高考数学人教版a版一轮配套题库10-3二项式定理(理)
人教版高考数学理科一轮总复习配套课件10.3二项式定理

������ 2
最大;
相等且最大.
n
0 ,其中C������ +
2 1 3 C������ +…= C������ + C������ +… =2n-1,即奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二
项式系数的和,都等于 2n-1.
-5-
想一想二项展开式中的二项式系数与各项系数有何区别和联系?
������ 答案:二项展开式中各项的二项式系数是C������ (r=0,1,2,…,n),它只与
考点一
考点二
考点三
误区警示
-13-
举一反三 1(2013 陕西高考)设函数 f(x)=
时,f[f(x)]表达式的展开式中常数项为( A.-20 C.-15 B.20 D.15
1 6 ������ 1 6 ������ .Tr+1=C6 ( ������
1 6 ������,x ������
< 0, 则当 x>0 - ������ ,x ≥ 0,
10.3 二项式定理
-2-
1.能用计数原理证明二项式定理. 2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
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1.二项式定理
0 1 2 ������ ������ (a+b)n= C������ a +C������ a b +C������ a b +…+C������ a b +…+C������ b (n∈N ) ,
������ 即C������ = C������ ������ -������
.
������-1 2 ������+1 2
(2)增减性与最大值:当 n 是偶数时,中间一项的二项式系数 C������ 当 n 是奇数时,中间两项的二项式系数 C������ 、 C������
2019届高考大一轮复习备考资料之数学人教A版全国用讲

§10.3 二项式定理1.二项式定理2.二项式系数的性质(1)C 0n =1,C n n =1. C m n +1=C m -1n+C m n . (2)C m n =C n -mn .(3)当n 是偶数时,12n T +项的二项式系数最大;当n 是奇数时,12n T +与112n T +++1项的二项式系数相等且最大.(4)(a +b )n 展开式的二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n .知识拓展二项展开式形式上的特点 (1)项数为n +1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n .(4)二项式的系数从C 0n ,C 1n ,一直到C n -1n ,C nn .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)C k n an -k b k 是二项展开式的第k 项.( × ) (2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( × ) (3)(a +b )n 的展开式中某一项的二项式系数与a ,b 无关.( √ )(4)(a -b )n 的展开式第k +1项的系数为C k n an -k b k .( × ) (5)(x -1)n 的展开式二项式系数和为-2n .( × ) 题组二 教材改编2.[P31例2(1)](1+2x )5的展开式中,x 2的系数等于( ) A .80 B .40 C .20 D .10答案 B解析 T k +1=C k 5(2x )k =C k 52k x k ,当k =2时,x 2的系数为C 25·22=40. 3.[P31例2(2)]若⎝⎛⎭⎫x +1x n 展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( ) A .10 B .20 C .30 D .120答案 B解析 二项式系数之和2n =64,所以n =6,T k +1=C k 6·x 6-k ·⎝⎛⎭⎫1x k =C k 6x 6-2k,当6-2k =0,即当k =3时为常数项,T 4=C 36=20.4.[P41B 组T5]若(x -1)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,则a 0+a 2+a 4的值为( ) A .9 B .8 C .7 D .6答案 B解析 令x =1,则a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=0,令x =-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+a 4=16,两式相加得a 0+a 2+a 4=8. 题组三 易错自纠5.(x -y )n 的二项展开式中,第m 项的系数是( ) A .C m nB .C m +1nC .C m -1nD .(-1)m -1C m -1n答案 D解析 (x -y )n 二项展开式第m 项的通项公式为T m =C m -1n(-y )m -1x n -m +1,所以系数为C m -1n(-1)m -1. 6.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 .5 B .6 C .7 D .8答案 B解析 由二项式定理知,a n =C n -110(n =1,2,3,…,11).又(x +1)10展开式中二项式系数最大项是第6项, 所以a 6=C 510,则k 的最大值为6.7.(x y -y x )4的展开式中,x 3y 3项的系数为________. 答案 6解析 二项展开式的通项是T k +1=C k 4(xy )4-k·(-y x )k =(-1)kC k 44222kk xy-+,令4-k 2=2+k2=3,解得k =2,故展开式中x 3y 3的系数为(-1)2C 24=6.题型一 二项展开式命题点1 求二项展开式中的特定项或指定项的系数典例 (1)(2017·全国Ⅰ)⎝⎛⎭⎫1+1x 2(1+x )6的展开式中x 2项的系数为( ) A .15 B .20 C .30 D .35 答案 C解析 因为(1+x )6的通项为C k 6x k ,所以⎝⎛⎭⎫1+1x 2(1+x )6的展开式中含x 2的项为1·C 26x 2和1x 2·C 46x 4. 因为C 26+C 46=2C 26=2×6×52×1=30, 所以⎝⎛⎭⎫1+1x 2(1+x )6的展开式中x 2项的系数为30. 故选C.(2)(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2项的系数为( )A .10B .20C .30D .60答案 C解析 方法一 利用二项展开式的通项公式求解. (x 2+x +y )5=[(x 2+x )+y ]5,含y 2的项为T 3=C 25(x 2+x )3·y 2. 其中(x 2+x )3中含x 5的项为C 13x 4·x =C 13x 5. 所以x 5y 2项的系数为C 25C 13=30.故选C.方法二 利用组合知识求解.(x 2+x +y )5为5个x 2+x +y 之积,其中有两个取y ,两个取x 2,一个取x 即可,所以x 5y 2的系数为C 25C 23C 11=30.故选C.命题点2 已知二项展开式某项的系数求参数典例 (1)(2018届海口调研)若(x 2-a )⎝⎛⎭⎫x +1x 10的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( ) A.13 B.12 C .1 D .2 答案 D解析 由题意得⎝⎛⎭⎫x +1x 10的展开式的通项公式是T k +1=C k 10·x 10-k ·⎝⎛⎭⎫1x k =C k 10x 10-2k ,⎝⎛⎭⎫x +1x 10的展开式中含x 4(当k =3时),x 6(当k =2时)项的系数分别为C 310,C 210,因此由题意得C 310-a C 210=120-45a =30,由此解得a =2,故选D.(2)(2016·山东)若⎝⎛⎭⎫ax 2+1x 5项的展开式中x 5项的系数为-80,则实数a =________. 答案 -2解析 ∵T k +1=C k 5(ax 2)5-k⎝⎛⎭⎫1x k =a 5-k C k 55102k x -,∴10-52k =5,解得k =2,∴a 3C 25=-80,解得a =-2. 思维升华 求二项展开式中的特定项,一般是化简通项公式后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k +1,代回通项公式即可. 跟踪训练 (1)(2017·全国Ⅲ)(x +y )(2x -y )5的展开式中x 3y 3的系数为( ) A .-80 B .-40 C .40 D .80 答案 C解析 因为x 3y 3=x ·(x 2y 3),其系数为-C 35·22=-40, x 3y 3=y ·(x 3y 2),其系数为C 25·23=80. 所以x 3y 3的系数为80-40=40.故选C.(2)(x +a )10的展开式中,x 7项的系数为15,则a =______.(用数字填写答案) 答案 12解析 设通项为T k +1=C k 10x10-k a k,令10-k =7, ∴k =3,∴x 7项的系数为C 310a 3=15,∴a 3=18,∴a =12.题型二 二项式系数的和与各项的系数和问题典例 (1)(a +x )(1+x )4的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =____________. 答案 3解析 设(a +x )(1+x )4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5, 令x =1,得16(a +1)=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,① 令x =-1,得0=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5.② ①-②,得16(a +1)=2(a 1+a 3+a 5),即展开式中x 的奇数次幂的系数之和为a 1+a 3+a 5=8(a +1),所以8(a +1)=32,解得a =3. (2)(2018·汕头质检)若(x +2+m )9=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 9(x +1)9,且(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=39,则实数m 的值为________. 答案 1或-3解析 令x =0,则(2+m )9=a 0+a 1+a 2+…+a 9, 令x =-2,则m 9=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9, 又(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 9)(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9)=39, ∴(2+m )9·m 9=39,∴m (2+m )=3, ∴m =-3或m =1.(3)若⎝⎛⎭⎫x 2-1x n 的展开式中含x 的项为第6项,设(1-3x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则a 1+a 2+…+a n 的值为________. 答案 255解析 ⎝⎛⎭⎫x 2-1x n 展开式的第k +1项为 T k +1=C k n(x 2)n -k ·⎝⎛⎫-1x k=C k n (-1)k x2n-3k,当k =5时,2n -3k =1,∴n =8. 对(1-3x )8=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8, 令x =1,得a 0+a 1+…+a 8=28=256. 又当x =0时,a 0=1, ∴a 1+a 2+…+a 8=255.思维升华 (1)“赋值法”普遍适用于恒等式,对形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R )的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法.(2)若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1),奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.跟踪训练 (1)(2017·岳阳模拟)若二项式⎝⎛⎭⎫3x 2-1x n 的展开式中各项系数的和是512,则展开式中的常数项为( ) A .-27C 39B .27C 39 C .-9C 49D .9C 49答案 B解析 令x =1,得2n =512,所以n =9,故⎝⎛⎭⎫3x 2-1x 9的展开式的通项为T k +1=C k 9(3x 2)9-k ⎝⎛⎭⎫-1x k=(-1)k C k 9·39-k x 18-3k,令18-3k =0,得k =6.所以常数项为T 7=(-1)6C 69·33=27C 39.(2)(2017·绵阳模拟)(1-3x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|等于( ) A .1 024 B .243 C .32 D .24答案 A解析 令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|=[1-(-3)]5=45=1 024.题型三 二项式定理的应用典例 (1)设a ∈Z 且0≤a <13,若512 012+a 能被13整除,则a 等于( ) A .0 B .1 C .11 D .12 答案 D解析 512 012+a =(52-1)2 012+a =C 02 012·522 012-C 12 012·522 011+…+C 2 0112 012·52·(-1)2 011+C 2 0122 012·(-1)2 012+a ,∵C 02 012·522 012-C 12 012·522 011+…+C 2 0112 012·52·(-1)2 011能被13整除且512 012+a 能被13整除, ∴C 2 0122 012·(-1)2 012+a =1+a 也能被13整除,因此a 的值为12.(2)(2017·安徽江南名校联考)设复数x =2i 1-i(i 是虚数单位),则C 12 017x +C 22 017x 2+C 32 017x 3+…+C 2 0172 017x2 017等于( ) A .i B .-i C .-1+i D .-1-i答案 C解析 x =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,C 12 017x +C 22 017x 2+C 32 017x 3+…+C 2 0172 017x2 017 =(1+x )2 017-1=i 2 017-1=i -1. 思维升华 (1)逆用二项式定理的关键根据所给式子的特点结合二项展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解.(2)利用二项式定理解决整除问题的思路 ①观察除式与被除式间的关系; ②将被除式拆成二项式; ③结合二项式定理得出结论.跟踪训练 (1)(2018·泉州模拟)1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数是( ) A .-1 B .1 C .-87 D .87答案 B解析 1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+C 110889+…+C 91088+1,∵前10项均能被88整除,∴余数是1.(2)若(1-2x )2 018=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 018x 2 018,则a 12+a 222+…+a 2 01822 018=________.答案 -1解析 当x =0时,左边=1,右边=a 0,∴a 0=1. 当x =12时,左边=0,右边=a 0+a 12+a 222+…+a 2 01822 018,∴0=1+a 12+a 222+…+a 2 01822 018,即a 12+a 222+…+a 2 01822 018=-1.二项展开式的系数与二项式系数典例 (1)若⎝⎛⎭⎫x -3x n 展开式的各项系数绝对值之和为 1 024,则展开式中含x 项的系数为________.(2)已知(x -m )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7的展开式中x 4项的系数是-35,则a 1+a 2+…+a 7=________. 错解展示:(1)⎝⎛⎭⎫x +3x n 展开式中, 令x =1可得4n =1 024,∴n =5, ∴⎝⎛⎭⎫x -3x n 展开式的通项T k +1=(-3)k ·C k 5·532k x -,令5-3k2=1,得k =1. 故展开式中含x 项的系数为C 15=5.(2)a 1+a 2+…+a 7=C 17+C 27+…+C 77=27-1.错误答案 (1)5 (2)27-1 现场纠错解析 (1)在⎝⎛⎭⎫x +3x n 的展开式中,令x =1, 可得⎝⎛⎭⎫x -3x n 展开式的各项系数绝对值之和为4n =22n =1 024=210,∴n =5. 故⎝⎛⎭⎫x -3x 5展开式的通项为 T k +1=(-3)k·C k 5·532kx-,令5-3k2=1,得k =1, 故展开式中含x 项的系数为-15. (2)∵(x -m )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7, 令x =0,∴a 0=(-m )7.又∵展开式中x 4项的系数是-35, ∴C 37·(-m )3=-35, ∴m =1,∴a 0=(-m )7=-1.在(x -m )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7中, 令x =1,得0=-1+a 1+a 2+…+a 7, 即a 1+a 2+a 3+…+a 7=1. 答案 (1)-15 (2)1纠错心得 和二项展开式有关的问题,要分清所求的是展开式中项的系数还是二项式系数,是系数和还是二项式系数的和.1.已知(1+x )n 的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )A .29B .210C .211D .212 答案 A解析 由题意,C 3n =C 7n ,解得n =10,则奇数项的二项式系数和为2n -1=29.故选A. 2.在x 2(1+x )6的展开式中,含x 4项的系数为( ) A .30 B .20 C .15 D .10 答案 C解析 因为(1+x )6的展开式的第k +1项为T k +1=C k 6x k ,所以x 2(1+x )6的展开式中含x 4的项为C 26x 4=15x 4,所以系数为15.3.(2017·广州测试)使⎝⎛⎭⎫x 2+12x 3n (n ∈N *)展开式中含有常数项的n 的最小值是( ) A .3 B .4 C .5 D .6答案 C解析 T k +1=C k n (x 2)n -k ⎝⎛⎭⎫12x 3k=12k C k n x 2n -5k , 令2n -5k =0,得n =52k ,又n ∈N *,所以n 的最小值是5.4.(2017·邵阳模拟)(1+3x )n 的展开式中x 5与x 6的系数相等,则x 4的二项式系数为( ) A .21 B .35 C .45 D .28答案 B解析 ∵T k +1=C k n (3x )k =3k C k n x k ,由已知得35C 5n =36C 6n ,即C 5n =3C 6n ,∴n =7,因此,x 4的二项式系数为C 47=35,故选B.5.(4x -2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( )A .-20B .-15C .15D .20答案 C解析 设展开式中的常数项是第k +1项,则T k +1=C k 6·(4x )6-k ·(-2-x )k =C k 6·(-1)k ·212x -2kx·2-kx=C k 6·(-1)k ·212x -3kx,∵12x -3kx =0恒成立,∴k =4, ∴T 5=C 46·(-1)4=15. 6.若在(x +1)4(ax -1)的展开式中,x 4项的系数为15,则a 的值为( ) A .-4 B.52 C .4 D.72答案 C解析 ∵(x +1)4(ax -1)=(x 4+4x 3+6x 2+4x +1)(ax -1),∴x 4项的系数为4a -1=15,∴a =4.7.(2018·漯河质检)若(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )n =a 0+a 1(1-x )+a 2(1-x )2+…+a n (1-x )n ,则a 0-a 1+a 2-a 3+…+(-1)n a n 等于( ) A.34(3n -1) B.34(3n -2) C.32(3n -2) D.32(3n -1) 答案 D解析 在展开式中,令x =2,得3+32+33+…+3n =a 0-a 1+a 2-a 3+…+(-1)n a n , 即a 0-a 1+a 2-a 3+…+(-1)na n =3(1-3n )1-3=32(3n -1). 8.⎝⎛⎭⎫xy -1x 6展开式中不含x 的项的系数为________.(用数字作答) 答案 -20解析 ⎝⎛⎭⎫xy -1x 6展开式中不含x 的项为C 36(xy )3·⎝⎛⎭⎫-1x 3=-20y 3,故不含x 的项的系数为-20. 9.若将函数f (x )=x 5表示为f (x )=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 5(1+x )5,其中a 0,a 1,a 2,…,a 5为实数,则a 3=________.(用数字作答) 答案 10解析 f (x )=x 5=(1+x -1)5,它的通项为T k +1=C k 5(1+x )5-k ·(-1)k , T 3=C 25(1+x )3(-1)2=10(1+x )3,∴a 3=10.10.(2017·广州五校联考)若⎝⎛⎭⎫ax 2+b x 6的展开式中x 3项的系数为20,则log 2a +log 2b =________. 答案 0解析 ⎝⎛⎭⎫ax 2+b x 6的展开式的通项为T k +1=C k 6a 6-k ·b k x 12-3k ,令12-3k =3,则k =3,∴⎝⎛⎭⎫ax 2+b x 6的展开式中x 3项的系数为C 36a 3b 3=20,∴ab =1,∴log 2a +log 2b =log 2(ab )=log 21=0.11.(2017·抚顺一中月考)在⎝⎛⎭⎫x +a x 6(a >0)的展开式中,常数项的系数是60,则ʃa 0sin x d x 的值为________.答案 1-cos 2解析 由二项展开式的通项公式可知,T k +1=C k 6(x )6-k ·⎝⎛⎭⎫a x k =a k C k 6x , 令3-32k =0,得k =2,则T 3=a 2C 26=60, 所以a =2,所以ʃa 0sin x d x =-cos x |20=1-cos 2.12.(2018·河南南阳模拟)若(1+x +x 2)6=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 12x 12,则a 2+a 4+…+a 12=________.(用数字作答)答案 364解析 令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 12=36,令x =-1,得a 0-a 1+a 2-…+a 12=1,∴a 0+a 2+a 4+…+a 12=36+12. 令x =0,得a 0=1,∴a 2+a 4+…+a 12=36+12-1=364.13.若⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式的常数项为( ) A .-40B .-20C .20D .40答案 D解析 令x =1,得(1+a )(2-1)5=2,∴a =1.∴⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的通项为T k +1=C k 5·(2x )5-k ·⎝⎛⎭⎫-1x k =(-1)k ·25-k ·C k 5·x 5-2k . 令5-2k =1,得k =2.令5-2k =-1,得k =3. 332k -∴展开式的常数项为(-1)2×23·C 25+(-1)3·22·C 35=80-40=40.14.⎝⎛⎭⎫2x +3y -49的展开式中,不含x 的各项系数之和为________. 答案 -1解析 ⎝⎛⎭⎫2x +3y -49的展开式中不含x 的项为 C 99(2x )0⎝⎛⎭⎫3y -49=⎝⎛⎭⎫3y -49,令y =1,得各项系数之和为(3-4)9=-1.15.(2018·珠海模拟)在(1+x )6(1+y )4的展开式中,记x m y n 项的系数为f (m ,n ),则f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)等于( )A .45B .60C .120D .210答案 C解析 因为f (m ,n )=C m 6C n 4,所以f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=C 36C 04+C 26C 14+C 16C 24+C 06C 34=120.16.若⎝⎛⎭⎪⎫x +124x n 展开式中前三项的系数成等差数列,求: (1)展开式中所有x 的有理项; (2)展开式中系数最大的项.解 易求得展开式前三项的系数为1,12C 1n ,14C 2n . 由题意得2×12C 1n =1+14C 2n ,可得n =8. (1)设展开式中的有理项为T k +1,由T k +1=C k 8(x )8-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫124x k =⎝⎛⎭⎫12k C k 81634k x -, ∴k 为4的倍数,又0≤k ≤8,∴k =0,4,8. 故有理项为T 1=⎝⎛⎭⎫120C 0816304x-⨯=x 4, T 5=⎝⎛⎭⎫124C 4816344x-⨯=358x , T 9=⎝⎛⎭⎫128C 8816384x -⨯=1256x 2. (2)设展开式中T k +1项的系数最大,则⎝⎛⎭⎫12k C k 8≥⎝⎛⎭⎫12k +1C k +18且⎝⎛⎭⎫12k C k 8≥⎝⎛⎭⎫12k -1C k -18,可得k =2或k =3. 故展开式中系数最大的项为T 3=⎝⎛⎭⎫122C 2816324x-⨯=527x , T 4=⎝⎛⎭⎫123C 3816334x -⨯=747x .。
高考数学理一轮复习 10-3二项式定理及其应用精品课件

1 n 备选例题 1 在二项式( x- ) 的展开 3 2 x 式中,前三项系数的绝对值成等差数列.求: (1)展开式的常数项; (2)展开式中各项系数的和. 3
1 n 解: 由条件“二项式( x- ) 的展开式中, 3 2 x 前三项系数的绝对值成等差数列”可求出 n 的值. 1 n 3 ∵( x- ) 展开式的前三项系数的绝对值 3 2 x n(n-1) 1 为 1,2n, 8 , n(n-1) 1 ∴2×2n=1+ 8 ,∴n2-9n+8=0, ∴n=8 或 n=1(舍去). 3
[解] (1)令 x=0,则 a0=-1; 令 x = 1 ,则 a7 + a6 +…+ a1 + a0 = 27 = 128① ∴a7+a6+…+a1=129. (2)令 x=-1, 则-a7+a6-a5+a4-a3+a2-a1+a0=(- 4)7② ①-② 由 2 得: 1 a7+a5+a3+a1=2[128-(-4)7]=8 256. ①+② (3)由 2 得: 1 a6+a4+a2+a0=2[128+(-4)7]=-8 128.
[规律总结]
本题是先求二项式的指数,再求与通项
有关的其他问题.一般地,解此类问题可以分两步完成:第 一步是根据所给出的条件 ( 特定项 )和通项公式,建立方程来 确定指数(求解时要注意二项式系数中n和r均为非负整数,且
n≥r的隐含条件);第二步是根据所求的指数,再求所求解的
项.此外,解本题时,为减少计算中的错误,宜把根式化为 分数指数幂.
第三节
二项式定理及其应用
知识自主· 梳理
掌握二项式定理和二项展开式的性质 最新考纲 ,并能用它们计算和证明一些简单的 问题.
1.运用二项式定理的通项公式求指定 项或与系数有关的问题; 高考热点 2.赋值法、转化与化归思想等在二项 展开式中的应用问题.
高考数学第一轮复习强化训练 10.3《二项式定理》新人教版选修23

【考纲要求】1、能用计数原理证明二项式定理.2、会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题. 【基础知识】1、二项式定理:nn n r r n r n n n n n n n n b C b a C b a C b a C a C b a ++++++=+--- 222110)(二项式的展开式有1n +项,而不是n 项。
2、二项式通项公式:r r n r n r b a C T -+=1 (0,1,2,,r n =⋅⋅⋅) (1)它表示的是二项式的展开式的第1r +项,而不是第r 项(2)其中rn C 叫二项式展开式第1r +项的二项式系数,而二项式展开式第1r +项的系数是字母幂前的常数。
(3)注意0,1,2,,r n =⋅⋅⋅3、二项式展开式的二项式系数的性质(1)对称性:在二项展开式中,与首末两项“等距离”的两项的二项式系数相等。
即m nC =m n n C - (2)增减性和最大值:在二项式的展开式中,二项式系数先增后减,且在中间取得最大值,如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等且最大。
(3)所有二项式系数的和等于2n,即n nn n n n n n n n C C C C C C 212210=++++++--奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,即15314202-=+++=+++n n n n n n n C C C C C C4.二项展开式的系数0123,,,,n a a a a a ⋅⋅⋅的性质: 对于2012()n n f x a a x a x a x =++++0123(1)n a a a a a f ++++⋅⋅⋅+=,0123(1)(1)n n a a a a a f -+-+⋅⋅⋅+-=-5、证明组合恒等式常用赋值法。
【例题精讲】例1 若,,......)21(2004200422102004R x x a x a x a a x ∈++++=-求(10a a +)+(20a a +)+……+(20040a a +)解:对于式子:,,......)21(2004200422102004R x x a x a x a a x ∈++++=- 令x=0,便得到:0a =1令x=1,得到2004210......a a a a ++++=1又原式:(10a a +)+(20a a +)+……+(20040a a +)=)......(2003)......(2004200421002004210a a a a a a a a a +++++=++++ ∴原式:(10a a +)+(20a a +)+……+(20040a a +)=2004 例2. 已知二项式nxx )2(2-,(n ∈N *)的展开式中第5项的系数与第3项的系数的 比是10:1,(1)求展开式中各项的系数和(2)求展开式中系数最大的项以及二项式系数最大的项 解:(1)∵第5项的系数与第3项的系数的比是10:1,∴110)2()2(2244=-⋅-⋅CC nn,解得n=8 令x=1得到展开式中各项的系数和为(1-2)8=1(2) 展开式中第r 项, 第r+1项,第r+2项的系数绝对值分别为r n r C--⋅218,r r C 28⋅,1182++⋅r r C ,若第r+1项的系数绝对值最大,则必须满足:r n r C --⋅218≤r r C 28⋅ 并且1182++⋅r r C ≤r rC 28⋅,解得5≤r ≤6;所以系数最大的项为T 7=1792111x ⋅;二项式系数最大的项为T 5=112061x⋅10.3二项式定理强化训练 【基础精练】1.在二项式(x 2-1x)5的展开式中,含x 4的项的系数是 ( )A .-10B .10C .-5D .52.(2009·北京高考)若(1+2)5=a +b 2(a ,b 为有理数),则a +b = ( )A .45B .55C .70D .80 3.在(1x + 51x3)n的展开式中,所有奇数项的系数之和为1 024,则中间项系数是( )A .330B .462C .682D .7924.如果⎝⎛⎭⎪⎫3x 2-2x3n的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为 ( )A .10B .6C .5D .35.在⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -y 25的展开式中,系数大于-1的项共有 ( )A .3项B .4项C .5项D .6项 6.二项式41(1)n x +-的展开式中,系数最大的项是 ( )A .第2n +1项B .第2n +2项C .第2n 项D .第2n +1项和第2n +2项7.若(x 2+1x3)n 展开式的各项系数之和为32,则其展开式中的常数项是________.8.( x +2x2)5的展开式中x 2的系数是________;其展开式中各项系数之和为________.(用数字作答) 9.若⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -229的展开式的第7项为214,则x =________. 10.已知(x -124x)n的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列.(1)证明:展开式中没有常数项; (2)求展开式中所有有理项.11.设(2x -1)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,求:(1)a 0+a 1+a 2+a 3+a 4;(2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|; (3)a 1+a 3+a 5;(4)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2.【拓展提高】1.在(3x -2y )20的展开式中,求: (1)二项式系数最大的项; (2)系数绝对值最大的项;(3)系数最大的项.【基础精练参考答案】1.B 【解析】:T k +1=C k 5x 2(5-k )(-x -1)k =(-1)k C k 5x 10-3k(k =0,1,…,5),由10-3k =4得k =2.含x 4的项为T 3,其系数为C 25=10.2.C 【解析】:由二项式定理得:(1+2)5=1+C 152+C 25(2)2+C 35(2)3+C 45(2)4+C 55·(2)5=1+52+20+202+20 +42=41+292,∴a =41,b =29,a +b =70.3.B 【解析】:∵二项式的展开式的所有项的二项式系数和为2n,而所有偶数项的二项式系数和与所有奇数项的二项式系数和相等.由题意得,2n -1=1 024,∴n =11,∴展开式共有12项,中间项为第六项、第七项,系数为C 511=C 611=462. 4.C 【解析】:∵T k +1=C kn (3x 2)n -k·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 3k=(-1)k·C k n 3n -k·2k ·x2n -5k,∴由题意知2n -5k =0,即n =5k 2,∵n ∈N *, k ∈N, ∴n 的最小值为5.5.B 【解析】:⎝⎛⎭⎪⎫2x -y 25的展开式共有6项,其中3项(奇数项)的系数为正,大于-1;第六项的系数为C 5520⎝ ⎛⎭⎪⎫-125>-1,故系数大于-1的项共有4项. 6.A 【解析】:由二项展开式的通项公式T k +1=41k n C + (-x )k=(-1)k41kn C +x k,可知系数为(-1)k41k n C +,与二项式系数只有符号之差,故先找中间项为第2n +1项和第2n+2项,又由第2n +1项系数为(-1)2n41k n C +=41k n C +,第2n +2项系数为(-1)2n +12141n n C ++=-2141n n C ++<0,故系数最大项为第2n +1项.7.10【解析】:展开式中各项系数之和为S =C 0n +C 1n +…+C n n =2n =32,∴n =5.T k +1=5kC ()52kx - (1x3)k =5k C 1023k k x --=5kC 105k x -,∴展开式中的常数项为T 3=C 25=10. 8. 10 253【解析】:∵T k +1=C k 5x5-k·(2x2)k =C k 5x 5-3k ·2k,由5-3k =2,∴k =1,∴x 2的系数为10. 令x =1得系数和为35=243.9. -13【解析】:由T 7=C 6923x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-226=214, ∴x =-13.10.【解析】依题意,前三项系数的绝对值是1,C 1n (12),C 2n (12)2,且2C 1n ·12=1+C 2n (12)2,即n 2-9n +8=0,∴n =8(n =1舍去), ∴展开式的第k +1项为C k8(x )8-k(-124x)k=(-12)k C k 8·x 8-k 2·x -k 4=(-1)k·C k82k ·x 16-3k 4.(1)证明:若第k +1项为常数项, 当且仅当16-3k 4=0,即3k =16,∵k ∈Z,∴这不可能,∴展开式中没有常数项. (2)若第k +1项为有理项,当且仅当16-3k4为整数,∵0≤k ≤8,k ∈Z,∴k =0,4,8, 即展开式中的有理项共有三项,它们是:T 1=x 4,T 5=358x ,T 9=1256x -2. 11.【解析】设f (x )=(2x -1)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5, 则f (1)=a 0+a 1+a 2+…+a 5=1,f (-1)=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=(-3)5=-243.(1)∵a 5=25=32,∴a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=f (1)-32=-31. (2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5| =-a 0+a 1-a 2+a 3-a 4+a 5 =-f (-1)=243.(3)∵f (1)-f (-1)=2(a 1+a 3+a 5), ∴a 1+a 3+a 5=2442=122.(4)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2=(a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)(a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5) =f (1)×f (-1)=-243. 【拓展提高参考答案】(3)由于系数为正的项为奇数项,故可设第2k -1项系数最大,于是2222222242424202022222222202220203232,3232k k k k k k k k k k k kC C ----------⎧⎪⎨⎪⎩≥C ≥C 化简得221014310070.10163924k k k k ⎧-⎪⎨+-⎪⎩≤≥0又k 为不超过11的正整数,可得k =5,即第2×5-1=9项系数最大,T 9=C 820·312·28·x 12·y 8.。
2020版高考人教A版理科数学一轮复习文档:第十章 第三节 二项式定理 Word版含答案

第三节 二项式定理2019考纲考题考情1.二项式定理(a+b)n=C a n+C a n-1b+…+C a n-k b k+…+C b n(n∈N*)。
0n1n k n n2.二项展开式的通项第k+1项为:T k+1=C a n-k b k。
k n3.二项式系数二项展开式中各项的二项式系数为C(k=0,1,2,…,n)。
k n4.二项式系数的性质5.二项式系数和的性质(1)(a+b)n的展开式的各个二项式系数的和等于2n,即C+C0n+C+…+C=2n。
1n2n n(2)二项展开式中,偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1。
0n2n4n1n3n5n1.二项式定理中,通项T k+1=C a n-k b k是展开式的第k+1k n项,不是第k项。
2.(1)二项式系数与展开式中项的系数是两个不同的概念,在T k+1=C a n-k b k中,C是该项的二项式系数,该项的系数还与k n k na,b有关。
(2)二项式系数的最值和增减性与指数n的奇偶性有关。
当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n 为奇数时,中间两项的二项式系数相等,且同时取得最大值。
一、走进教材1.(选修2-3P 37A 组T 5(2)改编)8的展开式中常数(x +12x)项为( )A. B.3516358C. D .105354解析 二项展开式的通项为T k +1=C ()8-kk =k C k 8x(12x )(12)k 8x 4-k ,令4-k =0,解得k =4,所以T 5=4C =。
故选B 。
(12)48358答案 B2.(选修2-3P 35练习T 1(2)改编)化简:C +C +…+C =12n 32n 2n -12n ________。
解析 因为C +C +C +…+C =22n ,所以C +C 02n 12n 22n 2n 12n 32n +…+C =(C +C +…+C )=22n -1。
高考数学一轮复习 10.3 二项式定理时作业 理(含解析)新人教A版

高考数学一轮复习 10.3 二项式定理时作业 理(含解析)新人教A 版一、选择题1.(2013·烟台市适应性练习(一))在⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3-3x 6的二项展开式中,x 2的系数为( )A .-427B .-227 C.227 D.427解析:由二项展开式的通项式T r +1=C r 6⎝ ⎛⎭⎪⎫136-r ·(-3)r ·x 3-r ,令3-r =2,得r =1.则x2项的系数为C 16·⎝ ⎛⎭⎪⎫135·(-3)1=-227.答案:B2.(2013·青岛市高三自评试题)若(1-x )n=1+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a n x n (n ∈N *),且a 1∶a 3=1∶7,则n =( )A .8B .9C .7D .10解析:由二项式定理知a 1=C 1n ,a 3=C 3n ,故C 3nC 1n=7⇒(n -1)(n -2)=42,得(n -8)(n +5)=0⇒n =8或n =-5(舍),故选A.答案:A3.(2013·郑州第三次质量预测)设a =⎠⎛0πsin x d x 则二项式⎝⎛⎭⎪⎫ax -1x 8的展开式中x 2项的系数是( )A .-1 120B .1 120C .-1 792D .1 792解析:由题意a =⎠⎛0πsin x d x =-cos x ⎪⎪⎪π0=2,则二项式⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 8展开式的通项式为T r +1=C r 8(2x)8-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =C r 8(-1)r 28-r ·x8- 32 r ,令8-32r =2,得r =4,所以x 2项的系数为C 4824=1 120,故选B .答案:B4.(2013·济宁市模拟)设a =⎠⎛12(3x 2-2x)d x ,则二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫ax 2-1x 6展开式中的第4项为( )A .-1 280x 3B .-1 280C .240D .-240解析:a =⎠⎛12(3x 2-2x)d x =(x 3-x 2)⎪⎪⎪21=4,所以⎝⎛⎭⎪⎫4x 2-1x 6展开式第四项为C 36(4x 2)3⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 3=-1 280 x 3,选A .答案:A5.(2013·山东滨州联考)在⎝⎛⎭⎪⎪⎫x 2-13x n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( )A .-7B .-28C .7D .28解析:依题意,n 2+1=5,∴n=8.二项式为⎝⎛⎭⎪⎪⎫x 2-13x 8,易得常数项为C 68⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-13x 6=7. 答案:C6.若(x +y)9按x 的降幂排列的展开式中,第二项不大于第三项,且x +y =1,xy<0,则x 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15 B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫45,+∞C .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-45D .(1,+∞)解析:二项式(x +y)9的展开式的通项是T r +1=C r9·x9-r·y r.依题意有⎩⎪⎨⎪⎧C 19·x 9-1·y≤C 29·x 9-2·y 2x +y =1xy<0,由此得⎩⎪⎨⎪⎧x 8·1-x -4x 7·1-x 2≤0x 1-x <0,由此解得x>1,即x 的取值范围是(1,+∞).答案:D7.(2013·3月襄阳市普通高中调研)若(1-2x)2 013=a 0+a 1x +…+a 2 013x2 013(x ∈R ),则a 12+a 222+…+a 2 01322 013的值为( ) A .2 B .0 C .-1 D .-2 解析:观察所求数列和的特点,令x =12可得a 0+a 12+a 222+…+a 2 01322 013=0,所以a 12+a 222+…+a 2 01322 013=-a 0,再令x =0可得a 0=1,因此a 12+a 222+…+a 2 01322 013=-1.答案:C8.(2013·湖北武汉调研测试)⎝⎛⎭⎪⎫x +12x 8的展开式中常数项为( )A.3516 B.358 C.354D .105 解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12x 8=2x +182x8=1+2x 828x4,展开式中常数项即为(1+2x )8中含x4的项为C 48(2x )4,故常数项为C 482428=C 48·2-4=358.答案:B9.(2013·安徽省“江南十校”高三联考)若(x +2+m )9=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 9(x +1)9,且(a 1+a 3+…+a 9)2-(a 0+a 2+…+a 8)2=-39,则实数m 的值为( )A .1或-3B .-1或3C .1D .-3 解析:(a 1+a 3+…+a 9)2-(a 0+a 2+…+a 8)2=(a 0+a 1+…+a 9)(a 1-a 0+a 3-a 2+…+a 9-a 8)=-39令x =0得a 0+a 1+…+a 9=(2+m )9令x =-2,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9=m 9所以(a 0+a 1+…+a 9)(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9)=(m 2+2m )9=39所以m 2+2m =3,解得m =-3或m =1,选A. 答案:A 二、填空题10.(2012·陕西卷)(a +x )5展开式中x 2的系数为10,则实数a 的值为________. 解析:因为(a +x )5=C 05a 5+C 15a 4x +C 25a 3x 2+C 35a 2x 3+C 45ax 4+C 55x 5, 所以C 25a 3=10a 3=10.所以a 3=1,a =1. 答案:111.(2013·山西大学附属中学高三月考)设a =⎠⎛0π(sin x +cos x )dx ,则二项式(a x -1x)6展开式中含x 2项的系数是________.解析:a =⎠⎛0π(sin x +cos x )dx =(-cos x +sin x )⎪⎪⎪π0=2sin(x -π4)⎪⎪⎪π=2,二项式⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 6展开式中含x 2项为:C 16(2x )5·⎝⎛⎭⎪⎫-1x =-192x 2, 所以x 2的系数为:-192.答案:-19212.(2013·贵州省六校第一次联考)(x +1)(1-2x )5展开式中,x 3的系数为________(用数字作答).解析:本题是二项式定理计算系数的题,可以从以下角度来思考:x 3的来源有两种,一种是从第一个括号里面取出一个x ,从第二个括号里面取出x 2,此时x 3的系数为C 25(-2)2=40;另外一种是第一个括号取出常数,第二个括号取出x 3,此时x 3的系数为C 35(-2)3=-80,故总的系数为-40.答案:-4013.(2013·黄冈质检)已知a =⎠⎛1-1(1+1-x 2)d x ,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫a -π2x -1x 6展开式中的常数项为________.解析:令y =1+1-x 2,则x 2+(y -1)2=1(y≥1),如图可看出a =⎠⎛1-1(1+1-x 2)d x 表示的面积是a =2×1+π2=2+π2,∴⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫a -π2x -1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6,由二项式定理,T r +1=(-1)r·C r6·26-r·x6-r·x -r =(-1)r ·C r 6·26-r·x6-2r,要求展开式的常数项,则6-2r =0,即r =3,∴(-1)3·C 36·26-3=-20×8=-160.答案:-16014.(1+x +x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6的展开式中的常数项为________.解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6的通项为T r +1=C r 6(-1)r x 6-2r ,当r =3时,T 4=-C 36=-20,当r =4时,T 5=C 46=15,因此常数项为-20+15=-5.答案:-515.(2013·安徽省江南十校高三开学第一考)二项式⎝⎛⎭⎪⎫ 2x -1x 4的展开式中所有有理项的系数和等于________.(用数字作答)解析:T r +1=C r6·(2x)6-r·(-1)r ·x -r =(-1)r C r 626-rx 6-3r 2,r =0,1,2,3,4,5,6,当r =0,2,4,6时,T r +1=(-1)r C r 626-rx6-3r2为有理项,则所有有理项的系数 和为C 0626+C 2624+C 4622+C 6620=365. 答案:36516.(2013·山东烟台高三测试)若⎝⎛⎭⎪⎫x 2-1x n 的展开式中含x 的项为第6项,设(1-3x)n=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n,则a 1+a 2+…+a n 的值为________.解析:T 6=C 5n (x 2)n -5(-x -1)5=-C 5n x2n -15,其中2n -15=1,∴n=8,令x =1得(1-3)8=256=a 0+a 1+…+a 8,令x =0得(1-0)8=1=a 0,∴a 1+a 2+…+a 8=256-1=255.答案:255 [热点预测]17.(1)(2013·马鞍山高中毕业班第一次教学质量检测)已知⎝⎛⎭⎪⎫x 2-1x n的展开式中第三项与第五项的系数之比为314,则展开式中常数项是________.(2)(2013·郑州市高中毕业年级第二次质量预测)在二项式⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +124x n 的展开式中,前三项的系数成等差数列,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为( )A .16B .14C .13D .512解析:(1)第三项的系数a 2=C 2n(-1)2=C 2n,第五项的系数a 4=C 4n(-1)4=C 4n,C 2nC 4n=12n -2n -3=314,∴n=10,T r +1=C r 10x 2(10-r)(-x - 12 )r =C r 10(-1)r ,由20-52r =0得r =8,所以常数项为C 810(-1)8=45.(2)展开式中前三项的系数分别为a 1=C 0n =1,a 2=C 1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=n 2,a 3=C 2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫122=n n -18,a 1,a 2,a 3成等差数列,所以有2×n 2=1+nn -18,解得n =8或n =1(舍),则T r +1=C r8⎝ ⎛⎭⎪⎫12x - 14 r =C r 8⎝ ⎛⎭⎪⎫12r ,其中r =0,1,2,…,8,当r =0,4,8时为有理项,其展开式共有9项,重新排成一排,有理项互不相邻的概率为A 66A 37A 99=512,故选D .答案:(1)45 (2)D。
高三数学(理)人教版一轮训练:第十篇第3节二项式定理.doc

第3节二项式定理【选题明细表】基础巩固(时间:30分钟)1.在(x2-)n的展开式中,常数项为15,则n的值可以为( D )(A)3 (B)4 (C)5 (D)6解析:因为=(x2)n-r(-)r=(-1)r x2n-3r,所以(-1)r=15且2n-3r=0,所以n可能是6.故选D.2.设(x-)6的展开式中x3的系数为A,二项式系数为B,则等于( A )(A)4 (B)-4 (C)26(D)-26解析:T k+1=x6-k(-)k=(-2)k,令6-=3,即k=2,所以T3=(-2)2x3=60x3,所以x3的系数为A=60,二项式系数为B==15,所以==4.故选A.3.(2017·咸阳市二模)设a=sin xdx,则(a+)6展开式的常数项为( D )(A)-20 (B)20 (C)-160 (D)240解析:a=sin xdx=(-cos x)=-(cos π-cos 0)=2,则(a+)6=(2+)6展开式的通项公式为T r+1=·(2)6-r·()r=26-r··.令3-r=0得r=2,所以展开式中的常数项为24·=240.故选D.4.已知(x2+)n的展开式的各项系数和为32,则展开式中x4的系数为( D )(A)5 (B)40 (C)20 (D)10解析:令x=1,得2n=32,所以n=5,则(x2)5-r()r=x10-3r,令10-3r=4,得r=2,所以展开式中x4的系数为=10.故选D.5.若(x-)n的展开式中第2项与第4项的二项式系数相等,则直线y=nx 与曲线y=x2围成的封闭区域面积为( C )(A) (B)12 (C) (D)36解析: 由=,T r+1=a n-r b r知n=1+3=4,直线y=nx=4x与抛物线y=x2的交点的横坐标分别是0与4,因此结合图形(图略)可知,所求的封闭区域的面积等于(4x-x2)dx=(2x2-x3)|=.故选C.6.(2017·南平市一模)(x+)(2x-)5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)40解析:令x=1则有1+a=2,得a=1,故二项式为(x+)(2x-)5,其常数项为-22×+23=40.故选D.7.(2017·吉林延边模拟)若(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则= .解析:通项公式T r+1=(-2x)r=(-2)r x r,令r=3,则a3=(-2)3=-80;令r=2,则a2=(-2)2=40,所以==-2.答案:-28.若(+)n的展开式的第7项与倒数第7项的比是1∶6,则n= .解析:由题知,T7=()n-6()6,T n+1-6=T n-5=·()6()n-6.由=,化简得=6-1,所以-4=-1,所以n=9.答案:9能力提升(时间:15分钟)9. “n=5”是“(2+)n(n∈N*)的展开式中含有常数项”的( A )(A)充分不必要条件(B)必要不充分条件(C)充要条件(D)既不充分也不必要条件解析:因为(2+)n(n∈N*)展开式的通项T r+1=2n-r,(2+)n的展开式中含有常数项时满足-=0,当n=5时,=0,解得r=3,此时含有常数项;反之,当n=10时,r=6,也有常数项,但是不满足n=5.故“n=5”是“(2+)n(n∈N*)的展开式中含有常数项”的充分不必要条件.故选A.10.(2017·福建龙岩市一模)(x-1)(x+2)6的展开式中x4的系数为( A )(A)100 (B)15 (C)-35 (D)-220解析:由于(x+2)6的展开式的通项公式为T r+1=·x6-r·2r,令6-r=3,r=3,(x+2)6的展开式中x3的系数为8=160;令6-r=4,r=2,可得(x+2)6的展开式中x4的系数为-4,所以(x-1)(x+2)6的展开式中x4的系数为8-4=160-60=100.故选A.11.(2017·陕西渭南市一模)已知f(x)=x+在区间[1,4]上的最小值为n,则二项式(x-)n展开式中x2的系数为.解析:f′(x)=1-=,x∈[1,4].令f′(x)=0,解得x=3.所以x∈[1,3]时,函数f(x)单调递减;x∈(3,4]时,函数f(x)单调递增.所以x=3时,函数f(x)取得最小值6.所以(x-)6的通项公式T r+1=x6-r (-)r=(-1)r x6-2r,令6-2r=2,解得r=2,所以二项式(x-)n展开式中x2的系数为=15. 答案:1512.如果(1+x+x2)(x-a)5(a为实常数)的展开式中所有项的系数和为0,则展开式中含x4项的系数为.解析:因为(1+x+x2)(x-a)5的展开式所有项的系数和为(1+1+12)(1-a)5=0,所以a=1,所以(1+x+x2)(x-a)5=(1+x+x2)(x-1)5=(x3-1)(x-1)4=x3(x-1)4-(x-1)4,其展开式中含x4项的系数为(-1)3-(-1)0=-5.答案:-513.已知(-)n(n∈N*)的展开式中第五项的系数与第三项的系数的比是10∶1.(1)求展开式中各项系数的和;(2)求展开式中含的项.解:由题意知,第五项系数为·(-2)4,第三项的系数为·(-2)2,则有=,化简得n2-5n-24=0,解得n=8或n=-3(舍去).(1)令x=1得各项系数的和为(1-2)8=1.(2)通项公式T r+1=()8-r(-)r=(-2)r·.令-2r=,得r=1,故展开式中含的项为T2=-16.14.(2017·海南三亚模拟)已知f n(x)=(1+x)n.(1)若f2 017(x)=a0+a1x+…+a2 017x2 017,求a1+a3+…+a2 015+a2 017的值;(2)若g(x)=f6(x)+2f7(x)+3f8(x),求g(x)中含x6项的系数.解:(1)因为f n(x)=(1+x)n,所以f2 017(x)=(1+x)2 017,又f2 017(x)=a0+a1x+…+a2 017x2 017,所以f2 017(1)=a0+a1+…+a2 017=22 017, ①f2 017(-1)=a0-a1+…+a2 016-a2 017=0, ②①-②得2(a1+a3+…+a2 015+a2 017)=22 017,所以a1+a3+…+a2 015+a2 017=22 016.(2)因为g(x)=f6(x)+2f7(x)+3f8(x),所以g(x)=(1+x)6+2(1+x)7+3(1+x)8.g(x)中含x6项的系数为+2+3=99.15.(2017·湖北武汉模拟)已知(+2x)n.(1)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最大的项的系数;(2)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.解:(1)因为+=2,所以n2-21n+98=0.所以n=7或n=14,当n=7时,展开式中二项式系数最大的项是T4和T5.所以T4的系数为()423=,T5的系数为()324=70,当n=14时,展开式中二项式系数最大的项是T8.所以T8的系数为()727=3 432.(2)因为++=79,所以n2+n-156=0.所以n=12或n=-13(舍去).设T k+1项的系数最大,因为(+2x)12=()12(1+4x)12,所以所以9.4≤k≤10.4,所以k=10.所以展开式中系数最大的项为T11,T11=·()2·210·x10=16 896x10.。
智慧测评新高考人教A版理科数学一轮总复习课时训练10.3二项式定理(含答案详析)

第十篇 第3节一、选择题1.(2014山西康杰中学二模)若(x -123x)n 的展开式中第四项为常数项,则n 等于( ) A .4B .5C .6D .7解析:展开式中的第四项为T 4=C 3n (x )n -3(-1)3·,由题意得n -52=0,解得n =5.故选B. 答案:B2.在⎝⎛⎭⎫2x 2-1x 5的二项展开式中,x 的系数为( ) A .10B .-10C .40D .-40解析:因为⎝⎛⎭⎫2x 2-1x 5的展开式的通项为 T k +1=C k 5(2x 2)5-k ⎝⎛⎭⎫-1x k =C k 525-k (-1)k x 10-3k , 令10-3k =1得k =3,所以x 的系数为C 3525-3(-1)3=-40.故选D. 答案:D3.(2014黑龙江省哈师大附中三模)二项式(x +a )n (a 是常数)展开式中各项二项式的系数和为32,各项系数和为243,则展开式中的第4项为( )A .80x 2B .80xC .10x 4D .40x 3解析:(x +a )n 展开式中各项二项式系数和为2n =32,解得n =5,令x =1得各项系数和为(1+a )5=243,故a =2,所以展开式的第4项为C 35x 2a 3=C 35x 2·23=80x 2.故选A. 答案:A4.(2013年高考新课标全国卷Ⅰ)设m 为正整数,(x +y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m+1展开式的二项式系数的最大值为b .若13a =7b ,则m 等于( ) A .5B .6C .7D .8解析:由二项式系数的性质知:二项式(x +y )2m 的展开式中二项式系数最大有一项C m 2m =a ,二项式(x +y )2m+1的展开式中二项式系数最大有两项 C m 2m +1=C m +12m +1=b ,因此13C m 2m =7C m 2m +1,∴13·(2m )!m !m !=7·(2m +1)!m !(m +1)!, 即13=7(2m +1)m +1, ∴m =6.故选B.答案:B5.若(x +1)5=a 5(x -1)5+…+a 1(x -1)+a 0,则a 0和a 1的值分别为( )A .32,80B .32,40C .16,20D .16,10解析:由于x +1=x -1+2,因此(x +1)5=[(x -1)+2]5,故展开式中(x -1)的系数为C 4524=80.令x =1,得a 0=32,故选A.答案:A6.若⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为( ) A .-40B .-20C .20D .40解析:令x =1,即可得到⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为1+a =2,所以a =1,⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5=⎝⎛⎭⎫x +1x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5,要找其展开式中的常数项,需要找⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中的x 和1x,由通项公式得T r +1=C r 5(2x )5-r ·⎝⎛⎭⎫-1x r =(-1)r ·25-r C r 5x 5-2r ,令5-2r =±1,得到r =2或r =3,所以有80x 和-40x 项,分别与1x和x 相乘,再相加,即得该展开式中的常数项为80-40=40.答案:D二、填空题7.(2014黑龙江省大庆市二模)二项式x 3-1x 25的常数项为________(用数字作答). 解析:由通项公式得T r +1=C r 5(x 3)5-r ·(-1)r ·1x 2r =(-1)r C r 5x 15-5r . 令15-5r =0,解得r =3.故常数项为T 4=C 35(-1)3=-10.答案:-108.(2013年高考安徽卷)若x +a3x 8的展开式中,x 4的系数为7,则实数a =________.解析:展开式的通项为T r +1=C r 8x 8-r ·a 3xr =C r 8·a r ·x 8-43r ,令8-43r =4,解得r =3,故x 4的系数为C 38·a 3=7,解得a =12. 答案:129.(2014甘肃省兰州一中高三高考冲刺)设a =⎠⎛0πsin x d x ,则二项式a x -1x6的展开式中的常数项等于________.解析:a =⎠⎛0πsin x d x =-cos x |π0=2, C r 6(2x)6-r -1xr =(-1)r 26-r C r 6x 3-r , 由3-r =0得r =3,所以(-1)323C 36=-160,所以展开式中的常数项等于-160.答案:-16010.2014玉溪一中检测)在(1-x )5+(1-x )6的展开式中,含x 3的项的系数是________.解析:(1-x )5的展开式的通项为C k 5(-1)k x k ,(1-x )6的展开式的通项为C k 6(-1)k x k ,所以x 3项为C 35(-1)3x 3+C 36(-1)3x 3=-30x 3,所以x 3的系数为-30.答案:-30三、解答题11.设(3x -1)8=a 8x 8+a 7x 7+…+a 1x +a 0,求:(1)a 8+a 7+…+a 1;(2)a 8+a 6+a 4+a 2+a 0.解:令x =0得a 0=1.(1)令x =1得(3-1)8=a 8+a 7+…+a 1+a 0,①∴a 8+a 7+…+a 1=28-a 0=256-1=255.(2)令x =-1得(-3-1)8=a 8-a 7+a 6-…-a 1+a 0,② 由①+②得28+48=2(a 8+a 6+a 4+a 2+a 0),∴a 8+a 6+a 4+a 2+a 0=12(28+48)=32896.12.已知⎝⎛⎭⎫12+2x n , (1)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最大项的系数;(2)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.解:(1)∵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最大的项是T 8,∴T 8的系数为C 714⎝⎛⎭⎫12727=3432. (2)∵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=(12)12(1+4x )12, ∴⎩⎪⎨⎪⎧C k 124k ≥C k -1124k -1,C k 124k ≥C k +1124k +1, 解得475≤k ≤525. ∵k ∈N ,∴k =10,∴展开式中系数最大的项为T 11,T 11=C 1012·⎝⎛⎭⎫122·210·x 10=16896x 10.。
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第三节 二项式定理(理)
时间:45分钟 分值:75分
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1.(2013·江西卷)(x 2-2
x 3)5展开式中的常数项为( ) A .80 B .-80 C .40
D .-40
解析 由二项式定理展开式的通项
T r +1=C r 5(x 2)5-r
(-2
x
3)r =C r 5(-
2)r x 10-5r ,令10-5r =0得r =2,故常数项为C 2
5(-2)2=40.故选C.
答案 C
2.(2013·陕西卷)设函数
f (x )=⎩⎨
⎧
(x -1x )6,x <0,
-x ,x ≥0,
则当x >0时,
f [f (x )]表达式的展开式中常数项为( )
A .-20
B .20
C .-15
D .15
解析 x >0时,f (x )=-x <0,故f [f (x )]=f (-x )=(
1
x
-x )6,其展开式的通项为T r +1=C r 6(-1)r x r -3
,令r -3=0,得r =3时,常数项为T 4=C 36(-1)3=-20.故选A.
答案 A
3.在二项式⎝ ⎛⎭
⎪⎫x 2-1x n
的展开式中,所有二项式系数的和是32,则
展开式中各项系数的和为( )
A .32
B .-32
C .0
D .1
解析 依题意得所有二项式系数的和为2n =32,解得n =5.因此,
该二项展开式中的各项系数的和等于⎝ ⎛⎭
⎪⎫12-115
=0.
答案 C
4.在⎝ ⎛
⎭⎪⎪⎫x +13x 24
的展开式中,
x 的幂的指数是整数的项共有( ) A .3项 B .4项 C .5项
D .6项
解析 T r +1=C r 24(x )24-r ⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫
13x r =C r
24x 12-5r 6,故当r =0,6,12,18,24
时,幂指数为整数,共5项.
答案 C
5.若(2+x )10=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 10(x +1)10,则a 9
=( )
A .9
B .10
C .20
D .5 120
解析 (2+x )10=[1+(1+x )]10=1+C 110(1+x )+C 2
10(1+x )2+…+C 1010(1+x )10,∴a 9=C 910=C 1
10=10.
答案 B
6.(2013·新课标全国卷Ⅰ)设m 为正整数,(x +y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m +1展开式的二项式系数的最大值为b .若13a =7b ,则m =( )
A .5
B .6
C .7
D .8
解析
a =C m 2m =
2m (2m -1)…(m +1)
m !
,
b =C m 2m +1=
(2m +1)·2m …(m +2)
m !
.
又13a =7b ,∴13(m +1)=7(2m +1),∴m =6. 答案 B
二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 7.(2013·安徽卷)若(x +a 3x
)8的展开式中x 4的系数为7,则实数a
=________.
解析 设展开式第r +1项为x 4项,则展开式的通项可得T r +1=C r 8
a r
x 8-43r ;令8-43r =4,得r =3,
∴C 38
a 3=7,a =12. 答案 12
8.(2013·四川卷)二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是________.(用数字作答)
解析
T r +1=C r 5x
5-r y r
,⎩⎪⎨⎪⎧
5-r =2,r =3,
∴r =3.
∴x 2y 3的系数为C 35=10. 答案 10
9.已知(1+x )+(1+x )2+(1+x )3+…+(1+x )n =a 0+a 1x +a 2x 2
+…+a n x n
,且a 0+a 1+a 2+…+a n =126,那么
⎝
⎛
⎭⎪⎫3x -1x n 的展开式中的常数项为________.
解析 由题意知,2+22+23+…+2n =126,所以n =6. 二项展开式的通项为
T r +1=C r 63
6-r
x 6-r 2·
(-1)r x -r 2=(-1)r C r 6·36-r
x 6-2r 2. 令6-2r =0,得r =3.故常数项为-540. 答案 -540
三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分) 10.已知⎝ ⎛
⎭⎪⎪⎫x +124x n
的展开式中,前三项系数成等差数列.
(1)求n ;
(2)求第三项的二项式系数及项的系数; (3)求含x 项的系数.
解 (1)∵前三项系数1,12C 1n ,14C 2
n 成等差数列. ∴2·12C 1n =1+14C 2
n ,即n 2
-9n +8=0. ∴n =8或n =1(舍).
(2)由n =8知其通项公式T r +1=C r 8·(x )8-r
·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12
41x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫12r ·C r 8·x 4-3
4r (r =0,1,2,…,8),
∴第三项的二项式系数为C 28=28.
第三项系数为⎝ ⎛⎭
⎪⎫122·C 28=7.
(3)令4-3
4r =1,得r =4,
∴含x 项的系数为⎝ ⎛⎭
⎪⎫124·C 4
8=358.
11.已知(a 2
+1)n
展开式中各项系数之和等于⎝
⎛⎭⎪⎫165
x 2
+1x 5的展开式的常数项,而(a 2+1)n 的展开式的二项式系数最大的项等于54,求
a 的值.
解 由⎝ ⎛⎭⎪⎫165
x 2
+1x 5得, T r +1=C r 5⎝
⎛⎭⎪⎫165x 25-r ⎝ ⎛⎭
⎪⎫1x r =(165)5-r ·C r 5·
令T r +1为常数项,则20-5r =0.∴r =4. ∴常数项
T 5=C 4
5×
16
5=16.
又(a 2+1)n 展开式的各项系数之和等于2n , 由题意得2n =16,∴n =4.
由二项式系数的性质知,(a 2+1)n 展开式中二项式系数最大的项
是中间项T 3,∴C 24a 4
=54.∴a =±3.
12.若(x 2-3x +2)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10. (1)求a 2;
(2)求a 1+a 2+…+a 10;
(3)求(a 0+a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)2-(a 1+a 3+a 5+a 7+a 9)2. 解 (1)方法1:(x 2-3x +2)5=(x -1)5(x -2)5,
(x -1)5展开式的通项公式为C r 5
·(-1)r ·x 5-r
(0≤r ≤5). (x -2)5展开式的通项公式为C s 5·(-2)s ·x 5-s (0≤s ≤5), 所以(x 2-3x +2)5展开式的通项公式为
C r 5·
C s 5·(-1)r +s ·2s ·x 10-r -s , 令r +s =8,得⎩⎪⎨⎪⎧ r =3,s =5或⎩⎪⎨⎪⎧ r =4,s =4或⎩⎪⎨⎪⎧
r =5,s =3.
所以展开式中x 2的系数为
C 35C 5525+C 45C 4524+C 55C 3523
=800,即a 2=800.
方法2:(x 2-3x +2)5的本质是5个x 2-3x +2相乘,由多项式的
乘法法则,产生含x2的项有两种可能:
①5个x2-3x+2中有一个取含x2的项,其他的取常数项,得到的系数是C15·24=80;
②5个x2-3x+2中有两个取含x的项,其他的取常数项,得到的系数是C25·(-3)2·23=720.
∴展开式中含x2的项的系数是80+720=800,即a2=800.
(2)令f(x)=(x2-3x+2)5
=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,
a0=f(0)=25=32,
a0+a1+a2+…a10=f(1)=0,
∴a1+a2+…+a10=-32.
(3)(a0+a2+a4+a6+a8+a10)2-(a1+a3+a5+a7+a9)2=(a0+a1+a2+…+a10)(a0-a1+a2-…+a10)=f(1)·f(-1)=0.。