=+⋅⋅⋅+++n n n n n n C C C C . (3)15314202-=⋅+⋅⋅+++=⋅+⋅⋅+++n n n nn n n C C C C C C ; (4)求奇数项的系数和与偶数项的系数和: 已知n n n x a x a x a x a a x a 22332102...)(2++++=+,则奇数项的系数和:n a a a a 2420...+++=_______________________________; 偶数项的系数和:12531...-+++n a a a a =_______________________________; (5)二项式系数的最大项:如果二项式的指数n 是偶数时,则中间项为第)(12+n项的二项式系数2nn C 取得最大值;如果二项式的指数n 是奇数时,则中间项有两项,分别为第21+n 项和第23+n 项,对应的二项式系数12n n C -,12n nC+同时取得最大值。
答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!6.3 二项式定理(精练)【题组一 二项式定理展开式】1.(2021·贵州黔东南苗族侗族自治州)计算112233222n n n nn n n n C C C C ---++++L 等于( )A .3nB .23n ´C .31n -D .32n n-【答案】D【解析】原式可变为(02nn C +n 11n 22n 33n n n n n 2C 2C 2C C ---++++L )-02n n C =(21)232n n n n+-=-选项D.2.(2021·江苏无锡市))设*n N Î,化简12233110101010nnn n n n C C C C +×+×+×++×=L ______.【答案】11n【解析】容易知12233110101010nnn n n n C C C C +×+×+×++×=L ()11011nn +=.故答案为:11 n .3.(2021·上海市)已知*n ÎN ,若1223211222240n n n n n n n C C C C ---+++++=L ,则n =________.【答案】4【解析】()122321101221222222212n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C ---+++×××++=+++×××+-()()11121314022nn éù=+-=-=ëû4n \=故答案为:44.(2018·江苏无锡市)求值211222232121222n n n n n C C ------×+×22222121(1)2(1)n n n n C ----+××××××+-×+-=__________.【答案】1【解析】通项展开式中223212n n C --×的1,a 2b =-=,故()()2221211222232221212121222121(21)n n n n n n n n n n C C C -----------×+×+××××××+-×+-=-=1【题组二 二项式指定项的系数与二项式系数】1.(2020·湖北高二)7展开式中含32x -的项是( )A .第8项B .第7项C .第6项D .第5项【答案】C【解析】7展开式的通项公式为:()21172722217713133rr r r r rr T C x x C x --+æöæö=××-×=-×××ç÷ç÷èøèø;令73522r r -=-Þ=;故展开式中含32x -的项是第6项.故选:C.2.(2020·安徽合肥市)二项式()20201x -展开式中的第2020项是( )A .1B .20192020x C .20192020x -D .2020x 【答案】C【解析】由二项展开式()20201x -,可得展开式的通项为()12020rrr T C x +=-,所以展开式中第2020项为()201920192019202020202020T C x x =-=-.故选:C .3.(2020·常州市新桥高级中学高二期中)二项式61x ö+÷ø的展开式中,常数项为________.【答案】【解析】61x ö+÷ø的展开式的通项公式为)66621661rrrrr r r T C C x x ---+æö=××=××ç÷èø,令620r -=,可得3r =,所以展开式的常数项为336C ×=.4(2020·全国高二)已知næçè在的展开式中,第6项为常数项.(1)求n ;(2)求含2x 的项的系数;(3)求展开式中所有的有理项.【答案】(1)10n =;(2)454;(3)2454x ,638-,245256x.【解析】(1)næçè的展开式的通项为233311122rrn r r n rr r r n n T C x x C x ----+æöæö=-=-ç÷ç÷èøèø,因为第6项为常数项,所以=5r 时,有203n r-=,解得10n =.(2)令223n r -=,得()()116106222r n =-=´-=,所以含2x 的项的系数为221014524C æö-=ç÷èø.(3)根据通项公式与题意得1023010r Z r r Z-ìÎïíïÎïî,令()1023r k k Z -=Î,则1023r k -=,即352r k =-.r Z Î,∴k 应为偶数.又010r ££,∴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2221012C x æö-ç÷èø,551012C æö-ç÷èø,8821012C x -æö-ç÷èø,即2454x ,638-,245256x .【题组三 多项式指定项系数或二项式系数】1.(2021·郏县)在521x x æö+-ç÷èø的展开式中,2x 项的系数为( )A .50-B .30-C .30D .50【答案】B【解析】521x x æö+-ç÷èø表示5个因式21x x æö+-ç÷èø的乘积,在这5个因式中,有2个因式都选x -,其余的3个因式都选1,相乘可得含2x 的项;或者有3个因式选x -,有1个因式选1x,1个因式选1,相乘可得含2x 的项,故2x 项的系数为()231552230C C C +-××=-,故选B .2.(2021·全国)()6232x x ++展开式中x 的系数为( )A .92B .576C .192D .384【答案】B【解析】()6232x x ++展开式中含x 的项为15565(3)26332576C x C x x ××=´´=,即x 的系数为576;故选B.3.(2020·河南鹤壁市)6()(2)x y x y z -++的展开式中,232x y z 的系数为( )A .30-B .120C .240D .420【答案】B【解析】()22x y z éù++ëû展开式中含2z 项为()()442262,2C x y z x y ++展开式中3xy 项的系数为332242,C x y ´项的系数为()()62242,2C x y x y z ´\-++展开式中232x y z 的系数为233222646422480360120C C C C ´-´=-=,故选B.4.(2020·新疆高二期末)代数式2521(2)(1)x x+-的展开式的常数项是________(用数字作答)【答案】3【解析】5211x æö-ç÷èø的通项公式为521015521()(1)(1)r r r r r r r T C C x x --+=-=-.令2102r -=-,得4r =;令2100r -=,得=5r .∴常数项为445555(1)2(1)523C C -+-=-=故答案为3.5.(2020·民勤县第一中学高二期末)()3621x x-+的展开式中的常数项为_____.(用数字作答)【答案】180【解析】62x ö+÷ø的展开式中的通项公式 363216622kkkkk k k T C C x x --+æö==××ç÷èø,而()666332221)x x x x x =-ööö-+÷÷÷øøø分别令3332k -=-,3302k -=,解得4k =,或2k =.∴()6321x x ö-+÷ø的展开式中的常数项44226622180C C -=.故答案为:180.6.(2020·全国高二课时练习)求65(1)(21)x y ++的展开式中42x y 的系数 .【答案】600【解析】因为65(1)(21)x y ++的展开式中含42x y 的项为443265(2)C x C y ,所以其系数为432652600C C =.故答案为:6007.(2020·江苏省太湖高级中学高二期中)25(32)x x ++的展开式中3x 的项的系数是________.【答案】1560【解析】由题意,()()2555(32)12x x x x =++++,因为()51x +的展开式的通项公式为15r rr T C x +=,()52x +的展开式的通项公式为5152k k k k T C x -+=,所以25(32)x x ++的展开式中3x 的项的系数是3521412332555555552222C C C C C C C C +++320800*********=+++=.故答案为:1560.8.(2020·全国高二课时练习)已知()2612x x x a æö-ç÷èø+的展开式中2x 的系数是10-,求实数a 的值 .【答案】2【解析】由61x x æö-ç÷èø的展开式的通项公式为6621661(1)(0,1,2,,6)rr r r r r r T C x C x r x --+æö=-=-=ç÷èøL ,令620r -=,可得3r =,令622r -=,可得2r =,所以()2612x x x a æö-ç÷èø+的展开式中2x 的系数为3322662(1)(1)10C a C ´-´+´-´=-,解得2a =.故答案为:2.【题组四 二项式定理的性质】1.(2020·安徽省六安中学高二期中)在12nx ö-÷ø的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中5x 的系数为( )A .7-B .358-C .358D .7【答案】D【解析】因为在12n x ö-÷ø的展开式中,只有第5项的二项式系数最大所以8n =所以812x ö-÷ø的展开式的通项88218811,0,1,2,,822rrrr r r r T C x C x r +-+æöæö=-=-=ç÷ç÷èøèøL 令852r +=,得2r =所以展开式中5x 的系数为228172C æö-=ç÷èø故选:D2.(2020·利川市第五中学高二期末)若1nx x æö-ç÷èø的展开式中只有第7项的二项式系数最大,则展开式中含8x 项的系数是( )A .132B .132-C .66-D .66【答案】D【解析】因为1nx x æö-ç÷èø展开式中只有第7项的二项式系数最大,所以n 为偶数,展开式有13项,12n =,所以二项式展开式的通项为12122112121(1)rr r rr rr T C x C x x --+æö=-=-ç÷èø由1228r -=得2r =,所以展开式中含8x 项的系数为21266C =.故选:D3.(2020·银川市·宁夏大学附属中学高二期中)22nx ö÷ø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 .180B .90C .-180D .-90【答案】A【解析】Q 22nx ö÷ø展开式中只有第六项的二项式系数最大,10n \=,故22nx ö-÷ø展开式的通项公式为()5105211010222rrr r rrr T C C x x --+æö=×-=-×ç÷èø,令5502r -=,解得2r =,所以展开式中的常数项为22102180C ´=.故选:A4.(多选)(2020·江苏泰州市·高二期末)在61x x æö-ç÷èø的展开式中,下列说法正确的有( )A .所有项的二项式系数和为64B .所有项的系数和为0C .常数项为20D .二项式系数最大的项为第4项【答案】ABD【解析】61x x æö-ç÷èø的展开式中所有二项式系数和为6264=,A 正确;令1x =可得61x x æö-ç÷èø的展开式中所有项的系数和为()6110-=,B 正确;通项为()6261rrrCx--,令6203r r -=Þ=,所以61x x æö-ç÷èø的展开式中常数项为()336120C -=-,C 错误;61x x æö-ç÷èø的展开式共有7项,二项式系数最大为第4项,D 正确.故选:ABD5.(多选)(2020·苏州市第四中学校高二期中)已知n (其中15n <)的展开式中第9项,第10项,第11项的二项式系数成等差数列.则下列结论正确的是( )A .n 的值为14B .展开式中常数项为第8项C .展开式中有理项有3项D .二项式系数最大的项是第7项【答案】AC【解析】由题意98102n n n C C C =+,化简得(14)(23)0n n --=,∵15n <,∴14n =.A 正确;展开式通项为4214611414r rr rr r T C C x--+==(014,)r r N ££Î,显然其中无常数项,B 错误;当0,6,12=r时,427,6,56r-=为整数,因此展开式中有3项为有理项,C 正确;展开式有15项,二项式系数最大的项为第8项,D 错误.故选:AC .6.(2020·山东潍坊市·寿光现代中学高二期中)关于()11a b -的说法,正确的是( )A .展开式中的二项式系数之和为2048B .展开式中只有第6项的二项式系数最大C .展开式中第6项和第7项的二项式系数最大D .展开式中第6项的系数最大【答案】AC【解析】()11a b -的展开式中的二项式系数之和为1122048=,所以A 正确;因为11n =为奇数,所以展开式中有12项,中间两项(第6项和第7项)的二项式系数相等且最大,所以B 不正确,C 正确;展开式中第6项的系数为负数,不是最大值,所以D 不正确.故选:AC7.(2020·河北石家庄市·石家庄二中高二期中)(多选题)已知2233nx x æö+ç÷èø展开式中,各项系数的和比它的二项式系数的和大992,则下列结论正确的为( )A .展开式中偶数项的二项式系数之和为52B .展开式中二项式系数最大的项只有第三项C .展开式中系数最大的项只有第五项D .展开式中有理项为第三项、第六项【答案】CD【解析】令1x =,可得展开式中各项系数的和为4n ,又二项式系数的和2n ,因为各项系数的和比它的二项式系数的和大992,所以42992n n -=,解得5n =,对A :因为二项式展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,所以展开式中,偶数项的二项式系数的和为54222=,故A 错误;对B :因为5n =,所以第三项、第四项的二项式系数最大,故B 错误;对C :21045233155()(3)3r r rr r r r TC x x C x+-+=××=××,设展开式中系数最大的项是第1r +项,则115511553333r r r r r r r r C C C C --++ì׳×í׳×î,解得7922r ££,又r N Î,所以4r =,所以展开式中系数最大的项只有第五项,故C 正确;对D :若1r T +是有理项,则当且10+43r为整数,又05r ££,r N Î,所以2,5r =,所以展开式中有理项为第三项、第六项,故D 正确.故选:CD 【题组五 二项式系数或系数和】1.(2020·浙江台州市·高二期中)若34270127(1)(12)x x a a x a x a x +-=+++×××+,则0246a a a a +++=( )A .3B .4C .5D .6【答案】B【解析】令1x =可得:340127=8(11)(12)a a a a +++××++-=×,令1x =-可得:340127=0(11)(12)a a a a ++××--+-=×,两式相加可得:02462()8a a a a +++=,所以02464a a a a +++=,故选:B2.(2020·奈曼旗实验中学高二期中)已知2012(1)nnn x a a x a x a x +=+++×××+,01216n a a a a +++×××+=,则自然数n 等于( )A .6B .5C .4D .3【答案】C【解析】由题意,令1x =,则01212(1)nnn a a a a +=++××+=+×,因为01216n a a a a +++×××+=,所以216n =,解得4n =.故选:C.3.(2020·河北石家庄市·石家庄二中高二期中)若()()()2202020202019201801220201111a x a x x a x x a x +-+-++-=L ,则012020a a a +++=L ( )A .1B .0C .20202D .20212【答案】C【解析】()2020201920182202001220202020(1)(1(1)11)x x a x a x x a x x a x +-+-++-=éùëû+-=L Q ,当02020k ££且k ÎN 时,2020kk a C =,因此,01220202020202020202020012202020202a a a C C a C C =++++=+++×××+L .故选:C.4.(2020·古丈县第一中学高二月考)已知多项式()()()()()543221521102110215211x x x x x ---+---+--可以写成2345012345a a x a x a x a x a x +++++,则024a a a ++=( )A .0B .1024-C .512-D .256-【答案】C【解析】由题意,多项式()()()()()543221521102110215211x x x x x ---+---+--55[(21)1](22)x x =--=-,即52345012345(22)x a a x a x a x a x a x -=+++++,令1x =,可得0123450a a a a a a +++++=,令1x =-,可得0124553(4)1024a a a a a a -+-+-=-=-,两式相加,可得0242(102)4a a a ++=-,可得024512a a a ++=-.故选:C.5.(2020·青海高二期末)已知22æçènx 的展开式中第9项为常数项,则展开式中的各项系数之和为( )A .1012B .1012-C .102D .102-【答案】A【解析】Q 882888220922n n n n n x T C C x---æöæ×ç÷ø=çèè=,所以2200n -=,则10n =,令1x =,可得102101122æ=çè,所以展开式中的各项系数之和为1012.故选:A.6.(2020·宁夏吴忠市·吴忠中学)设复数21i x i=-(i 是虚数单位),则12233201920192019201920192019...C x C x C x C x ++++=( )A .iB .i -C .1i -+D .1i --【答案】D 【解析】22(1)11(1)(1)i i i x i i i i +===-+--+,122332019201901223320192019201920192019201920192019201920192019 (1)C x C x C x C x C C x C x C x C x ++++=+++++-201920193(1)1i 1i 1i 1x =+-=-=-=--,故选D.7.(2020·宜昌天问教育集团高二期末)已知(1)n x l +展开式中第三项的二项式系数与第四项的二项式系数相等,2012(1)n n n x a a x a x a x l +=++++L ,若12242n a a a ++×××=,则012(1)n n a a a a -+-×××+-的值为( )A .1B .-1C .8lD .-81【答案】B【解析】因为(1)n x l +展开式中第三项的二项式系数与第四项的二项式系数相等,故可得5n =,令0x =,故可得01a =,又因为125242a a a +++=L ,令1x =,则()501251243a a a a l +=++++=L ,解得2l =令1x =-,则()()5501251211a a a a -=-+-+-=-L .故选:B.8.(2020·全国高二课时练习(理))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 *)是一个单调递增数列,则k 的最大值是( )A .5B .6C .7D .8【答案】B【解析】由二项式定理知a n =110n C - (n =1,2,3,…,11).又(x +1)10展开式中二项式系数具有对称性,且最大的项是第6项,且从第1项到第6项二项式系数逐渐增大,第6项到底11项二项式系数逐渐减小,∴k 的最大值为6.故选:B.【题组六 二项式定理的运用】1.(2020·全国高二课时练习) 12233101010101010190909090C C C C -+-++L 除以88的余数是( )A .2B .1C .86D .87【答案】B【解析】因为122331010101010101010190909090(190)(188)C C C C -+-++=-=+L 12233101010101010188888888C C C C =+++++L ()122391010101010188888888C C C C =+++++L ,所以12233101010101010190909090C C C C -+-++L 除以88的余数是1.故选:B .2.(2020·全国高二课时练习)设a Z Î,且013a ££,若201251a +能被13整除,则a =( )A .0B .1C .11D .12【答案】D【解析】由题意,因为51521=-,所以2012201202012120112011120122012201251(521)5252521C C C =-=-+-+L ,又因为52能被13整除,所以只需1a +能被13整除,因为a Z Î,013a ££,所以12a =.故选:D.3.(2020·江苏省如东高级中学高二期中)已知0m >,且202015m +恰能被14整除,则m 的取值可以是( )A .1-B .1C .7D .13【答案】D【解析】因为()0202012019201912020202020202020202014141514...1411C C C =+++=++ 其中0202012019201912020202020201414...14C C C +++能被14整除,所以m 的取值可以是13.故选:D.4.(2020·全国高二单元测试)设a ∈Z ,且0≤a <13,若512020+a 能被13整除,则a =( )A .0B .1C .11D .12【答案】D【解析】512020=(52﹣1)2020=(1﹣52)20200122202020202020202020202020525252C C C C =-+-+LL .因为52能被13整除,所以上式从第二项起,每一项都可以被13整除,所以上式被13除,余数为020201C =,所以要使512020+a 能被13整除,因为a ∈Z ,且0≤a <13,只需a +1=13即可,故a =12.故选:D.5.(2020·江苏盐城市·盐城中学高二期中)设n ∈N *,则0n C 1n 80+1n C 1n ﹣181+2n C 1n ﹣282+3n C 1n ﹣383+……+1n n C -118n ﹣1+n n C 108n 除以9的余数为( )A .0B .8C .7D .2【答案】A 【解析】因为C 0n 1n 80+C 1n 1n ﹣181+C 2n 1n ﹣282+C 3n 1n ﹣383+……+C 1n n -118n ﹣1+C n n 108n =(1+8)n =9n ;故除以9的余数为0;故选:A .6.(2020·山东临沂市·高二期中)61.02的近似值(精确到0.01)为( )A .1.12B .1.13C .l.14D .1.20【答案】B【解析661223366661.02(10.02)10.020.020.020.02C C C =+=+´+´+´++L 10.120.006 1.13»++».故选:B .7.(2020·全国高二课时练习)71.95的计算结果精确到个位的近似值为()A .106B .107C .108D .109【答案】B【解析】∵()77716252771.9520.05220.0520.05C C =-=-´´+´´-×××107.28»,∴71.95107».故选B8.(2020·江苏苏州市·高二期中)已知n 为正整数,若101.15[,1)n n Î+,则n 的值为( )A .2B .3C .4D .5【答案】C【解析】因为5531.15120æö=+ç÷èø01234512345555555333333202020202020C C C C C C æöæöæöæöæöæö=×+×+×+×+×+×ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷èøèøèøèøèøèø33927393154408002040020æöæö=++++´+ç÷ç÷èøèø373093280040020æö=++×ç÷èø,而373093727730122222 2.1800400208008000800800080æö<++×<++<++=+<ç÷èø,所以52 1.15 2.1<<,因此104.1541 4.1<<,又n 为正整数,101.15[,1)n n Î+,所以4n =;故选:C.。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(二项式定理)练习一. 基础小题练透篇1.已知(2x +1)n 的展开式中,第三项和第四项的二项式系数相等,则n =( ) A .7 B .6 C .5 D .42.[2023ꞏ上海市月考]在⎝⎛⎭⎫x -1x 7的二项展开式中,系数最大的是第( )项A .3B .4C .5D .63.[2023ꞏ福建省莆田第一中学高三考试]在⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中,常数项为( )A .80B .-80C .160D .-160 4.[2023ꞏ福建省福州第八中学高三训练](x +2y )(x -y )5的展开式中的x 3y 3项系数为( ) A .30 B .10 C .-30 D .-105.[2023ꞏ重庆市检测]若(x 2+1)(4x +1)8=a 0+a 1(2x +1)+a 2(2x +1)2+…+a 10(2x +1)10,则a 1+a 2+…a 10等于( )A .2B .1C .54D .-146.[2023ꞏ江西省联考]已知(x +1)4+(x -2)8=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a 8(x -1)8,则a 3=( )A .64B .48C .-48D .-647.[2023ꞏ湖南省高三第一次大联考]设(1+2x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,若a 5=a 6,则n =( )A .6B .7C .8D .98.[2023ꞏ云南省昆明市高三检测]若(3x +x )n 的展开式的所有项的系数和与二项式系数和的比值是32,则展开式中x 3项的系数是__________.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ辽宁省凤城市月考]在(x -1)n 的二项展开式中,仅有第6项的二项式系数最大,则n =( )A .8B .9C .10D .112.[2023ꞏ江苏省常州市高三模拟 ]若(1-ax +x 2)(1-x )8的展开式中含x 2的项的系数为21,则a =( )A .-3B .-2C .-1D .13.[2023ꞏ上海市一模]二项式(x +13x)30的展开式中,其中是有理项的项数共有( )A .4项B .7项C .5项D .6项4.[2023ꞏ吉林省吉林市月考]若二项式⎝⎛⎭⎫12-x n 的展开式中所有项的系数和为164 ,则展开式中二项式系数最大的项为( )A .-52 x 3B .154 x 4 C .-20x 3 D .15x 45.[2023ꞏ浙江省高三联考](x-23x)6的展开式的中间一项的系数是__________.(用数字作答).6.[2023ꞏ浙江嘉兴检测]已知⎝⎛⎭⎫3x 2+1x n展开式中的各二项式系数的和比各项系数的和小240,则n =__________;展开式中的系数最大的项是________.三. 高考小题重现篇1.[2020ꞏ北京卷]在(x -2)5的展开式中,x 2的系数为( ) A .-5 B .5 C .-10 D .102.[2019ꞏ全国卷Ⅲ](1+2x 2)(1+x )4的展开式中x 3的系数为( ) A .12 B .16 C .20 D .243.[2022ꞏ新高考Ⅰ卷]⎝⎛⎭⎫1-yx (x +y )8的展开式中x 2y 6的系数为________________(用数字作答).4.[2020ꞏ全国卷Ⅲ]⎝⎛⎭⎫x 2+2x 6的展开式中常数项是______(用数字作答).5.[2021ꞏ上海卷]已知二项式(x +a )5展开式中,x 2的系数为80,则a =________. 6.[2021ꞏ浙江卷]已知多项式(x -1)3+(x +1)4=x 4+a 1x 3+a 2x 2+a 3x +a 4,则a 1=________,a 2+a 3+a 4=________.四. 经典大题强化篇1.已知(2x -1)5=a 0x 5+a 1x 4+a 2x 3+a 3x 2+a 4x +a 5.求下列各式的值: (1)a 0+a 1+a 2+…+a 5; (2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5|; (3)a 1+a 3+a 5.2.[2023ꞏ江西省景德镇一中考试]已知函数f (n ,x )=⎝⎛⎭⎫2m +m x n (m >0,x >0).(1)当m =2时,求f (7,x )的展开式中二项式系数最大的项;(2)若f (10,x )=a 0+a 1x +a 2x 2 +…+a 10x 10 ,且a 2=180,参考答案一 基础小题练透篇1.答案:C答案解析:因为(2x +1)n的展开式中,第三项和第四项的二项式系数相等,所以C 2n =C 3n ,由组合数的性质可得n =2+3=5.2.答案:C答案解析:在二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 7 的展开式中,通项公式为T r +1=C r 7 ·x 7-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r C r7 x 7-2r,故第r +1项的系数为(-1)r C r7 ,当r =0,2,4,6时,系数为正,因为C 07 <C 17 =C 67 <C 27 <C 47 ,所以当r =4时,系数最大的项是第5项. 3.答案:D答案解析:由于x ,1x互为倒数,故常数项为第4项,即常数项为C 36 x 3⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 3 =20×(-8)=-160.故选D. 4.答案:B答案解析:因为(x +2y )(x -y )5=x (x -y )5+2y (x -y )5,(x -y )5的通项为:T r +1=C r5 x 5-r (-y )r ,令r =3,则T 4=C 35 x 2(-y )3,令r =2,则T 3=C 25 x 3(-y )2,所以x 3y 3的系数为C 35 (-1)3+2C 25 (-1)2=-10+20=10. 故选B. 5.答案:D答案解析:令x =0,则a 0+a 1+a 2+…+a 10=(0+1)×(0+1)8=1,令x =-12,则a 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫14+1 ×(-2+1)8=54 ,∴a 1+a 2+…+a 10=1-54 =-14 . 6.答案:C答案解析:由(x +1)4+(x -2)8=[(x -1)+2]4+[(x -1)-1]8=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a 8(x -1)8,得a 3·(x -1)3=C 14 ·(x -1)3·2+C 58 ·(x -1)3·(-1)5,∴a 3=8-C 58 =-48.故选C. 7.答案:C答案解析:(1+2x )n 展开式第r +1项T r +1=C r n (2x )r =C r n 2r x r,∵a 5=a 6,∴C 5n 25=C 6n 26,即C 5n =2C 6n ,∵n !5!(n -5)! =2×n !6!(n -6)! , 整理得n -5=3,∴n =8. 故选C.8.答案:15答案解析:令x =1,得所有项的系数和为4n ,二项式系数和为2n ,所以4n 2n =2n=32,即n =5,(3x +x )5的第r +1项为C r5 ·(3x )5-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12 r=C r 5 ·35-r ·x 5-r2 .令5-r2=3,得r =4,所以x 3项的系数是C 45 ×3=15.二 能力小题提升篇1.答案:C答案解析:因为在(x -1)n的二项展开式中,仅有第6项的二项式系数最大,即C 5n 最大,所以n =10.2.答案:C答案解析:(1-x )8展开式第r +1项T r +1=C r 8 18-r (-x )r =(-1)r C r 8 x r,(1-ax +x 2)(1-x )8的展开式中含x 2的项的系数为1·(-1)2C 28 -a ·(-1)C 18 +1·(-1)0C 08 ,所以1·(-1)2C 28 -a ·(-1)C 18 +1·(-1)0C 08 =21,解方程可得a =-1,故选C.3.答案:D答案解析:二项式(x +13x )30的展开式中,通项公式为C r 30 ·(x )30-r·(13x)r=C r30 ·x15-56r,0≤r ≤30,∴r =0,6,12,18,24,30时满足题意,共6项. 4.答案:A答案解析:令x =1可得⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1 n=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 n =164 =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 6 ,所以n =6,展开式有7项,所以二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x 6 展开式中二项式系数最大的为第4项T 4=(-1)3C 36 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 6-3x 3=-52x 3. 5.答案:-16027答案解析:由二项式展开式可知,⎝⎛⎭⎪⎪⎫x 3-23x 6的展开式的中间一项的系数为C 36 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13 3·(-2)3=-16027. 6.答案:4 108x 5答案解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2+1x n 展开式中,各二项式系数的和比各项系数的和小240,即2n -(3+1)n =-240,化简得22n -2n -240=0,解得2n =16或2n=-15(不合题意,舍去),所以n =4.所以⎝ ⎛⎭3x 2+1x 4=81x 8+4×27x 5+6×9x 2+4×3x +1x4 ,展开式中的系数最大的项是108x 5.三 高考小题重现篇1.答案:C答案解析: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)rx 5-r2 ,令5-r 2=2,得r =1,所以T 2=C 15 (-2)x 2=-10x 2,所以x 2的系数为-10.2.答案:A答案解析: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C 34 +2C 14 =4+8=12.3.答案:-28答案解析:因为⎝⎛⎭⎪⎫1-y x()x +y 8=()x +y 8-y x()x +y 8,所以⎝⎛⎭⎪⎫1-y x()x +y 8的展开式中含x 2y 6的项为C 68 x 2y 6-y xC 58 x 3y 5=-28x 2y 6,⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y x ()x +y 8的展开式中x 2y 6的系数为-28. 4.答案:240答案解析:展开式的通项为T r +1=C r6 (x 2)6-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x r=2r C r 6 x12-3r ,令12-3r =0,解得r =4,故常数项为24C 46 =240.5.答案:2答案解析:(x +a )5的展开式的通项为T r +1=C r 5 x 5-r a r ,令5-r =2,得r =3,则C 35 a 3=80,解得a =2.6.答案:5 10答案解析:(x -1)3展开式的通项T r +1=C r 3 x 3-r ·(-1)r ,(x +1)4展开式的通项T k +1=C k 4 x 4-k ,则a 1=C 03 +C 14 =1+4=5;a 2=C 13 (-1)1+C 24 =3;a 3=C 23 (-1)2+C 34 =7;a 4=C 33 (-1)3+C 44 =0.所以a 2+a 3+a 4=3+7+0=10.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 5=1.(2)令x =-1,得-35=-a 0+a 1-a 2+a 3-a 4+a 5.由(2x -1)5的通项T r +1=C r 5 (-1)r ·25-r ·x 5-r, 知a 1,a 3,a 5为负值,所以|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5|=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=35=243. (3)由a 0+a 1+a 2+…+a 5=1,-a 0+a 1-a 2+…+a 5=-35,得2(a 1+a 3+a 5)=1-35,所以a 1+a 3+a 5=1-352=-121.2.答案解析:(1)当m =2时,f (7,x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2x 7 的展开式共有8项,二项式系数最大的项为第四项或第五项,所以T 4=C 37 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 3 =280x3 或T 5=C 47 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 4=560x4 .(2)①f (10,x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +m x 10 的通项公式为T r +1=C r 10 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m10-r⎝ ⎛⎭⎪⎫m x r=210-r ·m 2r -10·C r 10 x -r ,且f (10,x )=a 0+a 1x+a 2x2 +…+a n xn ,所以1x2 的系数为a 2=28C 210 m -6=180,解得m=2,所以f (10,x )的通项公式为T r +1=C r10 ⎝ ⎛⎭2x r=2r C r 10 x -r ,所以a r =2r C r10 ,当r =0时,a 0=1,令x =1,∑10i =1a i =310-1=59 048, ②设a r =2r C r10 为a i (0≤i ≤10)中的最大值,则⎩⎨⎧2r C r 10 ≥2r -1C r -110 2r C r 10 ≥2r +1C r +110, 解得⎩⎪⎨⎪⎧2(11-r )≥r r +1≥2(10-r ) ,即193 ≤r ≤223 ,r ∈N ,所以r =7,所以(a i )max =a 7=27C 710 =15 360.。
专题44二项式定理【题型归纳目录】题型一:求二项展开式中的参数题型二:求二项展开式中的常数项题型三:求二项展开式中的有理项题型四:求二项展开式中的特定项系数题型五:求三项展开式中的指定项题型六:求几个二(多)项式的和(积)的展开式中条件项系数题型七:求二项式系数最值题型八:求项的系数最值题型九:求二项展开式中的二项式系数和、各项系数和题型十:求奇数项或偶数项系数和题型十一:整数和余数问题题型十二:近似计算问题题型十三:证明组合恒等式题型十四:二项式定理与数列求和题型十五:杨辉三角【考点预测】知识点1、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题(1)二项式定理一般地,对于任意正整数n ,都有:011()()n n n r n r r n n nn n n a b C a C a b C a b C b n N --*+=+++++∈ ,这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做n b a )(+的二项展开式.式中的r n r rnC a b -做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r r r n T C a b -+=,其中的系数rn C (r =0,1,2,…,n )叫做二项式系数,(2)二项式()n a b +的展开式的特点:①项数:共有1n +项,比二项式的次数大1;②二项式系数:第1r +项的二项式系数为r n C ,最大二项式系数项居中;③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数n .字母a 降幂排列,次数由n 到0;字母b 升幂排列,次数从0到n ,每一项中,a ,b 次数和均为n ;④项的系数:二项式系数依次是012r nn n n n nC C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅,,,,,,,项的系数是a 与b 的系数(包括二项式系数).(3)两个常用的二项展开式:高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇①011()(1)(1)n n n r r n r r n n nn n n n a b C a C a b C a b C b ---=-++-⋅++-⋅ (*N n ∈)②122(1)1n r r nn n n x C x C x C x x +=++++++ (4)二项展开式的通项公式二项展开式的通项:1r n r rr nT C a b -+=()0,1,2,3,,r n =⋯公式特点:①它表示二项展开式的第1r +项,该项的二项式系数是rn C ;②字母b 的次数和组合数的上标相同;③a 与b 的次数之和为n .注意:①二项式()n a b +的二项展开式的第r +1项r n r rnC a b -和()n b a +的二项展开式的第r +1项r n r r n C b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换位置的.②通项是针对在()n a b +这个标准形式下而言的,如()n a b -的二项展开式的通项是1(1)r r n r rr n T C a b-+=-(只需把b -看成b 代入二项式定理).2、二项式展开式中的最值问题(1)二项式系数的性质①每一行两端都是1,即0n n n C C =;其余每个数都等于它“肩上”两个数的和,即11m m mn n n C C C -+=+.②对称性每一行中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即mn m nn C C -=.③二项式系数和令1a b ==,则二项式系数的和为0122r nn nn n n n C C C C C ++++++= ,变形式1221rn n n n n n C C C C +++++=- .④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和在二项式定理中,令11a b ==-,,则0123(1)(11)0n n n nn n n n C C C C C -+-++-=-= ,从而得到:0242132111222r r nn n n n n n n n C C C C C C C +-++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅=++++⋅⋅⋅=⋅= .⑤最大值:如果二项式的幂指数n 是偶数,则中间一项12n T +的二项式系数2n nC 最大;如果二项式的幂指数n 是奇数,则中间两项12n T +,112n T ++的二项式系数12n nC-,12n nC+相等且最大.(2)系数的最大项求()n a bx +展开式中最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为121n A A A +⋅⋅⋅,,,,设第1r +项系数最大,应有112r rr r A A A A +++≥⎧⎨≥⎩,从而解出r 来.知识点3、二项式展开式中系数和有关问题常用赋值举例:(1)设()011222nn n n r n r r n n nn n n n a b C a C a b C a b C a b C b ---+=++++++ ,二项式定理是一个恒等式,即对a ,b 的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取a ,b 的值.①令1a b ==,可得:012n nn n nC C C =+++ ②令11a b ==,,可得:()012301nnn n n n n C C C C C =-+-+- ,即:02131n n n n n n n n C C C C C C -+++=+++ (假设n 为偶数),再结合①可得:0213112n n n n n n n n n C C C C C C --+++=+++= .(2)若121210()n n n n n n f x a x a x a x a x a ----=+++++ ,则①常数项:令0x =,得0(0)a f =.②各项系数和:令1x =,得0121(1)n n f a a a a a -=+++++ .③奇数项的系数和与偶数项的系数和(i )当n 为偶数时,奇数项的系数和为024(1)(1)2f f a a a +-+++= ;偶数项的系数和为135(1)(1)2f f a a a --+++=.(可简记为:n 为偶数,奇数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)(ii )当n 为奇数时,奇数项的系数和为024(1)(1)2f f a a a --+++= ;偶数项的系数和为135(1)(1)2f f a a a +-+++=.(可简记为:n 为奇数,偶数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)若1210121()n n n n f x a a x a x a x a x --=+++++ ,同理可得.注意:常见的赋值为令0x =,1x =或1x =-,然后通过加减运算即可得到相应的结果.【典例例题】题型一:求二项展开式中的参数例1.(2022·湖南·模拟预测)已知6a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为160-,则实数=a ()A .2B .-2C .8D .-8例2.(2022·全国·高三专题练习)62ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中的常数项为-160,则a =()A .-1B .1C .±1D .2例3.(2022·全国·高三专题练习)已知二项式52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,4x 项的系数为40,则=a ()A .2B .-2C .2或-2D .4例4.(2022·湖北·高三阶段练习)若(21)n x +的展开式中3x 项的系数为160,则正整数n 的值为()A .4B .5C .6D .7例5.(2022·四川·乐山市教育科学研究所三模(理))()5m x -展开式中3x 的系数为20-,则2m =()A .2B .1C .3D 【方法技巧与总结】在形如()m n N ax bx +的展开式中求t x 的系数,关键是利用通项求r ,则Nm tr m n-=-.题型二:求二项展开式中的常数项例6.(2022·全国·高三阶段练习(理))612x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的常数项为()A .160B .120C .90D .60例7.(2022·浙江·慈溪中学高三开学考试)62x⎛⎝的展开式中的常数项为()A .60-B .60C .64D .120例8.(2022·全国·高三专题练习(理))二项式()5*nx n ⎛∈ ⎝⎭N 的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于()A .2B .3C .4D .5例9.(2022·全国·模拟预测)二项式10的展开式中的常数项为()A .210B .-210C .252D .-252【方法技巧与总结】写出通项,令指数为零,确定r ,代入.题型三:求二项展开式中的有理项例10.(2022·全国·高三专题练习)在二项式)11x的展开式中,系数为有理数的项的个数是_____.例11.(2022·湖南·长郡中学模拟预测)已知)nx 展开式的二项式系数之和为64,则展开式中系数为有理数的项的个数是________.例12.(2022·湖南长沙·模拟预测)已知)()*,112nn N n ∈≤≤的展开式中有且仅有两项的系数为有理数,试写出符合题意的一个n 的值______.例13.(2022·全国·高三专题练习)100+的展开式中系数为有理数项的共有_______项.例14.(2022·上海·格致中学高三阶段练习)在50的展开式中有__项为有理数.【方法技巧与总结】先写出通项,再根据数的整除性确定有理项.题型四:求二项展开式中的特定项系数例15.(2022·北京海淀·一模)在4)x 的展开式中,2x 的系数为()A .1-B .1C .4-D .4例16.(2022·云南·高三阶段练习(理))在621x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的二项展开式中,第4项的二项式系数是()A .20B .20-C .15D .15-例17.(2022·全国·高三专题练习)若()2nx y -的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则n =().A .9B .10C .11D .12例18.(2022·甘肃·武威第八中学高三阶段练习)在51x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数为()A .10-B .5-C .5D .10【方法技巧与总结】写出通项,确定r ,代入.题型五:求三项展开式中的指定项例19.(2022·广东·高三阶段练习)()102321x x ++的展开式中,2x 项的系数为___________.例20.(2022·广东·仲元中学高三阶段练习)25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为______.例21.(2022·山西大附中高三阶段练习(理))5212x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为_________.例22.(2022·广东·广州市庆丰实验学校一模)622(21)x x+-的展开式中的常数项为__________.(用数字填写正确答案)例23.(2022·全国·高三专题练习)151234()x x x x +++的展开式合并前的项数为()A .415C B .415A C .44154A A ⋅D .154例24.(2022·河北邢台·高三期末(理))411()x y x y+--的展开式的常数项为A .36B .36-C .48D .48-例25.(2022·四川绵阳·三模(理))在521x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中,2x 项的系数为()A .50-B .30-C .30D .50例26.(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【方法技巧与总结】三项式()()n a b c n N ++∈的展开式:()[()]n n a b c a b c ++=++()n rrr n C a b c -=+++ ()rq n r q q r nn r C C a b c ---=++++ r q n r q q r n n r C C a b c ---=++若令n r q p --=,便得到三项式()()n a b c n N ++∈展开式通项公式:()r q p q r n n r C C a b c p q r N p q r n -∈++=,,,,其中!(r)!!!()!!()!!!!r q n n r n n n C C r n r q n r q p q r --==---叫三项式系数.题型六:求几个二(多)项式的和(积)的展开式中条件项系数例27.(2022·江苏江苏·高三阶段练习)()61y x y x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中42x y 的系数为()A .6B .9-C .6-D .9例28.(2022·四川·高三开学考试(理))()632112x x x ⎛⎫+⋅- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为()A .240B .240-C .400D .80例29.(2022·云南师大附中高三阶段练习)6211(2)x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中3x 的系数为()A .160B .160-C .148D .148-例30.(2022·新疆克拉玛依·三模(理))已知51m x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中常数项为-40,则m =()A .3-B .3C .13D .13-例31.(2022·江苏南京·三模)(1+x )4(1+2y )a (a ∈N*)的展开式中,记xmyn 项的系数为f (m ,n ).若f (0,1)+f (1,0)=8,则a 的值为()A .0B .1C .2D .3例32.(2022·全国·高三专题练习)在5221y x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中,含32x y 的项的系数是()A .10B .12C .15D .20【方法技巧与总结】分配系数法题型七:求二项式系数最值例33.(2022·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例34.(2022·全国·高三专题练习)7(12)x +展开式中二项式系数最大的项是()A .3280x B .4560x C .3280x 和4560x D .5672x 和4560x例35.(2022·湖南·高三阶段练习)设m 为正整数,2()m x y +的展开式中二项式系数的最大值为a ,21()m x y ++的展开式中的二项式系数的最大值为b .若158a b =,则m 的值为()A .5B .6C .7D .8例36.(2022·全国·高三专题练习)5a x ⎫⎪⎭的展开式中x 的系数等于其二项式系数的最大值,则a 的值为()A .2B .3C .4D .2-例37.(2022·安徽·高三阶段练习(理))在1)2nx -的展开式中,只有第五项的二项式系数最大,则展开式中6x 的系数为()A .454B .358-C .358D .7【方法技巧与总结】利用二项式系数性质中的最大值求解即可.题型八:求项的系数最值例38.(2022·全国·高三专题练习)已知(13)n x -的展开式中各项系数之和为64,则该展开式中系数最大的项为___________.例39.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)()91-x 的展开式中系数最小项为第______项.例40.(2022·全国·高三专题练习)若n 展开式中前三项的系数和为163,则展开式中系数最大的项为_______.例41.(2022·江苏·姜堰中学高三阶段练习)()2*nn N ∈展开式中只有第6项系数最大,则其常数项为______.例42.(2022·上海·高三开学考试)假如1n x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的二项展开式中3x 项的系数是84-,则1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭二项展开式中系数最小的项是__________.【方法技巧与总结】有两种类型问题,一是找是否与二项式系数有关,如有关系,则转化为二项式系数最值问题;如无关系,则转化为解不等式组:11r r r r T T T T +-≥⎧⎨≥⎩,注意:系数比较大小.题型九:求二项展开式中的二项式系数和、各项系数和例43.(2022·全国·高三专题练习)若7270127(1)x a a x a x a x -=++++ ,则1237a a a a ++++= _________.(用数字作答)例44.(2022·广东·高三阶段练习)已知2012(2)+=++++ n n n x a a x a x a x ,若01281n a a a a ++++= ,则自然数n 等于_____.例45.(2022·广东·广州大学附属中学高三阶段练习(理))若35()(2)x y x y a +-+的展开式中各项系数的和为256,则该展开式中含字母x 且x 的次数为1的项的系数为___________.例46.(2022·全国·高三专题练习)设()20202202001220201ax a a x a x a x -=+++⋅⋅⋅+,若12320202320202020a a a a a +++⋅⋅⋅+=则非零实数a 的值为()A .2B .0C .1D .-1例47.(2022·全国·高三专题练习)已知202123202101232021(1)x a a x a x a x a x +=+++++ ,则20202019201820171023420202021a a a a a a ++++++= ()A .202120212⨯B .202020212⨯C .202120202⨯D .202020202⨯例48.(多选题)(2022·全国·高三专题练习)若()()()220222022012022111x x x a a x a x ++++++=+++ ,则()A .02022a =B .322023a C =C .20221(1)1ii i a =-=-∑D .202211(1)1i i i ia -=-=∑例49.(2022·全国·高三专题练习)设2002200012200(21)x a a x a x a x -=++++ ,求(1)展开式中各二项式系数的和;(2)12200a a a +++ 的值.例50.(2022·全国·高三专题练习)在①只有第5项的二项式系数最大;②第4项与第6项的二项式系数相等;③奇数项的二项式系数的和为128;这三个条件中任选一个,补充在下面(横线处)问题中,解决下面两个问题.已知2012(21)n nn x a a x a x a x -=+++(n ∈N*),___________(1)求122222n na a a +++ 的值:(2)求12323n a a a na +++ 的值.例51.(2022·全国·高三专题练习)()()202222022012202212R x a a x a x a x x -=++++∈ .求:(1)0122022a a a a ++++ ;(2)1352021a a a a +++ ;(3)0122022a a a a ++++ ;(4)展开式中二项式系数和以及偶数项的二项式系数和;(5)求展开式二项式系数最大的项是第几项?(6)1232022232022a a a a ++++ .例52.(2022·全国·高三专题练习)已知8280128(13)x a a x a x a x-=++++ (1)求128a a a +++ ;(2)求2468a a a a +++.【方法技巧与总结】二项展开式二项式系数和:2n ;奇数项与偶数项二项式系数和相等:12n -.系数和:赋值法,二项展开式的系数表示式:2012()...n n n ax b a a x a x a x +=++++(01...n a a a ,,,是系数),令1x =得系数和:01...()n n a a a a b +++=+.题型十:求奇数项或偶数项系数和例53.(2022·浙江·模拟预测)已知多项式()4228012832-+=++++ x x a a x a x a x ,则1357a a a a +++=_______,1a =________.例54.(2022·全国·模拟预测)若()()9911x ax x +-+的展开式中,所有x 的偶数次幂项的系数和为64,则正实数a 的值为______.例55.(2022·内蒙古·海拉尔第二中学模拟预测(理))已知2220122(2)1+)1+)...1+)nnn x a a x a x a x +=++++(((,若15246222...21n n a a a a a -+++++=-,则n =_____________.例56.(2022·湖北武汉·模拟预测)在5()(1)a x x ++展开式中,x 的所有奇数次幂项的系数之和为20,则=a _____________.例57.(2022·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-例58.(2022·江苏南通·高三开学考试)在61⎛ ⎝的二项展开式中,奇数项的系数之和为()A .365-B .364-C .364D .365例59.(2022·全国·高三专题练习)若443243210(21)x a x a x a x a x a -=++++,则024a a a ++=()A .40B .41C .40-D .41-【方法技巧与总结】2012()...n n n ax b a a x a x a x +=++++,令1x =得系数和:01...()n n a a a a b +++=+①;令1x =-得奇数项系数和减去偶数项系数和:01230213...()(...)(...)n n a a a a a a b a a a a -+-=-=++-++②,联立①②可求得奇数项系数和与偶数项系数和.题型十一:整数和余数问题例60.(2022·全国·高三专题练习)已知3029292828130303022C 2C 2C S =+++⋅⋅⋅+,则S 除以10所得的余数是()A .2B .3C .6D .8例61.(2022·河南·南阳中学高三阶段练习(理))已知202274a +能够被15整除,则a 的一个可能取值是()A .1B .2C .0D .1-例62.(2022·陕西·西安中学一模(理))设a Z ∈,且013a ≤<,若202251a +能被13整除,则=a ()A .0B .1C .11D .12例63.(2022·全国·高三专题练习)1223310101010101010180808080(1)8080k k k C C C C -+-++-++ 除以78的余数是()A .1-B .1C .87-D .87例64.(2022·全国·高三专题练习(文))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 ,()0m m >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()mod a b m ≡.若0122202020C C 2C 2=+⋅+⋅++ a 202020C 2⋅,()mod10a b ≡,则b 的值可以是()A .2022B .2021C .2020D .2019题型十二:近似计算问题例65.(2022·山西·应县一中高三开学考试(理))6(1.05)的计算结果精确到0.01的近似值是_________.例66.(2022·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________.例67.(2022·全国·高三专题练习)71.95的计算结果精确到个位的近似值为A .106B .107C .108D .109题型十三:证明组合恒等式例68.(2022·江苏·高三专题练习)(1)阅读以下案例,利用此案例的想法化简0112233434343434C C C C C C C C +++.案例:考查恒等式523(1)(1)(1)x x x +=++左右两边2x 的系数.因为右边2301220312232223333(1)(1)()()x x C C x C x C x C x C x C ++=+++++,所以,右边2x 的系数为011223232323C C C C C C ++,而左边2x 的系数为25C ,所以011223232323C C C C C C ++=25C .(2)求证:22212220(1)()(1)nr n nn n n r r C n C n C --=+-=+∑.例69.(多选题)(2022·江苏·海安市曲塘中学高三期末)下列关系式成立的是()A .0n C +21n C +222n C +233n C +…+2n nn C =3nB .202nC +12n C +222n C +32n C +…+212n n C -+222n n C =3·22n-1C .1n C ·12+2n C ·22+3n C ·32+…+nn C n 2=n ·2n -1D .(0n C )2+(1n C )2+(2n C )2+…+(nn C )2=2nnC 例70.(多选题)(2022·全国·高三专题练习)设*N n ∈,下列恒等式正确的为()A .1212n n n n n C C C -+++= B .121122n n n n n C C nC n -+++=⋅ C .()2122221212n n n n n C C n C n n -+++=+ D .()31323112432n n n n n C C n C n -+++=- 题型十四:二项式定理与数列求和例71.(2022·全国·高三专题练习(理))伟大的数学家欧拉28岁时解决了困扰数学界近一世纪的“巴赛尔级数”难题.当*n ∈N 时,sin x x =222222222111149x x x x n ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---- ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又根据泰勒展开式可以得到35sin 3!5!x x x x =-+++()()121121!n n x n ---+- ,根据以上两式可求得22221111123n +++++= ()A .26πB .23πC .28πD .24π例72.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 是等比数列,11a =,公比q 是4214x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的第二项(按x 的降幂排列).(1)求数列{}n a 的通项n a 与前n 项和n S ;(2)若1212C C C nn n n n n A S S S =++⋅⋅⋅+,求n A .例73.(2022·全国·高三专题练习)已知数列{}n a 满足1a a =,*1(46)410()21n n n a n a n N n ++++=∈+.(1)试判断数列2{}21n a n ++是否为等比数列?若不是,请说明理由;若是,试求出通项n a .(2)如果1a =时,数列{}n a 的前n 项和为n S .试求出n S ,并证明341111(3)10nn S S S ++⋯+< .题型十五:杨辉三角例74.(2022·山东·高三开学考试)杨辉三角是二项式系数在三角形中的一种几何排列.某校数学兴趣小组模仿杨辉三角制作了如下数表.123456…35791113…81216202428…………………该数表的第一行是数列{}n ,从第二行起每一个数都等于它肩上的两个数之和,则这个数表中第4行的第5个数为______,各行的第一个数依次构成数列1,3,8,…,则该数列的前n 项和n S =______.例75.(2022·浙江省杭州学军中学模拟预测)“杨辉三角”是我国数学史上的一个伟大成就,是二项式系数在三角形中的一种几何排列.如图所示,第()N ,2n n n *∈≥行的数字之和为__________,去除所有1的项,依次构成数列2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,…,则此数列的前28项和为_____________.例76.(2022·安徽·合肥市第五中学模拟预测(理))杨辉是我国南宋末年的一位杰出的数学家.他在《详解九章算法》一书中,画了一个由二项式()()1,2,3,na b n +=⋅⋅⋅展开式的系数构成的三角形数阵,称作“开方作法本源”,这就是著名的“杨辉三角”.在“杨辉三角”中,从第2行开始,除1以外,其他每一个数值都是它上面的两个数值之和,每一行第()*,k k n k ≤∈N 个数组成的数列称为第k 斜列.该三角形数阵前5行如图所示,则该三角形数阵前2022行第k 斜列与第1k +斜列各项之和最大时,k 的值为()A .1009B .1010C .1011D .1012例77.(多选题)(2022·全国·高三专题练习)在1261年,我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》中提出了如图所示的三角形数表,这就是著名的“杨辉三角”,它是二项式系数在三角形中的一种几何排列.从第1行开始,第n 行从左至右的数字之和记为n a ,如:{}12112,1214,,n a a a =+==++=⋯的前n 项和记为n S ,依次去掉每一行中所有的1构成的新数列2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,…,记为n b ,{}n b 的前n 项和记为n T ,则下列说法正确的有()A .91022S =B .14n n n a S S +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为1111n a +--C .5666b =D .564084T =【过关测试】一、单选题1.(2022·江苏·金陵中学高三阶段练习)()()8x y x y -+的展开式中36x y 的系数为()A .28B .28-C .56D .56-2.(2022·福建师大附中高三阶段练习)在()522x x +-的展开式中,含4x 的项的系数为()A .-120B .-40C .-30D .2003.(2022·福建泉州·模拟预测)101x ⎛⎫⎪⎝⎭的展开式中,2x 的系数等于()A .45-B .10-C .10D .454.(2022·湖南益阳·模拟预测)若()526012612(12)x x a a x a x a x +-=++++ ,x ∈R ,则2a 的值为()A .20-B .20C .40D .605.(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 .160-6.(2022·北京房山·高三开学考试)若443243210(21)x a x a x a x a x a -=++++,则2a =()A .6B .24C .6-D .24-7.(2022·江苏省泰兴中学高三阶段练习)设*n N ∈,0101(1)(1)(2)(2)n n n n n x a a x a x b b x b x =+-++-=+-++- ,则()A .001132n nn n b a b a b a -+-++-=- B .0101012()nn nb bb a a a a a a +++=+++ C .0101111()211n n a a a a a a n n +++=+++++ D .21201(1)4()4n n n n b b n b a a a ++++=+++ 8.(2022·河北·高三阶段练习)关于二项式()281(1)ax x x ++-,若展开式中含2x 的项的系数为21,则=a ()A .3B .2C .1D .-19.(2022·黑龙江·大庆实验中学模拟预测(理))已知()()()()727012723111x a a x a x a x -=+-+-++- ,则3a =()A .280B .35C .35-D .280-二、多选题10.(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 +=+++11.(2022·浙江·高三开学考试)在二项式6⎛⎝的展开式中,正确的说法是()A .常数项是第3项B .各项的系数和是1C .偶数项的二项式系数和为32D .第4项的二项式系数最大12.(2022·江苏镇江·高三开学考试)已知函数()6260126()(12),0,1,2,3,,6i f x x a a x a x a x a i =-=+++⋅⋅⋅+∈=⋅⋅⋅R 的定义域为R .()A .01261a a a a +++⋅⋅⋅+=-B .135364a a a ++=-C .123623612a a a a +++⋅⋅⋅+=D .(5)f 被8整除余数为713.(2022·湖南师大附中高三阶段练习)已知2012(12)n n n x a a x a x a x +=++++ ,下列结论正确的是()A .0123n n a a a a +++=+ B.当5,==n x()(12),*+=+∈n x a a b N ,则a b=C .当12n =时,012,,,,n a a a a 中最大的是7a D .当12n =时,3124111223411121222222-+-++-= a a a a a a 14.(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1B .61ax x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中系数最大的项为2240x C .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32三、填空题15.(2022·浙江省苍南中学高三阶段练习)()()()357222x y y z z x ---的展开式中不含z 的各项系数之和______.16.(2022·广东广东·高三阶段练习)6(23)x y z ++的展开式中,32xy z 的系数为___________.17.(2022·河北邯郸·高三开学考试)已知()52345601234561(1)x x a a x a x a x a x a x a x +-=++++++,则03a a +的值为___________.18.(2022·浙江省淳安中学高三开学考试)已知51m x x x x ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中常数项为20,则m =___________.19.(2022·浙江·高三开学考试)多项式()287801781(1)(1)x x a a x a x a x +=+++++++ ,则3a =___________.20.(2022·江苏·南京市中华中学高三阶段练习)将(1+x )n (n ∈N *)的展开式中x 2的系数记为n a ,则232022111a a a +++= ________.。
(建议用时:80分钟)1.求证:1+2+22+…+25n -1能被31整除.证明 1+2+…+25n -1=25n-12-1=32n-1=(31+1)n-1 =31n +C 1n ·31n -1+…+C n -1n ·31+C nn -1 =31n+C 1n ·31n -1+…+C n -1n ·31=31·(31n -1+C 1n ·31n -2+…+C n -1n ),∵31n -1,C 1n ·31n -2,…,C n -1n 都是整数,∴原式可被31整除.2.已知⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式的二项式系数之和比(a +b )2n 的展开式的系数之和小240,求⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n 的展开式中系数最大的项.解 由题意,得2n =22n-240,∴22n-2n -240=0,即(2n -16)(2n+15)=0. 又∵2n+15>0,∴2n-16=0.∴n =4.∴⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 4. 又∵⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 4的展开式中二项式系数最大的项为第3项,所以,所求⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 4展开式中系数最大的项为第3项,即T 3=C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x 2=63x .3.已知(1+x )n =a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+…+a n (x -1)n (n ∈N *).(1)求a 0及S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ;(2)试比较S n 与(n -2)2n +2n 2的大小,并说明理由. 解 (1)取x =1,则a 0=2n;取x =2,则a 0+a 1+a 2+a 3+…+a n =3n, 所以S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =3n -2n. (2)要比较S n 与(n -2)2n +2n 2的大小, 即比较:3n与(n -1)2n+2n 2的大小.当n =1时,3n >(n -1)2n +2n 2; 当n =2,3时,3n <(n -1)2n +2n 2; 当n =4,5时,3n >(n -1)2n +2n 2. 猜想:当n ≥4时,3n >(n -1)2n +2n 2, 下面用数学归纳法证明:由上述过程可知,n =4时结论成立.假设当n =k (k ≥4)时结论成立,即3k >(k -1)2k +2k 2, 两边同乘以3,得3k +1>3[(k -1)2k +2k 2]=k 2k +1+2(k +1)2+[(k -3)2k +4k 2-4k -2].而(k -3)2k+4k 2-4k -2=(k -3)2k+4(k 2-k -2)+6=(k -3)2k+4(k -2)(k +1)+6>0. 所以3k +1>[(k +1)-1]2k +1+2(k +1)2.即n =k +1时结论也成立.所以当n ≥4时,3n >(n -1)2n +2n 2成立. 综上得,当n =1时,S n >(n -2)2n +2n 2; 当n =2,3时,S n <(n -2)2n +2n 2; 当n ≥4,n ∈N *时,S n >(n -2)2n +2n 2.4.(2013·泰州模拟)已知多项式f (n )=15n 5+12n 4+13n 3-130n .(1)求f (-1)及f (2)的值;(2)试探求对一切整数n ,f (n )是否一定是整数?并证明你的结论. 解 (1)f (-1)=0,f (2)=17(2)先用数学归纳法证明,对一切正整数n ,f (n )是整数. ①当n =1时,f (1)=1,结论成立.②假设当n =k (k ≥1,k ∈N )时,结论成立,即f (k )=15k 5+12k 4+13k 3-130k 是整数,则当n =k +1时,f (k +1)=15(k +1)5+12(k +1)4+13(k +1)3-130(k +1)=C 05k 5+C 15k 4+C 25k 3+C 35k 2+C 45k +C 555+C 04k 4+C 14k 3+C 24k 2+C 14k +C 442+C 03k 3+C 13k 2+C 23k +C 333-130(k +1)=f (k )+k 4+4k 3+6k 2+4k +1. 根据假设f (k )是整数,而k 4+4k 3+6k 2+4k +1显然是整数. ∴f (k +1)是整数,从而当n =k +1时,结论也成立.由①、②可知对一切正整数n ,f (n )是整数. (Ⅰ)当n =0时,f (0)=0是整数(Ⅱ)当n 为负整数时,令n =-m ,则m 是正整数,由(Ⅰ)知f (m )是整数, 所以f (n )=f (-m )=15(-m )5+12(-m )4+13(-m )3-130(-m )=-15m 5+12m 4-13m 3+130m =-f (m )+m 4是整数.综上,对一切整数n ,f (n )一定是整数.5.如图,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),…,P n (x n ,y n )(0<y 1<y 2<…<y n )是曲线C :y 2=3x (y ≥0)上的n 个点,点A i (a i,0)(i =1,2,3,…,n )在x 轴的正半轴上,且△A i-1A i P i是正三角形(A 0是坐标原点).(1)写出a 1,a 2,a 3;(2)求出点A n (a n,0)(n ∈N *)的横坐标a n 关于n 的表达式. 解 (1)a 1=2,a 2=6,a 3=12; (2)依题意,得x n =a n -1+a n2,y n =3·a n -a n -12,由此及y 2n =3x n 得⎝⎛⎭⎪⎫3·a n -a n -122=32(a n -1+a n ),即(a n -a n -1)2=2(a n -1+a n ).由(1)可猜想:a n =n (n +1)(n ∈N *). 下面用数学归纳法予以证明: (1)当n =1时,命题显然成立;(2)假定当n =k 时命题成立,即有a k =k (k +1),则当n =k +1时,由归纳假设及(a k +1-a k )2=2(a k +a k +1)得[a k +1-k (k +1)]2=2[k (k +1)+a k +1],即(a k +1)2-2(k 2+k +1)a k +1+[k (k -1)]·[(k +1)(k +2)]=0, 解之得a k +1=(k +1)(k +2)(a k +1=k (k -1)<a k 不合题意,舍去), 即当n =k +1时,命题也成立.所以a n =n (n +1)(n ∈N *).6.(2013·苏州调研)对于定义域为A 的函数f (x ),如果任意的x 1,x 2∈A ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),则称函数f (x )是A 上的严格增函数;函数f (k )是定义在N *上,函数值也在N *中的严格增函数,并且满足条件f (f (k ))=3k . (1)证明:f (3k )=3f (k ); (2)求f (3k -1)(k ∈N *)的值;(3)是否存在p 个连续的自然数,使得它们的函数值依次也是连续的自然数;若存在,找出所有的p 值,若不存在,请说明理由.解 (1)证明:对k ∈N *,f (f (k ))=3k ,∴f [f (f (k ))]=f (3k )①由已知f (f (k ))=3k ,∴f [f (f (k ))]=3f (k ), ②由①、②∴f (3k )=3f (k )(2)若f (1)=1,由已知f (f (k ))=3k 得f (1)=3,矛盾; 设f (1)=a >1,∴f (f (1))=f (a )=3,③由f (k )严格递增,即1<a ⇒f (1)<f (a )=3,∴⎩⎪⎨⎪⎧f 1≠1,f 1<3,f 1∈N *,∴f (1)=2,由③f (f (1))=f (a )=3,故f (f (1))=f (2)=3. ∴f (1)=2,f (2)=3.f (3)=3f (1)=6,f (6)=f (3·2)=3f (2)=9, f (9)=3f (3)=18,f (18)=3f (6)=27, f (27)=3f (9)=54,f (54)=3f (18)=81.依此类推归纳猜出:f (3k -1)=2×3k -1(k ∈N *).下面用数学归纳法证明: (1)当k =1时,显然成立; (2)假设当k =l (l ≥1)时成立,即f (3l -1)=2×3l -1,那么当k =l +1时,f (3l )=f (3×3l -1)=3f (3l -1)=3×2×3l -1=2·3l.猜想成立,由(1)、(2)所证可知,对k ∈N *f (3k -1)=2×3k -1成立.(3)存在p =3k -1+1,当p 个连续自然数从3k -1→2×3k -1时,函数值正好也是p 个连续自然数从f (3k -1)=2×3k -1→f (2×3k -1)=3k.。
6.计数原理、二项式定理和数学归纳法1.已知等式(1+x )2n -1=(1+x )n -1(1+x )n.(1)求(1+x )2n -1的展开式中含x n 的项的系数,并化简:C 0n -1C n n +C 1n -1C n -1n +…+C n -1n -1C 1n ;(2)证明:(C 1n )2+2(C 2n )2+…+n (C n n )2=n C n2n -1. (1)解 (1+x )2n -1的展开式中含x n 的项的系数为C n2n -1,由(1+x )n -1(1+x )n=(C 0n -1+C 1n -1x +…+C n -1n -1xn -1)(C 0n +C 1n x +…+C n n x n )可知,(1+x )n -1(1+x )n的展开式中含x n的项的系数为C 0n -1C n n +C 1n -1C n -1n +…+C n -1n -1C 1n . 所以C 0n -1C n n +C 1n -1C n -1n +…+C n -1n -1C 1n =C n2n -1. (2)证明 当k ∈N *时,k C kn =k ·n !k !(n -k )!=n !(k -1)!(n -k )!=n ·(n -1)!(k -1)!(n -k )!=n C k -1n -1,所以(C 1n )2+2(C 2n )2+…+n (C n n)2=∑k =1n[k (C k n )2]=k =1n (k C k n C k n )=k =1n (n C k -1n -1C k n )=n k =1n (C k -1n -1C kn )=n k =1n (C n -k n -1C kn ).由(1)知C 0n -1C n n +C 1n -1C n -1n +…+C n -1n -1C 1n =C n2n -1, 即k =1n (C n -k n -1C k n )=C n2n -1,所以(C 1n )2+2(C 2n )2+…+n (C n n )2=n C n2n -1.2.(2017·江苏泰州中学调研)在平面直角坐标系xOy 中,点P (x 0,y 0)在曲线y =x 2(x >0)上.已知点A (0,-1),P n (x n0,y n0),n ∈N *.记直线AP n 的斜率为k n . (1)若k 1=2,求P 1的坐标; (2)若k 1为偶数,求证:k n 为偶数.(1)解 因为k 1=2,所以y 0+1x 0=x 20+1x 0=2,解得x 0=1,y 0=1,所以P 1的坐标为(1,1).(2)证明 方法一 设k 1=2p (p ∈N *),即y 0+1x 0=x 20+1x 0=2p .所以x 20-2px 0+1=0,所以x 0=p ±p 2-1.因为y 0=x 2,所以k n =y n 0+1x n 0=x 2n0+1x n 0=x n0+1x n 0,所以当x 0=p +p 2-1时,k n =(p +p 2-1)n+⎝ ⎛⎭⎪⎫1p +p 2-1n =(p +p 2-1)n +(p -p 2-1)n.同理,当x 0=p -p 2-1时,k n =(p +p 2-1)n +(p -p 2-1)n.①当n =2m (m ∈N *)时,k n =2∑k =0mC 2k n pn -2k(p 2-1)k,所以k n 为偶数.②当n =2m +1(m ∈N )时,k n =2∑k =0mC 2k n pn -2k(p 2-1)k,所以k n 为偶数.综上,k n 为偶数.方法二 因为⎝⎛⎭⎪⎫x 0+1x 0⎝⎛⎭⎪⎫x n +10+1xn +10=x n +20+1x n +20+x n0+1x n 0,所以k n +2=k 1k n +1-k n .k 2=x 20+1x 20=⎝⎛⎭⎪⎫x 0+1x 02-2=k 21-2. 设命题p (n ):k n ,k n +1均为偶数.以下用数学归纳法证明“命题p (n )是真命题”.①因为k 1是偶数,所以k 2=k 21-2也是偶数.当n =1时,p (n )是真命题;②假设当n =m (m ∈N *)时,p (n )是真命题,即k m ,k m +1均为偶数,则k m +2=k 1k m +1-k m 也是偶数,即当n =m +1时,p (n )也是真命题.由①②可知,对n ∈N *,p (n )均是真命题,从而k n 是偶数.3.(2017·江苏扬州中学模拟)在数列{a n }中,a n =cos π3×2n -2(n ∈N *)(1)试将a n +1表示为a n 的函数关系式; (2)若数列{b n }满足b n =1-2n ·n !(n ∈N *),猜想a n 与b n 的大小关系,并证明你的结论. 解 (1)a n =cos π3×2n -2=cos 2π3×2n -1=2⎝⎛⎭⎪⎫cosπ3×2n -12-1, ∴a n =2a 2n +1-1, ∴a n +1=±a n +12,又n ∈N *,n +1≥2,a n +1>0, ∴a n +1=a n +12.(2)当n =1时,a 1=-12,b 1=1-2=-1,∴a 1>b 1,当n =2时,a 2=12,b 2=1-12=12,∴a 2=b 2, 当n =3时,a 3=32,b 3=1-19=89,∴a 3<b 3, 猜想:当n ≥3时,a n <b n ,下面用数学归纳法证明. ①当n =3时,由上知,a 3<b 3,结论成立. ②假设当n =k ,k ≥3,n ∈N *时,a k <b k 成立, 即a k <1-2k ·k !, 则当n =k +1时,a k +1=a k +12<2-2k ·k !2=1-1k ·k !, b k +1=1-2(k +1)·(k +1)!,要证a k +1<b k +1,即证明⎝⎛⎭⎪⎫ 1-1k ·k !2<⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2(k +1)·(k +1)!2, 即证明1-1k ·k !<1-4(k +1)·(k +1)!+⎝ ⎛⎭⎪⎫2(k +1)·(k +1)!2,即证明1k ·k !-4(k +1)·(k +1)!+⎝ ⎛⎭⎪⎫2(k +1)·(k +1)!2>0, 即证明(k -1)2k (k +1)·(k +1)!+⎝ ⎛⎭⎪⎫2(k +1)·(k +1)!2>0,显然成立.∴n =k +1时,结论也成立.综合①②可知:当n ≥3时,a n <b n 成立.综上可得:当n =1时,a 1>b 1;当n =2时,a 2=b 2, 当n ≥3,n ∈N *时,a n <b n .4.已知f n (x )=C 0n x n-C 1n (x -1)n +…+(-1)k C k n (x -k )n +…+(-1)n C n n (x -n )n,其中x ∈R ,n ∈N *,k ∈N ,k ≤n .(1)试求f 1(x ),f 2(x ),f 3(x )的值;(2)试猜测f n (x )关于n 的表达式,并证明你的结论. 解 (1)f 1(x )=C 01x -C 11(x -1)=1,f 2(x )=C 02x 2-C 12(x -1)2+C 22(x -2)2=x 2-2(x -1)2+(x -2)2=2,f 3(x )=C 03x 3-C 13(x -1)3+C 23(x -2)3-C 33(x -3)3=x 3-3(x -1)3+3(x -2)3-(x -3)3=6.(2)猜测f n (x )=n !,n ∈N *. 以下用数学归纳法证明.①当n =1时,f 1(x )=1,等式成立. ②假设当n =m 时,等式成立,即f m (x )=k =0m (-1)k C k m (x -k )m =m !.当n =m +1时,则f m +1(x )=k =0m +1(-1)k C k m +1·(x -k )m +1.因为C k m +1=C k m +C k -1m ,k C k m +1=(m +1)·C k -1m ,其中k =1,2,…,m , 且C 0m +1=C 0m ,C m +1m +1=C mm ,所以f m +1(x )=k =0m +1(-1)k C k m +1(x -k )m +1=x k =0m +1(-1)k C k m +1(x -k )m -k =0m +1(-1)k k C km +1(x -k )m=x k =0m(-1)k C k m(x -k )m+x ∑k =1m +1·(-1)k Ck -1m(x -k )m-(m +1)∑k =1m +1·(-1)k C k -1m (x -k )m=x ·m !+(-x +m +1)k =0m (-1)k C km ·[(x -1)-k ]m=x ·m !+(-x +m +1)·m! =(m +1)·m !=(m +1)!. 即n =m +1时,等式也成立.由①②可知,对n ∈N *,均有f n (x )=n !.。
3.(2012·天津高考理科·T5)在 2x2-⎪的二项展开式中,x的系数为(D)5.(2012·重庆高考理科·T4)⎛x+1⎫⎪的展开式中常数项为(B)(A)35精选全文完整版(可编辑修改)学习好资料欢迎下载二项式定理高考真题一、选择题1.(2012·四川高考理科·T1)相同(1+x)7的展开式中x2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,x2的系数等于(B)(A)80(B)40(C)20(D)10⎛1⎫5⎝x⎭(A)10(B)-10(C)40(D)-404.(2011.天津高考理科.T5)在(x-2)6的二项展开式中,x2的系数为(C)2x(A)-15153(B)(C)-(D)448388⎝2x⎭3535(B)(C)(D)10516846.(2012·重庆高考文科·T4)(1-3x)5的展开式中x3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)(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是(D)8.(2011·新课标全国高考理科·T8)⎛ x + a ⎫⎪⎛ 2x - 1 ⎫⎪的展开式中各项系数的和为 2,则该展开式中常 ( 12.(2011·湖北高考理科·T11) x - ⎪ 的展开式中含 x 15的项的系数为 17 .)16.(2011·安徽高考理科·T12)设(x - 1)21 = a + a x + a x 2 + + a x 21 ,则17.(2011·广东高考理科·T10) x( x - )7的展开式中, x 4 的系数是___84___ (用数字作答)A.56B.84C.112D.1685 ⎝x ⎭⎝ x ⎭数项为( D )(A )-40 (B )-20 (C )20 (D )409. (2011·重庆高考理科·T4) (1 + 3x) n (其中 n ∈ N 且 n ≥ 6 )的展开式中 x 5 与 x 6 的系数相等,则 n =( B)(A) 6 (B) 7 (C) 8 (D) 910. 2011·陕西高考理科·T4) (4 x - 2- x )6 ( 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. ⎛ 1 ⎫6(2013·天津高考理科·T10) x - ⎪ 的二项展开式中的常数项为 15 .⎝ x ⎭⎛ 1 ⎫18⎝ 3 x ⎭13.(2011·全国高考理科·T13)(1- x )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 (x + 1)9 的展开式中 x 3的系数是 84 (用数字作答).15.(2011·重庆高考文科·T11) (1 + 2 x) 6的展开式中 x 4 的系数是240 .0 1 2 21a +a =0 .10112x18.(2011·山东高考理科·T14)若 x-x2⎪⎭19.(2012·大纲版全国卷高考理科·T15)若(x+)n的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,120.(2013·安徽高考理科·T11)若 x+3x⎭x4的系数为7,则实数a=_________。
高三数学二项式定理与性质试题答案及解析1.二项式(2-)6的展开式中所有有理项的系数和等于________.(用数字作答)【答案】365【解析】T+1=·(2)6-r·(-1)r·x-r=(-1)r·26-r,r=0,1,2,3,4,5,6,当r=0,2,4,6时,rT+1=(-1)r26-r为有理项,则所有有理项的系数和为26+24+22+20=365.r2.在的展开式中,记项的系数为,则()A.45B.60C.120D.210【答案】C【解析】由题意可得,故选C【考点】二项式系数.3.的展开式中,的系数为15,则a=________.(用数字填写答案)【答案】【解析】因为,所以令,解得,所以=15,解得.【考点】本小题主要考查二项式定理的通项公式,求特定项的系数,题目难度不大,属于中低档. 4.设是大于1的自然数,的展开式为.若点的位置如图所示,则.【答案】【解析】由图易知,则,即,解得.【考点】1.二项展开式的应用.5.的展开式中第5项的二项式系数是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由二项展开式的通项公式得,第5项的二项式系数为.【考点】二项式定理.6.(5分)(2011•重庆)(1+2x)6的展开式中x4的系数是.【答案】240【解析】利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项;令x的指数为4,求出展开式中x4的系数.解:展开式的通项为Tr+1=2r C6r x r令r=4得展开式中x4的系数是24C64=240故答案为:240点评:本题考查利用二项展开式的通项公式解决二项展开式的特定项问题.7.的二项展开式中,常数项为______.【答案】【解析】二项式的通项,令,得,故展开式中常数项为.【考点】二项式定理.8.的二项展开式中常数项为________.(用数字作答)【答案】【解析】通项,令,则,所以二项展开式中常数项为.【考点】二项式定理。
9.设m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b.若,则m=( )A.5B.6C.7D.8【答案】B【解析】由题意知:,,所以,∴.∴解得m=6.10.在的展开式中,的系数是()A.-297B.-252C.297D.207【答案】D【解析】∵原式=.∴欲求原展开式中x 5的系数,只需求出展开式中x5和x2的系数.而=1+…+x2+…+x5+….故展开式中,x5的系数为-=207.11.若=x n+…+ax3+bx2+…+1(n∈N*),且a∶b=3∶1,那么n=_____.【答案】11【解析】,由已知有.12.展开式中含项的系数是_________.【答案】【解析】,所以的系数为.【考点】二项展开式的系数.13.的展开式中,常数项是______________.【答案】【解析】由二项式定理得,,令,得,故展开式中的常数项为.【考点】二项式定理.14.的展开式中x3的项的系数是____(用数字作答)【答案】80【解析】∵,令,∴,∴.【考点】二项式定理.15.若是展开式中项的系数,则.【答案】【解析】由题意,,∴,∴.【考点】二项展开式的通项与裂项相消法求和,极限.16.二项式展开式中的常数项是_________.(用数字作答)【答案】.【解析】由二项展开式的通项公式得,二项式展开式中的常数项是.【考点】二项定理.17.若的二项展开式中,所有项的二项式系数和为,则该展开式中的常数项为 .【答案】15【解析】∵所有项的二项式系数和为64,∴,∴,∴,∴,令,即,∴常数项为.【考点】二项式定理.18.已知(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中x5的系数是189,则实数m=()A.3B.-3C.±3D.5【答案】C【解析】(x-m)7=(-m+x)7,则Tk+1=x k(-m)7-k,令k=5,得m2=189,解得m=±3.19. (x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a+a1+a2+…+a11的值为()A.2B.-1C.-2D.1【答案】C【解析】∵(x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,∴令x=-1,得2×(-1)9=a0+a1+a2+…+a11,即a0+a1+a2+…+a11=-2.【方法技巧】求展开式中的系数和的方法一般采用赋值法:即把式子看成某字母的函数,再结合所求系数式子的特点,分别令字母取一些常数0,1,-1等,便可求得系数和.20.在(x4+)10的展开式中常数项是(用数字作答).【答案】45【解析】(x4+)10的通项为=()r=,令40-5r=0,解得r=8,代入得常数项为==45.21.二项式展开式中的常数项为 .【答案】【解析】的展开式的通项,令可得,则常数项为.【考点】二项式展开式的通项公式22.已知n(n∈N*)的展开式中,前三项系数成等差数列,则展开式中的常数项是 ().A.28B.70C.D.【答案】C【解析】展开式的前三项的系数分别为,,,则由题意可得+=,即n2-9n+8=0,解得n=8(n=1舍去).于是Tr+1=r=x,若Tr+1为常数项,则8-r=0,即r=6.故展开式中的常数项为T7==.23.二项式的展开式中,含的项的系数是___________.【答案】-126【解析】利用二项展开式通项公式可得,,令,可得,代入可得所求系数为.【考点】二项展开式通项公式.24.展开式中的系数是________.【答案】-3【解析】,所以的系数为:-3【考点】二项式定理及多项式的乘法.25.设…,则…=.【答案】【解析】中正负相间,当然我们可以通过令求出和,此题我们还可以用另外一种方法,设,则全为正,,,所以.【考点】二项展开式的系数.26.设的展开式中的系数为,二项式系数为,则 .【答案】4【解析】的展开式的通项公式为.由得.又.注意B只是的二项式系数.【考点】二项式定理.27.的展开式中常数项为___________________.【答案】【解析】常数项为.【考点】二项式定理.28.的展开式中的系数是__________.【答案】【解析】原式=,中的通项为,则,,当,即,此时这项中的系数为;当,即,此时这项中的系数为,所以原式展开式中的系数为.【考点】1.二项式定理中项的系数的表示;2.二项式定理的运算.29.设常数,若的二项展开式中项的系数为,则 .【答案】-2【解析】的二项展开式中第项为,若含的这一项,则,所以,为,所以项的系数为,即.【考点】二项式定理30.的展开式中的常数项是 .(用数字作答)【答案】【解析】的展开式的第项为,令,故的展开式中的常数项为.【考点】二项式定理31. (1-x)3(1-)3展开式中常数项是( )A.-20B.18C.20D.0【答案】C【解析】要求原式的常数项即求中的系数,【考点】二项式定理32.的展开式中的系数是()A.B.C.D.【答案】C【解析】.故选C.【考点】二项式定理求系数33.二项式的展开式的第二项的系数为,则的值为()A.B.C.或D.或【答案】C【解析】根据题意,由于二项式的展开式的第二项的系数为,则可知为,故可知,故可知结论为或,选C.【考点】二项式定理点评:主要是考查了二项式定理的展开式通项公式的运用,属于基础题。
二项式定理复习一、学习目标:1、能用计数原理证明。
2、会用二项式定理解决系数和、常数项、最大值等与二项展开式有关的简单问题。
二、命题规律与命题趋势:高考对二项式定理的考查,主要涉及利用通项公式求展开式的特定项,利用二项展开式性质求系数或与系数有关的问题,利用二项式定理进行近似计算。
题型以选择、填空为主,少有综合性的大题。
高考重点考查通项公式和项的系数的概念,同时考查了运算能力。
三、常考点:1、二项式定理:)()(1110*--∈+++++=+N n b C b a C b a C a C b a n n n r r n r n n n n n n2、几个基本概念(1)二项展开式:右边的多项式叫做n b a )(+的二项展开式(2)项数:二项展开式中共有1+n 项(3)二项式系数:),,2,1,0(n r C r n =叫做二项展开式中第1+r 项的二项式系数(4)通项:展开式的第1+r 项,即),,1,0(1n r b a C T r r n r n r ==-+3、展开式的特点(1)系数 都是组合数,依次为C 1n ,C 2n ,C n n ,…,C nn (2)指数的特点①a 的指数 由n 0( 降幂)。
②b 的指数由0 n (升幂)。
③a 和b 的指数和为n 。
(3)展开式是一个恒等式,a ,b 可取任意的复数,n 为任意的自然数。
4、二项式系数的性质:(1)对称性:在二项展开式中,与首末两端等距离的任意两项的二项式系数相等.即 (2)增减性与最值二项式系数先增后减且在中间取得最大值当n 是偶数时,中间一项取得最大值2n n C当n 是奇数时,中间两项相等且同时取得最大值21-n n C =21+n n C(3)二项式系数的和: 奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数和.即 基本题型(一)通项公式的应用 1、6)12(xx +的展开式中第三项的二项式系数为________;第三项的系数为_______; 常数项为_______;含4x 的项为______。
高三数学附加题集中训练(2)1、试问函数()sin f x x x =+是否为周期函数?请证明你的结论.【解析】函数()sin f x x x =+不是周期函数.证明如下:(反证法)、假设函数()f x 的一个周期为(0)T T ≠,则有()()f x T f x +=成立,即sin()sin T x T x ++=对一切实数x 均成立.取0x =和x π=得sin 00sin 0T T T T T +=⎧⇒=⎨-=⎩此与0T ≠相矛盾,所以假设不成立,于是可知,函数()sin f x x x =+不是周期函数.2、在n 的展开式中,已知第5项的系数与第3项的系数之比是3:56.(1)求展开式中所有项的系数之和及奇数项的二项式系数之和;(2)求展开式中的所有有理项; (3)求展开式中系数绝对值最大的项. 【解析】(1)由4422(2):(2)56:3n nC C --=,解得10n=,所有项的系数之和为10(12)1-=,奇数项的二项式系数之和为1012512-=;(2)5510611010((2)r r r r r rr T C C x --+==-,556r -应为整数,r 可取0,6,于是有理项为51T x =和713440T =;(3)由1110101110102222r rr r r r r r C C C C --++⎧≥⎨≥⎩,解得223193r r ⎧≤⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩,于是r 只能为7,所以系数绝对值最大的项为56815360T x -=-. 3、已知111()1()23f n n N n *=+++⋅⋅⋅+∈.经计算得3(2)2f =、(4)2f >、5(8)2f >、(16)3f >、7(32)2f >、……,通过观察,可以得到一个一般性的结论.(1)试写出这个一般性的结论; (2)请证明这个一般性的结论; (3)对任一给定的正整数a ,试问是否存在正整数m ,使得111123a m+++⋅⋅⋅+>?若存在,请给出符合条件的正整数m 的一个值;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)1(2)12n f n ≥+(当且仅当1n =时取等号)(2)证明:(数学归纳法)1︒ 当1n =时,显然成立2︒ 假设当n k =时成立,即11111112322k k ++++≥+ 、当1n k =+时,左边11111111123221222k kk k +=++++++++++ 111111221222k k k k +≥+++++++ 1112111112222k k k k k +++>+++++共项11122k =++=右边即当1nk =+时,也成立.由1︒、2︒知,1(2)12nf n ≥+成立.(3)存在、可取22am =.4、若6(2)ax b +的展开式中2x 与3x 的系数之比为3:4,其中0,0a b >≠.(1)当1a=时,求6(2)ax b +的展开式中二项式系数最大的项....; (2)令316(,)b F a b a+=,求(,)F a b 的最小值.【解析】(1)展开式中含2x 的项为242240a b x ;展开式中含3x 的项为333160a b x 、得24332403316024a b b a b a ==, 2a b =,当1a =时,6(2)ax b +的展开式中二项式系数最大的项为3334620T C x x ==;(2)由2a b =,32168()22b b F b b b+==+,'28()F b b b =-,当(0,2)b ∈时,'()0Fb <,当(2,)b ∈+∞时,'()0F b >,所以32168()22b b F b b b+==+在(0,2)递减,在(2,)+∞递增,得(,)F a b 的最小值为 min (2)6F F ==,此时4a =、2b =.5、用数学归纳法证明:)(4)3)(2)(1()2()1(432321*N n n n n n n n n ∈+++=+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯⨯+⨯⨯.【解析】(1)当1n =时,左边1236=⨯⨯=,右边123464⨯⨯⨯===左边,∴等式成立.(2)设当*()n k k =∈N 时,等式成立, 即(1)(2)(3)123234(1)(2)4k k k k k k k +++⨯⨯+⨯⨯++⨯+⨯+=.则当1n k =+时,左边123234(1)(2)(1)(2)(3)k k k k k k =⨯⨯+⨯⨯++⨯+⨯+++++(1)(2)(3)(1)(2)(3)4(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(1)44(1)(11)(12)(13).4k k k k k k k k k k k k k k k k k k k +++=++++++++=++++=+++++++=∴1n k =+时,等式成立.由(1)、(2)可知,原等式对于任意*n ∈N 成立.6、已知数列{}n a 是正数组成的数列,其前n 项和为n S ,对于一切*∈N n 均有n a 与2的等差中项等于n S 与2的等比中项.(1)计算1a 、2a 、3a ,并由此猜想{}n a 的通项公式n a ;(2)用数学归纳法证明(1)中你的猜想.【解析】(1)由n n S a 222=+得8)2(2+=n n a S 可求得12a =、26a =、310a =,由此猜想{}n a 的通项公式42()n a n n N *=-∈;(2)证明:①当1=n时,21=a ,等式成立;②假设当k n =时,等式成立,即24-=k a k ,22111(2)(2)88k k k k k a a a S S +++++∴=-=-、11()(4)0k k k k a a a a +++--=,又10k k a a ++≠,140k k a a +∴--=, 144244(1)2k k a a k k +∴=+=-+=+-∴当1+=k n 时,等式也成立,由①②可得42()n a n n N *=-∈成立.7、已知n xx )12-(的展开式中第3项的系数与第5项的系数之比为143. (1)求n 的值; (2)求展开式中的常数项.【解析】(1)由题设,得()143)1(:14422=--n nC C ,则⇒=⋅⋅----143234)3)(2)(1(2)1(n n n n n n 141)3)(2(4=--n n ⇒05052=--n n ,所以10n =或5n =-(舍). (2)=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+rr r r r x x C T 1)1()(102101r r r r x C )1(2122010---、当021220=--r r 即当8=r 时为常数项 45)1(21088109==-=C C T r .8、已知()()()()nn nx a x a x a a x 11112210-++-+-+=+ (*,2N n n ∈≥).(1)当5=n时,求54321a a a a a ++++的值;(2)设nn n nb b b T a b +++==- 3232,2,试用数学归纳法证明:当2≥n 时,()()311-+=n n n T n . 【解析】(1)记()()51+=x x f ,则()()55543212312-=-=++++f f a a a a a(2)设y x =-1,则原展开式变为()n n ny a y a y a a y ++++=+...22210,则2222-=n n C a所以()1232-==-n n a b n n,当2=n 时,2,222==b T ,结论成立,假设k n =时成立,即()()311-+=k k k T k ,那么1+=k n 时,()()()k k k k k b T T k k k 131111++-+=+=++()()()3211311++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=k k k k k k ()()[]()[]311111-++++=k k k ,结论成立,所以当2≥n时,()()311-+=n n n T n .9、已知n n x x f )1()(+=.①若)(3)(2)()(876x f x f x f x g ++=,求)(x g 的展开式中6x 的系数;②证明:112121)1(32++-++++++=++++m n m mn m m m m m mmC m n m nC C C C .【解析】(1)99;(2)设11)1()1(2)1()(-++++++++=n m m m x n x x x h ……①,则)(x h 展开式中m x 的系数为mn m m m m m m m nC C C C 12132-+++++++ ,n m m m x n x x x h x +++++++++=+)1()1(2)1()()1(21 …② ①-②得nm n m nm n m m m x n x x x x n x x x x xh ++-+++-+-+-+=+-++++++=-)1()1(1])1(1[)1()1()1()1()1()(11所以n m n m m x nx x x x h x+++++-+=)1()1()1()(2…③,则)(x h 展开式中m x 的系数即是③式右边2+m x 的系数,③式右边2+m x 的系数为=+-++++12m n m m n m nC C 121)1(+++++m n m C m n m ,所以有112121)1(32++-++++++=++++m n m mn m m m m m mmC m n m nC C C C .10、已知二项式1()2n x +的展开式中前三项的系数成等差数列.(1)求n 的值;(2)设20121()2n n n x a a x a x a x +=++++ ,①求5a 的值;②求0123(1)nn a a a a a -+-++- 的值;③求(0,1,2,)i a in = 的最大值.【解析】(1)由题设得02111C C 2C 42n n n +⨯=⨯⨯,即2980n n -+=,解得8n =或1n =(舍去). (2) ①81812rr rr T C x-+⎛⎫= ⎪⎝⎭,令853rr -=⇒=,574a =; ②在等式的两边取1x=-得012381256a a a a a -+-++=;③设第1r +的系数最大,则1881188111C C 2211C C 22rr r r r r r r ++--⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩≥≥ 即1182(1)11.291r r r ⎧⎪-+⎪⎨⎪⎪-⎩≥,≥ 解得2r =或3r =,所以i a 系数最大值为7.11、已知230123(1)(1)(1)(1)(1)n n n x a a x a x a x a x +=+-+-+-++- (其中n N *∈).⑴求0a 及123nn S a a a a =++++ ;⑵试比较n S 与2(2)22nn n -+的大小,并说明理由.【解析】⑴取1x =,则02n a =;取2x =,则01233n n a a a a a +++++= ,∴12332n n nn S a a a a =++++=- ;⑵要比较n S 与2(2)22nn n -+的大小,即比较3n 与2(1)22n n n -+的大小,当1n =时,23(1)22n n n n >-+;当2n=、3时,23(1)22n n n n <-+;当4,5n =时,23(1)22n n n n >-+;猜想:当4n ≥时,23(1)22n n n n >-+,下面用数学归纳法证明:由上述过程可知,4n =时结论成立,假设当n k=(4k≥)时结论成立,即23(1)22k k k k >-+,两边同乘以3得1212233(1)2222(1)[(3)2442]k k k k k k k k k k k ++⎡⎤>-+=+++-+--⎣⎦而22(3)2442(3)24(2)6(3)24(2)(1)60kk k k k k k k k k k k -+--=-+--+=-+-++>∴1123((1)1)22(1)k k k k ++>+-++即1n k =+时结论也成立,∴当4n ≥时,23(1)22n n n n >-+成立.12、已知正项数列{}n a 中,对于一切的*n N ∈均有21n n n a a a +≤-成立.(1)证明:数列{}n a 中的任意一项都小于1; (2)探究n a 与1n 的大小,并证明你的结论.【解析】(1)由21nn n a a a +≤-得21n n na a a +≤-,∵在数列{}n a 中0n a >,∴10n a +>, ∴20nn a a ->,所以01n a <<,故数列{}n a 中的任意一项都小于1.(2)由(1)知1011n a <<=,那么2221111111()2442a a a a ≤-=--+≤<,由此猜想:1n a n <(2n ≥)下面用数学归纳法证明: ①当2n=时,显然成立;②当nk =时(k N *∈,2k ≥)时,假设猜想正确,即112k a k <≤,那么22212221111111111()()242411k k k k k k a a a a k k k k k k +--≤-=--+<--+=-=<=-+,∴当1nk =+时,猜想也正确综上所述,对于一切*n N ∈,都有1na n<. 13、已知数列{}n a 满足21()n n n a a pa p R +=-+∈,且1(0,2)a ∈,试猜想p 的最小值,使得(0,2)n a ∈对*n N ∈恒成立,并给出证明. 【解析】当1n=时,221111()a a pa a a p =-+=-+,因为1(0,2)a ∈,所以欲2(0,2)a ∈恒成立,则要1112p a p a a >⎧⎪⎨<+⎪⎩恒成立,解得2p ≤<p 的最小值为2,因为2p ≥,所以要证该猜想成立,只要证:当2p =时,(0,2)n a ∈对*n N ∈恒成立,现用数学归纳法证明之:①当1n =时结论显然成立;②假设当n k =时结论成立,即(0,2)k a ∈,则当1n k =+时,212(2)k k k k k a a a a a +=-+=-,一方面,1(2)0k k k a a a +=->成立;另一方面,2212(1)112k k k k a a a a +=-+=--+≤<,所以1(0,2)k a +∈,即当1n k =+时结论也成立.由①、②可知,猜想成立,即p 的最小值为2.14、设55443322105)21(x a x a x a x a x a a x +++++=-.求:⑴54321a a a a a ++++的值;⑵531a a a ++的值;⑶||||||||||54321a a a a a ++++的值.【解析】设55443322105)21()(x a x a x a x a x a a x x f +++++=-=,令0=x ,得10=a⑴令1=x,1)1(1)1(5521-=-=++++=a a a f ,∴521a a a +++ 2-=⑵122-; ⑶242。