高中数学人教A版选修2-3练习:1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质(含答案解析)
1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质 (3)

(1)
C
m n
C nm n
(2)
C
m n
C m1 n
Cm n 1
(3)当 r n 1 2
时,Cnr Cnr +1 ;
当 r n1 2
时,C
r n
1
C
r n
(4)
C
0 n
C
1 n
C
n n
2n
性质的应用:
1.
(x3
1 x2
)n
(n
N*
)
的展开式中的所有二项式系数之和为
1.3.2 “杨辉三角”与二项式 系数的性质
二项式定理: 一般地,对于n N*有
(a b)n C n0a n C n1a n1b C n2a b n2 2
C
r n
a
n
r
b
r
C
n n
b
n
二项展开式中的二项式系数指的是哪些?共
有多少个? 下面我们来研究二项式系数有些什么性质.我
从函数角度看,C
r n
可看成是
以r为自变量的函数 f (r) ,其定
义域是:0,1, 2, , n
当n 6时,其图象是右图中
的7个孤立点.
2.二项式系数的性质
(1)对称性
与首末两端“等距离”的两
个二项式系数相等.
这一性质可直接由公式
C
m n
C
n n
m
得到.
图象的对称轴: r n 2
C0n C1n C2n Cnn 2n
高中数学人教A版选修2-3课件:1-3-2 “杨辉三角”与二项式系数的性质

C������
������ -������
������ ������ (������ ≥m), C������ -1 + C������ = C ������ (������ ≥k+1)等,可以更深刻地理解组合数 -1
������ -1
的一些性质.从左到右可以具体地观察每一项的特征,比较二项式系 数之间的大小关系,如 n 是偶数,则中间一项的二项式系数最大等.如 0 1 果给左边赋值的话,会出现更有趣的一些结论,如 2n= C������ + C������ + ������ 0 2 1 3 ⋯ + C������ , C������ + C������ + ⋯ = C������ + C������ + ⋯. 从这个角度看,二项式定理的由简变繁是为了更好地由繁变简.
栏目 导引
第一章 典例透析三角函数
题型一 题型二 题型三
反思“赋值法”是解决二项展开式中项的系数常用的方法,根据题目 要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为系 数的关系,令x=0可得常数项,令x=1可得所有项系数之和,令x=-1可 得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.
(2+10)×9 3 + C12 2
= 274.
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第一章 典例透析三角函数
题型一 题型二 题型三
反思解决与杨辉三角有关的问题的一般思路.
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第一章 典例透析三角函数
题型一 题型二 题型三
【变式训练1】 如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第 行中从左至右第14个与第15个数的比为2∶3.
1 C������ 时,二项式的展开式的各项依次是 ������ (������ 2 2������
高中数学杨辉三角和二项式系数的性质相关精选题目(附解析)

杨辉三角和二项式系数的性质相关精选题目(附答案)(1)杨辉三角的特点①在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等; ②在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,即C r n +1=C r -1n +C r n .(2)二项式系数的性质 ①对称性:在(a +b )n 的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等. ②增减性与最大值:当k <n +12时,二项式系数是逐渐增大的.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值.当n 是偶数时,中间一项的二项式系数C n2n 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项的二项式系数C n -12n ,C n +12n 相等,且同时取得最大值.(3)各二项式系数的和①C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n.②C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1. 一、求二项展开式中系数或二项式系数的最大项1.(1)(1+2x )n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,则展开式中二项式系数最大的项为( )A .第5项B .第6项或第7项C .第6项D .第7项(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 10的展开式中,系数最大的项为( ) A .第6项 B .第3项C .第3项和第6项D .第5项和第7项(3)(1-x )13的展开式中系数最小的项为( )A .第6项B .第7项C .第8项D .第9项解析: (1)T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6,依题意有C 5n ×25=C 6n ×26⇒n =8. 所以(1+2x )8的展开式中,二项式系数最大的项为T 5=C 48(2x )4=1 120x 4.故选A.(2)展开式中,二项式系数与对应的项的系数的绝对值相等.由于二项式系数的最大项为T 6,且T 6=C 510x 5⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 5=-C 510中的二项式系数等于项的系数的相反数,此时T 6的系数最小.而T 5=C 410x 6⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 4=C 410x 2, T 7=C 610x 4⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 6=C 610x -2,且C 410=C 610. 所以系数最大的项为第5项和第7项.故选D.(3)展开式中共有14项,中间两项(第7、8项)的二项式系数最大. 由于二项展开式中二项式系数和项的系数满足:奇数项相等,偶数项互为相反数.所以系数最小的项为第8项,系数最大的项为第7项.故选C.答案:(1)A (2)D (3)C 注:(1)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(组),解不等式(组)的方法求解.一般地,如果第r +1项的系数最大,则与之相邻两项(第r 项,第r +2项)的系数均不大于第r +1项的系数,由此列不等式组可确定r 的范围,再依据r ∈N *来确定r 的值,即可求出最大项.2.(1-x )2n -1展开式中,二项式系数最大的项是( ) A .第n -1项 B .第n 项C .第n -1项与第n +1项D .第n 项与第n +1项解析:选D 由二项式系数的性质得,二项式系数最大为C2n -1-122n -1=C n -12n -1,C2n -1+122n -1=C n2n -1,分别为第n ,n +1项. 3.⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 2n 展开式的第6项系数最大,则其常数项为( ) A .120 B .252 C .210 D .45解析:选C 由题意,C n 2n =C 52n ,易知n =5,由T r +1=C r 10(x )10-r⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x r =C r 10x 30-5r 6,令30-5r =0,得r =6,故其常数项为C 610=210.二:展开式的系数和1.若(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0,求: (1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a 7; (3)a 0+a 2+a 4+a 6; (4)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|. 解析: (1)令x =0,则a 0=-1,令x =1,则a 7+a 6+…+a 1+a 0=27=128.① 所以a 1+a 2+…+a 7=129. (2)令x =-1,则-a 7+a 6-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0=(-4)7,② 由①-②2得:a 1+a 3+a 5+a 7=12[128-(-4)7]=8 256. (3)由①+②2得:a 0+a 2+a 4+a 6=12[128+(-4)7]=-8 128. (4)法一:∵(3x -1)7展开式中a 0,a 2,a 4,a 6均小于零,a 1,a 3,a 5,a 7均大于零,∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=a 1+a 3+a 5+a 7-(a 0+a 2+a 4+a 6)=8 256-(-8 128)=16 384. 法二:|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7| 即为(1+3x )7展开式中各项的系数和,所以|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=(1+3)7=47=16 384. 注:“赋值法”是解决二项展开式中项的系数常用的方法,根据题目要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的关系,令x =0可得常数项,令x =1可得所有项系数之和,令x =-1可得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.2.在(1-3x )12的展开式中.求: (1)各二项式系数之和; (2)奇数项二项式系数和; (3)偶数项二项式系数和.解:(1)各二项式系数和为C 012+C 112+C 212+…+C 1212=212=4 096. (2)奇数项二项式系数和为C 012+C 212+C 412+…+C 1212=211=2 048. (3)偶数项二项式系数和为C 112+C 312+C 512+…+C 1112=211=2 048.三、二项式系数性质的应用1.已知二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫12+2x n .(1)若展开式中第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项的系数;(2)若展开式中前三项的二项式系数和等于79,求展开式中系数最大的项. 解析:(1)展开式中二项式系数最大的项应是中间项,并要根据n 的奇偶性来确定是中间两项还是一项.(2)系数最大的系数,应满足不小于前一项的系数,也不小于后一项的系数,即设第r +1项的系数为A r +1,则满足不等式组⎩⎨⎧A r +1≥A r ,A r +1≥A r +2,由不等式组解出r 的值.(1)由题意,得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×⎝ ⎛⎭⎪⎫124×23=352,T 5的系数为C 47×⎝ ⎛⎭⎪⎫123×24=70. 故展开式中二项式系数最大项的系数分别为352,70. 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×⎝⎛⎭⎪⎫127×27=3 432. 故展开式中二项式系数最大项的系数为3 432.(2)由题意知C 0n +C 1n +C 2n =79,解得n =12或n =-13(舍去). 设展开式中第r +1项的系数最大, 由于⎝ ⎛⎭⎪⎫12+2x 12=⎝ ⎛⎭⎪⎫1212·(1+4x )12,则⎩⎨⎧C r 12·4r ≥C r -112·4r -1,C r 12·4r ≥C r +112·4r +1,∴9.4≤r ≤10.4. 又r ∈{0,1,2,…,12},∴r =10,∴系数最大的项为T 11,且T 11=⎝ ⎛⎭⎪⎫1212·C 1012·(4x )10=16 896x 10. 注:求展开式中系数的最值的方法:(1)若展开式的系数的绝对值与对应二项式系数相等,可转化为确定二项式系数的最值来解决.(2)若展开式的系数为f (r )=C r n ·m g (r )的形式,如求(a +bx )n (a ,b ∈R)的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第r +1项系数最大,应用⎩⎨⎧A r +1≥A r +2,A r +1≥A r解出r ,即得系数最大项.(3)若展开式的项数较少或转化为讨论较小项的系数的类型,可采用逐个作差(作商)比较确定.2.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 2n 的展开式中,只有第6项的二项式系数最大.(1)求该展开式中所有有理项的项数;(2)求该展开式中系数最大的项. 解:(1)由题意,可知n2+1=6,∴n =10. ∴T r +1=C r 10x10-r 22r x -2r =C r 102rx 10-5r 2,当r =0,2,4,6,8,10时,10-5r2∈Z ,∴展开式中所有有理项的项数为6. (2)设第T r +1项的系数最大,则⎩⎨⎧C r 102r ≥C r -1102r -1,C r 102r ≥C r +1102r +1,即⎩⎪⎨⎪⎧2r ≥111-r ,110-r ≥2r +1.解得193≤r ≤223. ∵r ∈N ,∴r =7.∴展开式中系数最大的项为T 8=C 71027x -252=15 360x -252.巩固练习:(基础题)题组1 求二项展开式中系数或二项式系数的最大项 1.⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 11的展开式中二项式系数最大的项是( ) A .第3项 B .第6项 C .第6、7项 D .第5、7项解析:选C ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 11的展开式中第11+12项和11+12+1项,即第6、7项的二项式系数相等,且最大.2.在(1+x )n (n ∈N *)的展开式中,若只有x 5的系数最大,则n 的值为( ) A .8 B .9 C .10 D .11解析:选C 由题意,展开式共有11项,所以n =10. 3.在(1-x )201的展开式中,系数的最大值是( )A.C99201B.C100201C.C101201D.C102201=C r201(-x)r=(-1)r C r201解析:选B在(1-x)201的展开式中,第r+1项为T r+1x r,所以系数的最大值是C100201,选B.4.下列关于(a+b)10的说法:①展开式中的各二项式系数之和为1 024;②展开式中第6项的二项式系数最大;③展开式中第5项与第7项的二项式系数最大;④展开式中第6项的系数最小.其中正确说法的个数为________.解析:根据二项式系数的性质,知(a+b)10的展开式中的各二项式系数之和为210=1 024,故说法①正确;(a+b)10的展开式中,二项式系数最大的项是中间一项,即第6项的二项式系数最大,故说法②正确,说法③错误;易知展开式中各项的系数等于二项式系数,故第6项的系数最大,故说法④错误.答案:2题组2展开式的系数和5.(1+x)n(3-x)的展开式中各项系数的和为1 024,则n的值为()A.8 B.9C.10 D.11解析:选B由题意知(1+1)n(3-1)=1 024,即2n+1=1 024,所以n=9.故选B.6.(C14x+C24x2+C34x3+C44x4)2的展开式中所有项的系数和为()A.64 B.224C.225 D.256解析:选C令x=1,原式=(C14+C24+C34+C44)2=(24-1)2=225,故选C.7.已知(3-x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,若其第2项的二项式系数与第4项的二项式系数相等,则a0-a1+a2+…+(-1)n a n=()A.32 B.64C.128 D.256解析:选D由题意可得C1n=C3n,∴n=4.令x=-1,则(3-x)n=(3+1)4=a0-a1+a2-a3+a4=256.∴a0-a1+a2+…+(-1)n a n=256.8.设(2-3x )100=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 100x 100,求下列各式的值: (1)a 0;(2)a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 100; (3)a 1+a 3+a 5+…+a 99;(4)(a 0+a 2+…+a 100)2-(a 1+a 3+…+a 99)2; (5)|a 0|+|a 1|+…+|a 100|. 解:(1)令x =0,可得a 0=2100. (2)令x =1,可得a 0+a 1+a 2+…+a 100=(2-3)100,(*) 所以a 1+a 2+…+a 100=(2-3)100-2100, (3)令x =-1.可得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 100=(2+3)100. 与(*)式联立相减得a 1+a 3+…+a 99=(2-3)100-(2+3)1002.(4)原式=[(a 0+a 2+…+a 100)+(a 1+a 3+…+a 99)]·[(a 0+a 2+…+a 100)-(a 1+a 3+…+a 99)]=(a 0+a 1+a 2+…+a 100)·(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 98-a 99+a 100)=[(2-3)(2+3)]100=1100=1.(5)∵T r +1=(-1)r C r 1002100-r (3)r x r , ∴a 2r -1<0(r ∈N *).∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 100|=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 100=(2+3)100. 题组3 二项式系数性质的应用9.已知(1+x )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 .6B .7C .8D .5解析:选A 由二项式定理,知a k =C k -110(k =1,2,3,…,11).又(1+x )10的展开式中二项式系数最大的项是第6项,所以k 的最大值为6.10.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a n 的展开式的各项系数之和等于⎝ ⎛⎭⎪⎫43b -15b 5的展开式中的常数项,求:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a n展开式的二项式系数和; (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a n展开式中a -1项的二项式系数. 解:依题意,令a =1,得⎝ ⎛⎭⎪⎫3a-3a n展开式中各项系数和为(3-1)n =2n ,⎝ ⎛⎭⎪⎫43b -15b 5展开式中的通项为T r +1=C r 5(43b )5-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15b r =(-1)r C r 545-r ·5-r 2b 10-5r6.若T r +1为常数项,则10-5r6=0,即r =2,故常数项为T 3=(-1)2C 25·43·5-1=27, 于是有2n =27,得n =7.(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a n展开式的二项式系数和为2n =27=128. (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫3a -3a 7的通项为T r +1=C r 7⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 7-r ·(-3a )r =C r 7(-1)r ·37-r ·a 5r -216,令5r -216=-1,得r =3,∴所求a -1项的二项式系数为C 37=35.巩固练习(提升题)1.已知(x -1)n 的展开式中奇数项的二项式系数之和是64,则它的展开式的中间项为( )A .-35x 4B .35x 3C .-35x 4和35x 3D .-35x 3和35x 4解析:选C 由已知,可得2n -1=64,解得n =7,(x -1)7的展开式中共有8项.中间项为第4项与第5项,T 4=C 37x 4(-1)3=-35x 4,T 5=C 47x 3(-1)4=35x 3,故选C.2.已知(1+2x )2n 的展开式中奇次项系数之和等于364,那么展开式中二项式系数最大的项是( )A .第3项B .第4项C .第5项D .第6项解析:选B 设(1+2x )2n =a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a 2n -1x 2n -1+a 2n x 2n ,则展开式中奇次项系数之和就是a 1+a 3+a 5+…+a 2n -1.分别令x =1,x =-1,得⎩⎨⎧a 0+a 1+a 2+a 3+…+a 2n -1+a 2n =32n ,a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 2n -1+a 2n =1,两式相减,得a 1+a 3+a 5+…+a 2n -1=32n -12.由已知,得32n -12=364,∴32n =729=36,即n =3.(1+2x )2n =(1+2x )6的展开式共有7项,中间一项的二项式系数最大,即第4项的二项式系数最大,选B.3.已知(a -x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,若a 2=80,则a 0+a 1+a 2+…+a 5=( )A .32B .1C .-243D .1或-243解析:选B (a -x )5展开式的通项为T k +1=(-1)k ·C k 5a 5-k x k ,令k =2,得a 2=(-1)2C 25a 3=80,解得a =2,即(2-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 5=1.4.若(2-x )10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10,则(a 0+a 2+…+a 10)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=________.解析:令x =1,得:a 0+a 1+a 2+…+a 10=(2-1)10, 令x =-1得:a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10=(2+1)10, 故(a 0+a 2+…+a 10)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 10)(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10)=(2-1)10()2+110=1.答案:15.如图,在由二项式系数构成的“杨辉三角”中,第________行中从左至右数第14个数与第15个数的比为2∶3.解析:由已知,得C n C 14n=23,化简得14n -13=23,解得n =34. 答案:346.将⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x 2n (n ≥2,n ∈N *)的展开式中x -4的系数记为a n ,求1a 2+1a 3+…+1a 2 017的值.解:⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1x 2n 的展开式的通项为T r +1=C r n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 2r =(-1)r C r n x -2r , 由题意可知r =2,此时a n =C 2n =n (n -1)2, 所以1a n =2n (n -1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n , 所以1a 2+1a 3+…+1a 2 017=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12 016-12 017 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12 017=4 0322 017. 7.已知(3x 2+3x 2)n 展开式中各项系数和比二项式系数和大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.解:令x =1得展开式中各项系数和为(1+3)n =4n .又展开式中二项式系数和为C 0n +C 1n +…+C n n =2n ,由题意有4n -2n =992.即(2n )2-2n -992=0,(2n -32)(2n +31)=0.所以2n =-31(舍去)或2n =32.所以n =5.(1)因为n =5,所以展开式共6项,其中二项式系数最大项为第三、四两项,它们是T 3=C 25(3x 2)3·(3x 2)2=90x 6. T 4=C 35(3x 2)2(3x 2)3=270x 223. (2)设展开式中第r +1项的系数最大,又T r +1=C r 5(3x 2)5-r ·(3x 2)r =C r 53r x 10+4r 3,得⎩⎨⎧ C r 5·3r ≥C r -15·3r -1C r 5·3r ≥C r +15·3r +1⇒⎩⎪⎨⎪⎧ 3r ≥16-r 15-r ≥3r +1⇒72≤r ≤92.又因为r ∈N *,所以r =4,所以展开式中第5项系数最大.T 5=C 4534x 263=405x 263.。
1.3.2杨辉三角(上课用)

这(a就+b是)3…组…合…数…的1性质3
23:
C
1m
n1
C
m n
C m1 n
(3)各(a二+b项)4式…系…数…的1和.4 6 4 1
(aC+n0b)5…C…n1 1
C5n2
L10
1C0
r n
5 L
1
C
n n
2n
T (a+b)6…1 6 15 20 15 6 1
(4)增减性与最大值.
即 n1 2
从第一项起至中间项,二项式系数逐渐增大,随后又逐渐减小.
变式训练:如下图,在由二项式系数所构成的杨辉三角中,第 ________行中从左到右第14与第15个数的比为2:3.
解析 :由“杨辉三角”与二项式系数之间的关系可得 :
Cn13 Cn14
2, 3
即 n! 14!(n 14)! 2 ,
13!(n 13)!
n!
3
即 14 2 n 13 3
解得 : n 34.
解 : 设2x 3y9 a0x9 a1x8y a2x7y2 a9y9. 2令x y 1得各项系数之和为a0 a1 a2 a9 21 319 1.
解 : 3由2知, a0 a1 a2 a9 1
令x 1, y 1得 :
a0 a1 a2 a8 a9 59二式相减得
s
5s
16r2 s 2
由题意知 16r2 s
2
6
r 2s 4 (r 0L 6, s 0L 5)
r 0 r 2 r 4 解得 s 2 s 1 s 0
所以 x6 的系数为:
C52C60 (1)2 23 C51C62 (1)24 C50C64 (1)0 25
人教新课标版数学高二-选修2-3练习 1.3.2“杨辉三角与二项式系数性质

第一章 1.3 1.3.2一、选择题(每小题5分,共20分)1.(x -1)11展开式中x 的偶次项系数之和是( )A .-2 048B .-1 023C .-1 024D .1 024解析: (x -1)11=C 011x 11+C 111x 10(-1)+C 211x 9·(-1)2+…+(-1)11,偶次项系数为负数,其和为-210=-1 024.答案: C2.C 133+C 233+C 333+…+C 3333除以9所得的余数是( )A .2B .6C .7D .3解析: C 133+C 233+…+C 3333=233-1=(23)11-1=811-1 =(9-1)11-1=C 011·911-C 111·910+C 211·99-…+C 1011·9-1-1=C 011·911-C 111·910+C 211·99-…+C 1011·9-2.可见,上式被9除,余-2,即余7,故余数为7.答案: C3.(2014·驻马店市高二第二学期期末卷)已知⎝⎛⎭⎫1x -x n 的展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式中的常数项等于( )A .15B .-15C .20D .-20解析: 由题意知n =6,T r +1=C r 6⎝⎛⎭⎫1x 6-r ·(-x )r =(-1)r C r 6x 32r -6, 由32r -6=0得r =4, 故T 5=(-1)4C 46=15,故选A.答案: A4.(2014·河南大学附中高二下学期期末考试)已知关于x 的二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 3x n 展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a 的值为( )A .2B .±1C .1D .±2解析: ∵二项式系数和为2n =32,∴n =5,∴通项公式为T r +1=C r 5·(x )5-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3x r =C r 5·a r ·x 15-5r 6. ∵常数项为80.∴r =3时,C 35·a 3=80, ∴a =2,故选A.答案: A二、填空题(每小题5分,共10分)5.(1+x )n 展开式中的各项系数的和大于8而小于32,则系数最大的项是________.解析: 因为8<C 0n +C 1n +…+C n n <32, 即8<2n <32,且n ∈N *,所以n =4.所以展开式共有5项,系数最大的项为T 3=C 24(x )2=6x .答案: 6x6.将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的0-1三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第n 次全行的数都为1的是第________行;第61行中1的个数是________.解析: 观察可得第1行,第3行,第7行,第15行,全行都为1,故第n 次全行的数都为1的是第2n -1行;∵n =6⇒26-1=63,故第63行共有64个1,逆推知第62行共有32个1,第61行共有32个1.答案: 2n -1 32三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知(1-2x )7=a 0+a 1(x -1)+a 2(x -1)2+a 3(x -1)3+…+a 7(x -1)7.求:(1)a 0+a 1+a 2+…+a 7;(2)a 0+a 2+a 4+a 6.解析: (1)令x =2,则a 0+a 1+a 2+…+a 7=(1-4)7=-37=-2 187.①(2)令x =0,则a 0-a 1+a 2-…+a 6-a 7=1. ② ①+②2得a 0+a 2+a 4+a 6=-37+12=-1 093. 8.(1+2x )n 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.解析: T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6,依题意有C 5n 25=C 6n 26,解得n =8.∴(1+2x )8的展开式中,二项式系数最大的项为T 5=C 48·(2x )4=1 120x 4. 设第r +1项系数最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧C r 8·2r ≥C r -18·2r -1C r 8·2r ≥C r +18·2r +1⇒5≤r ≤6. ∵r ∈{0,1,2,…,8},∴r =5或r =6.∴系数最大的项为T 6=1 792x 5,T 7=1 792x 6.(10分)在(x -y )11的展开式中,解答下列问题:(1)通项T r +1;(2)二项式系数最大的项;(3)项的系数绝对值最大的项;(4)项的系数最大的项;(5)项的系数最小的项;(6)二项式系数的和;(7)各项系数的和.解析: (1)T r +1=(-1)r C r 11x11-r y r ;(2)二项式系数最大的项为中间两项:T6=-C511x6y5,T7=C611x5y6;(3)项的系数绝对值最大的项也是中间两项:T6=-C511x6y5,T7=C611x5y6;(4)因为中间两项系数的绝对值相等,一正一负,第7项为正,故项的系数最大的项为T7=C611x5y6;(5)项的系数最小的项为T6=-C511x6y5;(6)二项式系数的和为C011+C111+C211+…+C1111=211;(7)各项系数和为(1-1)11=0.。
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1.3.3 “杨辉三角”与二项式系数的性质课前导引问题导入问题:某城市的街道纵横织成方格网(如图),行人只能在街道上行走,方向规定朝东或朝南前行,某同学欲从A 处前往B 处,试问有多少种走法?思路分析:将图中的最小正方形的每一边看作一个小段,显然学生从A 到B 无论怎么走都必须走完8个小段,其中向东走过4个小段,向南走过4个小段,至于是先向东还是先向南,抑或忽东忽南,但凭兴之所致.于是问题转化为“从8个不同元素(8个小段)中选出4个(向东的4段)不同元素的组合有多少个?”故知有走法C 48=70种.如果把从A 处出发到方格网的每一个结点处的走法标在图上,并将方格网绕A 点按顺时针方向旋转45°,观察新的网格图,你从中发现了什么?如果把方格网数进一步扩大,你能得到从A 到B 的走法吗?知识预览1.对称性.源于组合数的性质“m n C =m n nC -”.从“0n C =nn C =1”开始,然后左右向中间靠拢,便有1n C =1-n n C , 2n C =2-n n C ,… 2.增值性与最大值.当n 为偶数时,(a+b)n 的展开式有n+1项,n+1是奇数,这时展开式的形式是↑x 前2n 项 第2n +1项 后2n 项 中间一项是第2n +1项,它的二项式系数是2n n C ,它是所有的二项式系数中的最大者. 当n 为奇数时,(a+b )n 的展开式共有n+1项,n+1是偶数,这时展开式的形式是↑x 前121++n 项 第21+n 项↑x 第21+n +1项 前21-n 项中间两项是第21+n 、21+n +1项,它们的二项式系数是21-n n C 、21+n n C ,这两个系数相等,并且是所有二项式系数中的最大者.3.在(a+b)n 展开式中令a=b=1得0n C +1n C +…+n n C =2n ;令a=1,b=-1得0n C -1n C +2n C -3n C +…=0,∴0n C +2n C +4n C +…=1n C +3n C +5n C +…=2n-1这种由一般到特殊的方法是“赋值法”.4.杨辉三角中蕴含的规律:r n n r n r n r n r n C C C C C --+=+=,11等.。
高中数学选修2-3教学案:1.3.2杨辉三角含解析
1.3.2 杨辉三角(a +b )n 的展开式的二次项系数,当n 取正整数时可以表示成如下形式:问题1:从上面的表示形式可以直观地看出什么规律?提示:在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等;在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和.问题2:计算每一行的系数和,你又能看出什么规律? 提示:2,4,8,16,32,64,…,其系数和为2n . 问题3:二项式系数的最大值有何规律?提示:n =2,4,6时,中间一项最大,n =3,5时中间两项最大.二项式系数的性质(1)每一行的两端都是1,其余每个数都等于它“肩上”两个数的和.即C 0n =C nn =1,C m n +1=C m -1n +C m n .(2)每一行中,与首末两端“等距离”的两个数相等,即C m n =C n-mn.(3)如果二项式的幂指数n 是偶数,那么其展开式中间一项T 12n+的二项式系数最大;如果n 是奇数,那么其展开式中间两项T n 12+与T 112n ++的二项式系数相等且最大.(4)二项展开式的各二项式系数的和等于2n .即C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n .且C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1.由“杨辉三角”可直观地看出二项式系数的性质,同时当二项式乘方次数不大时,可借助于它直接写出各项的二项式系数.[对应学生用书P16][例1] 如图,在“杨辉三角”中,斜线AB 的上方,从1开始箭头所示的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,….记其前n 项和为S n ,求S 19的值.[思路点拨] 由图知,数列中的首项是C 22,第2项是C 12,第3项是C 23,第4项是C 13,…,第17项是C 210,第18项是C 110,第19项是C 211.[精解详析] S 19=(C 22+C 12)+(C 23+C 13)+(C 24+C 14)+…+(C 210+C 110)+C 211=(C 12+C 13+C 14+…+C 110)+(C 22+C 23+…+C 210+C 211)=(2+3+4+…+10)+C 312=(2+10)×92+220=274. [一点通]解决与杨辉三角有关的问题的一般思路:(1)观察:对题目要横看、竖看、隔行看、连续看,多角度观察; (2)找规律:通过观察,找出每一行的数之间、行与行之间的数据的规律.1.如图是一个类似杨辉三角的图形,则第n 行的首尾两个数均为________.解析:由1,3,5,7,9,…可知它们成等差数列,所以a n =2n -1. 答案:2n -12.如图,由二项式系数构成的杨辉三角中,第________行从左到右第14个数与第15个数之比为2∶3.解析:设第n 行从左至右第14与第15个数之比为2∶3,则3C 13n =2C 14n ,即3n !13!(n -13)!=2n !14!(n -14)!. 解得n =34. 答案:34[例2] 设(1012 2 014·(1)求a 0+a 1+a 2+…+a 2 014的值. (2)求a 1+a 3+a 5+…+a 2 013的值. (3)求|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 2 014|的值.[思路点拨] 先观察所要求的式子与展开式各项的特点,用赋值法求解. [精解详析] (1)令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 2 014=(-1)2 014=1.①(2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-…+a 2 014=32 014.② ①-②得2(a 1+a 3+…+a 2 013)=1-32 014, ∴a 1+a 3+a 5+…+a 2 013=1-32 0142.(3)∵T r +1=C r 2 014(-2x )r =(-1)r·C r 2 014·(2x )r , ∴a 2k -1<0(k ∈N +),a 2k >0(k ∈N ). ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 2 014| =a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 2 014 =32 014. [一点通]赋值法是解决二项展开式中项的系数问题的常用方法.根据题目要求,灵活赋给字母不同值是解题的关键.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的关系,令x =0可得常数项,令x =1可得所有项的和,令x =-1可得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.3.(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )n 的展开式中各项系数的和为( ) A .2n +1B .2n -1C .2n +1-1D .2n +1-2解析:令x =1,则2+22+…+2n =2n +1-2. 答案:D4.已知(1+2x -x 2)7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 13x 13+a 14x 14. (1)求a 0+a 1+a 2+…+a 14; (2)求a 1+a 3+a 5+…+a 13. 解:(1)令x =1,则a 0+a 1+a 2+…+a 14=27=128.① (2)令x =-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 13+a 14=(-2)7=-128.② ①-②得2(a 1+a 3+…+a 13)=256, ∴a 1+a 3+a 5+…+a 13=128.[例3] (10分)已知x x 233⎛⎫ ⎪⎝⎭+n 的展开式中,各项系数和与它的二项式系数和的比为32.(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.[思路点拨] 根据已知条件求出n ,再根据n 为奇数或偶数确定二项式系数最大的项和系数最大的项.[精解详析] 令x =1,则展开式中各项系数和为(1+3)n =22n . 又展开式中二项式系数和为2n , ∴22n2n =2n =32,n =5. (1)∵n =5,展开式共6项,∴二项式系数最大的项为第三、四两项,∴T 3=C 25(x 23)3(3x 2)2=90x 6, T 4=C 35(x 23)2(3x 2)3=270x 223.(2)设展开式中第k +1项的系数最大, 则由T k +1=C k 5(x 23)5-k (3x 2)k =3k C k5x k 1043+,得⎩⎪⎨⎪⎧3k C k 5≥3k -1C k -15,3k C k 5≥3k +1C k +15,,∴72≤k ≤92,∴k =4, 即展开式中系数最大的项为T 5=C 45(x 23)(3x 2)4=405x263.[一点通]1.求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当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,一般采用列不等式组、解不等式的方法求得.5.若⎝⎛⎭⎫x 3+1x 2n 的展开式中第6项系数最大,则不含x 的项是( ) A .210 B .120 C .461D .416解析:由题意知展开式中第6项二项式系数最大, n2+1=6,∴n =10, T r +1=C r 10x 3(10-r )⎝⎛⎭⎫1x 2r =C r 10x 30-5r. ∴30-5r =0.∴r =6. 常数项为C 610=210. 答案:A6.已知(1+3x )n 的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中二项式系数最大的项.解:由题意知C n n +C n -1n +C n -2n =121, 即C 0n +C 1n +C 2n =121,∴1+n +n (n -1)2=121,即n 2+n -240=0,解得n =15或-16(舍).∴在(1+3x )15的展开式中二项式系数最大的项是第八、九两项,且T 8=C 715(3x )7=C 71537x 7, T 9=C 815(3x )8=C 81538x 8.二项式系数的有关性质的形成过程体现了观察——归纳——猜想——证明的数学方法,并且在归纳证明的过程中应用了函数、方程等数学思想.大致对应如下:[对应课时跟踪训练(八)]1.已知(2-x )10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10,则a 8等于( ) A .180 B .-180 C .45D .-45解析:a 8=C 810·22=180. 答案:A2.在(a -b )20的二项展开式中,二项式系数与第6项的二项式系数相同的项是( ) A .第15项 B .第16项 C .第17项D .第18项 解析:第6项的二项式系数为C 520,又C 1520=C 520,所以第16项符合条件.答案:B3.已知C 0n +2C 1n +22C 2n +…+2n C n n =729,则C 1n +C 3n +C 5n 的值等于( )A .64B .32C .63D .31解析:C 0n +2C 1n +…+2n C 2n =(1+2)n =3n =729, ∴n =6,∴C 16+C 36+C 56=32.答案:B4.已知关于x 的二项式⎝⎛⎭⎪⎫x +a 3x n 展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a的值为( )A .1B .+1C .2D .±2解析:由题意知2n =32,n =5, T r +1=C r 5(x )5-r a r·xr13-=C r 5a r x5526-r ,令52-56r =0,得r =3, ∴a 3C 35=80,解得a =2.答案:C5.在(1+2x )7的展开式中,C 27是第________项的二项式系数,第3项的系数是________. 解析:由二项式系数的定义知C k n 为第k +1项的系数,∴C 27为第3项的二项式系数. ∵T 2+1=C 27·(2x )2=22·C 27x 2,∴第3项的系数为22·C 27=84. 答案:3 846.若(x +2)5的展开式第二项的值大于1 000,则实数x 的取值范围为________. 解析:∵T 2=C 15·(x )4·21=10x 2>1 000,且x ≥0, ∴x >10.答案:(10,+∞)7.已知⎝⎛⎭⎫x -2x 2n (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,求展开式中含x 32的项.解:由题意知第五项的系数为C 4n ·(-2)4,第三项的系数为C 2n ·(-2)2,则C 4n ·(-2)4C 2n·(-2)2=101, 解得n =8(n =-3舍去). 所以通项为 T r +1=C r 8(x )8-r·⎝⎛⎭⎫-2x 2r =C r8(-2)r ·x r 852-.令8-5r 2=32,得r =1. ∴展开式中含x 32的项为T 2=-16x 32.8.已知(2x -3y )9=a 0x 9+a 1x 8y +a 2x 7y 2+…+a 9y 9,求: (1)各项系数之和; (2)所有奇数项系数之和;(3)系数绝对值的和;(4)分别求出奇数项的二项式系数之和与偶数项的二项式系数之和. 解:(1)令x =1,y =1,得 a 0+a 1+a 2+…+a 9=(2-3)9=-1. (2)由(1)知,a 0+a 1+a 2+…+a 9=-1.令x =1,y =-1,可得a 0-a 1+a 2-…-a 9=59. 将两式相加,可得a 0+a 2+a 4+a 6+a 8=59-12.(3)法一:|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9|=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9,令x =1,y =-1,则|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9|=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9=59.法二:|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9|即为(2x +3y )9的展开式中各项的系数和,令x =1,y =1,得|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9|=59. (4)奇数项的二项式系数之和为C 09+C 29+…+C 89=28.偶数项的二项式系数之和为C 19+C 39+…+C 99=28.。
高中数学第1章计数原理1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质学案新人教A版选修2_3
1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质1.杨辉三角的特点(1)在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等.(2)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,即C r n +1=C r -1n +C rn .2.二项式系数的性质(1)对称性:在(a +b )n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C 0n =C n n ,C 1n =C n -1n ,…,C r n =C n -rn .(2)增减性与最大值:当k <n +12时,二项式系数是逐渐增大的.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值.当n是偶数时,中间一项的二项式系数取得最大值;当n 是奇数时,中间两项的二项式系数与相等,且同时取得最大值.3.各二项式系数的和 (1)C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n; (2)C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1.1.(1-2x )15的展开式中的各项系数和是( ) A .1 B .-1 C .215D .315B [令x =1即得各项系数和,∴各项系数和为-1.]2.在(a +b )10二项展开式中与第3项二项式系数相同的项是( ) A .第8项 B .第7项 C .第9项D .第10项C[由二项式展开式的性质与首末等距离的两项的二项式系数相等.]3.在(a+b)8的展开式中,二项式系数最大的项为________,在(a+b)9的展开式中,二项式系数最大的项为________.70a4b4126a5b4与126a4b5[因为(a+b)8的展开式中有9项,所以中间一项的二项式系数最大,该项为C48a4b4=70a4b4.因为(a+b)9的展开式中有10项,所以中间两项的二项式系数最大,这两项分别为C49a5b4=126a5b4,C59a4b5=126a4b5.]个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,….记其前n项和为S n,求S19的值.[思路点拨] 由图知,数列中的首项是C22,第2项是C12,第3项是C23,第4项是C13,…,第17项是C210,第18项是C110,第19项是C211.[解] S19=(C22+C12)+(C23+C13)+(C24+C14)+…+(C210+C110)+C211=(C12+C13+C14+…+C110)+(C22+C23+…+C210+C211)=(2+3+4+…+10)+C312=(2+10)×92+220=274.解决与“杨辉三角”有关的问题的一般方法1.将全体正整数排成一个三角形数阵:12 34 5 67 8 9 1011 12 13 14 15……按照以上排列的规律,第n行(n≥3)从左向右的第3个数为________.n2-n+62[前n-1行共有正整数[1+2+…+(n-1)]个,即n2-n2个,因此第n行第3个数是全体正整数中第⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2-n 2+3个,即为n 2-n +62.]【例2】 012 2 018(1)求a 0+a 1+a 2+…+a 2 018的值; (2)求a 1+a 3+a 5+…+a 2 017的值; (3)求|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 2 018|的值.[思路点拨] 先观察所求式子与展开式各项的特点,利用赋值法求解. [解] (1)令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 2 018=(-1)2 018=1. ①(2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-…-a 2 017+a 2 018=32 018. ②①-②得2(a 1+a 3+…+a 2 017)=1-32 018, ∴a 1+a 3+a 5+…+a 2 017=1-32 0182.(3)∵T r +1=C r2 018(-2x )r=(-1)r·C r2 018·(2x )r, ∴a 2k -1<0(k ∈N *),a 2k >0(k ∈N ). ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 2 018| =a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 2 017+a 2 018=32 018.在本例条件不变的情况下,求下列各式的值. (1)a 2+a 4+a 6+…+a 2 018; (2)a 1+2a 2+3a 3+…+2 018a 2 018.[解] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧a 0+a 1+a 2+…+a 2 018=1,a 0-a 1+a 2-…+a 2 018=32 018,得2(a 0+a 2+…+a 2 018)=32 018+1,∴a 0+a 2+…+a 2 018=32 018+12, 又令x =0得a 0=1, ∴a 2+a 4+a 6+…+a 2 018=32 018-12. (2)∵(1-2x )2018=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 018x 2 018(x ∈R ),∴两边分别求导得 -4 036(1-2x )2 017=a 1+2a 2x +…+2 018a 2 018x2 017(x ∈R ),令x =1得,4 036=a 1+2a 2+…+2 018a 2 018.二项展开式中系数和的求法1.对形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R ,m ,n ∈N *)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可;对(ax +by )n (a ,b ∈R ,n ∈N *)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可.2.一般地,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)2.2.已知(2x -3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,求: (1)a 0+a 1+a 2+a 3+a 4; (2)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2.[解] (1)由(2x -3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4, 令x =1得(2-3)4=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4, 所以a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=1.(2)在(2x -3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4中,令x =1得(2-3)4=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4, ① 令x =-1得(-2-3)4=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4. ② 所以(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2=(a 0-a 1+a 2-a 3+a 4)(a 0+a 1+a 2+a 3+a 4) =(-2-3)4(2-3)4=(2+3)4(2-3)4=625.[探究问题1.计算C knC k -1n ,并说明二项式系数的单调性.[提示] C kn C k -1n =n -k +1k.当k <n +12时,C knC k -1n >1,说明二项式系数逐渐增大;同理,当k >n +12时,二项式系数逐渐减小.2.如何求(a +bx )n(a ,b ∈R )的展开式中系数最大的项?[提示] 求(a +bx )n(a ,b ∈R )的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第r +1项系数最大,应用⎩⎪⎨⎪⎧A r +1≥A r +2,A r +1≥A r 解出r ,即得系数的最大项.【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.[思路点拨] 求二项式系数最大的项,利用性质知展开式中中间项(或中间两项)是二项式系数最大的项;求展开式中系数最大的项,必须将x ,y 的系数均考虑进去,包括“+”“-”号.[解] 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(舍去)或2n=32,∴n =5.(1)由于n =5为奇数,∴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 25()3(3x 2)2=90x 6,T 4=C 35()2(3x 2)3=270.(2)展开式的通项公式为T r +1=C r 53r ·(5+2r ). 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. ∴展开式中系数最大的项为T 5=C 45 (3x 2)4=405.1.求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当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,一般采用列不等式组,解不等式的方法求得.3.(1+2x )n的展开式中第6项和第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.[解] T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6, 依题意有C 5n 25=C 6n ·26⇒n =8,∴(1+2x )8的展开式中,二项式系数最大的项为T 5=C 48·(2x )4=1 120x 4.设第r +1项系数最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧C r8·2r≥C r -18·2r -1C r8·2r ≥C r +18·2r +1⇒5≤r ≤6.∵r ∈{0,1,2,…,8}, ∴r =5或r =6.∴系数最大的项为T 6=1 792x 5,T 7=1 792x 6.1.赋值法是求展开式系数和的常用方法,一般对字母赋的值为0,1或-1. 2.释疑二项展开式中系数最大的项(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的项与求二项式系数最大的项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况进行判断.一般采用列不等式、解不等式的方法求解.(3)系数最大的项不一定是二项式系数最大的项,只有当二项式系数与各项系数相等时,二者才一致.1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)杨辉三角的每一斜行数字的差成一个等差数列.( ) (2)二项展开式的二项式系数和为C 1n +C 2n +…+C nn .( ) (3)二项展开式中系数最大项与二项式系数最大项相同.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)×2.已知(a +b )n展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n 等于( ) A .11B .10C.9 D.8D[第5项的二项式系数最大,故展开式为9项,∴n=8.]3.若(x+3y)n的展开式中各项系数的和等于(7a+b)10的展开式中二项式系数的和,则n 的值为________.5 [(7a+b)10的展开式中二项式系数的和为C010+C110+…+C1010=210,令(x+3y)n中x=y=1,则由题设知,4n=210,即22n=210,解得n=5.]4.已知(a-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,若a2=80,求a0+a1+a2+…+a5的值.[解] (a-x)5展开式的通项为T k+1=(-1)k C k5a5-k x k,令k=2,得a2=(-1)2C25a3=80,解得a=2,即(2-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,令x=1,得a0+a1+a2+…+a5=1.所以a0+a1+a2+…+a5=1.。
人教A版高中数学选修2-3同步检测第1章1.3-1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质
第一章 计数原理 1.3 二项式定理1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质A 级 基础巩固一、选择题1.(1+x )2n +1(n ∈N *)的展开式中,二项式系数最大的项所在的项数是( )A .n ,n +1B .n -1,nC .n +1,n +2D .n +2,n +3解析:因为2n +1为奇数,所以展开式中间两项的二项式系数最大,中间两项的项数是n +1,n +2.答案:C2.设(x 2+1)(2x +1)9=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+…+a 11(x +2)11,则a 0+a 1+a 2+…+a 11的值为( )A .-2B .-1C .1D .2解析:令等式中x =-1可得a 0+a 1+a 2+…+a 11=(1+1)×(-1)9=-2,故选A.答案:A3.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x n的展开式的二项式系数之和为32,则展开式中含x 项的系数是( )A .5B .20C .10D .40解析:根据题意,该二项式的展开式的二项式系数之和为32, 则有2n =32,可得n =5,T r +1=C r 5x 2(5-r )·x -r =C r 5x10-3r, 令10-3r =1,解得r =3,所以展开式中含x 项的系数是C 35=10,故选C.答案:C4.已知C 0n +2C 1n +22C 2n +…+2n C n n =729,则C 1n +C 3n +C 5n 的值等于( )A .64B .32C .63D .31解析:由已知(1+2)n =3n =729,解得n =6,则C 1n +C 3n +C 5n =C 16+C 36+C 56=12×26=32.答案:B5.已知⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +33x n 的展开式中,各项系数的和与各二项式系数的和之比为64,则n 等于( )A .4B .5C .6D .7解析:令x =1,得各项系数的和为4n ,又各二项式系数的和为2n,故4n2n =64.所以n =6.答案:C 二、填空题6.(a +a )n 的展开式中奇数项系数和为512,则展开式的第八项T 8=________.解析:C 0n +C 2n +C 4n +…=2n -1=512=29,所以n =10,所以T 8=C 710a 3(a )7=120a 132.答案:120a 1327.(1+x )n 展开式中的各项系数的和大于8而小于32,则系数最大的项是________.解析:因为8<C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n <32,即8<2n<32.所以n =4.所以展开式共有5项,系数最大的项为T 3=C 24(x )2=6x .答案:6x8.如图所示,满足如下条件: ①第n 行首尾两数均为n ;②表中的递推关系类似“杨辉三角”.则第10行的第2个数是________,第n 行的第2个数是________.1 2 2 3 4 3 4 7 7 4 5 11 14 11 5 6 16 25 25 16 6…解析:由图表可知第10行的第2个数为: (1+2+3+…+9)+1=46, 第n 行的第2个数为:[1+2+3+…+(n -1)]+1=n (n -1)2+1=n 2-n +22.答案:46 n 2-n +22三、解答题9.已知(2x -3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,求: (1)a 0+a 1+a 2+a 3+a 4; (2)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2.解:(1)由(2x -3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4, 令x =1得(2-3)4=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4, 所以a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=1.(2)在(2x -3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4中, 令x =1得(2-3)4=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4,① 令x =-1得(-2-3)4=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4.②所以(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2=(a 0-a 1+a 2-a 3+a 4)(a 0+a 1+a 2+a 3+a 4)=(-2-3)4(2-3)4=(2+3)4(2-3)4=625.10.(1+2x )n 的展开式中第六项与第七项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.解:T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6,依题意有C 5n 25=C 6n 26,解得n =8.所以(1+2x )n 的展开式中,二项式系数最大的项为T 5=C 48(2x )4=1 120x 4.设第(k +1)项系数最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧C k 82k ≥C k -182k -1,C k 82k ≥C k +182k +1, 解得5≤k ≤6.又因为k ∈{0,1,2,…,8},所以k =5或k =6. 所以系数最大的项为T 6=1 792x 5,T 7=1 792x 6.B 级 能力提升1.若9n +C 1n +1·9n -1+…+C n -1n +1·9+C nn +1是11的倍数,则自然数n 为( )A .奇数B .偶数C .3的倍数D .被3除余1的数解析:9n+C 1n +1·9n -1+…+C n -1n +1·9+C n n +1=19(9n +1+C 1n +1·9n+…+C n -1n +1·92+C n n +1+C n +1n +1)-19=19(9+1)n +1-19=19(10n +1-1)是11的倍数,所以n +1为偶数,n 为奇数.答案:A2.(2015·山东卷)观察下列各式:C 01=40; C 03+C 13=41; C 05+C 15+C 25=42; C 07+C 17+C 27+C 37=43;……照此规律,当n ∈N *时,C 02n -1+C 12n -1+C 22n -1+…+C n -12n -1=________.解析:具体证明过程可以是:C 02n -1+C 12n -1+C 22n -1+…+C n -12n -1=12(2C 02n -1+2C 12n -1+2C 22n -1+…+2C n -12n -1)=12[(C 02n -1+C 2n -12n -1)+(C 12n -1+C 2n -22n -1)+(C 22n -1+C 2n -32n -1)+…+(C n -12n -1+C n 2n -1)]=12(C 02n -1+C 12n -1+C 22n -1+…+C n -12n -1+C n 2n -1+…+C 2n -12n -1)=12·22n -1=4n -1.答案:4n -13.已知(a 2+1)n展开式中的各项系数之和等于⎝⎛⎭⎪⎫165x 2+1x 5的展开式的常数项,而(a 2+1)n 的展开式的系数最大的项等于54,求a 的值.解:由⎝ ⎛⎭⎪⎫165x 2+1x 5得T r +1=C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫16x 255-r⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r=⎝ ⎛⎭⎪⎫1655-rC r 5x20-5r 2,令T r +1为常数项,则20-5r =0,所以r =4,常数项T 5=C 45·165=16. 又(a 2+1)n 展开式中的各项系数之和等于2n ,由此得到2n =16,n =4.所以(a 2+1)4展开式中系数最大项是中间项T 3=C 24a 4=54.解得a =±3.。
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课后导练基础达标1.若(2x+3)4=a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4 ,则(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2的值为( )A.1B.-1C.0D.2 解析:令x=1,得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=(2+3)4; 令x=-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4=(2-3)4. 两式相乘,得 (a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2=(2+3)4(2-3)4=1,故选A.2.若(1+x)n =a 0+a 1x+a 2x 2+…+a n x n 中,a 3=a 12,则自然数n 的值为( )A.13B.14C.15D.16 答案:C3.若(1-2x)2006=a 0+a 1x+a 2x 2+…+a 200 6x 200 6(x ∈R )则(a 0+a 1)+(a 0+a 2)+(a 0+a 3)+ …+(a 0+a 200 6)=(用数字作答).解析:取x=0,得a 0=1; 取x=1,得a 0+a 1+a 2+…+a 200 6=(1-2)200 6=1.故(a 0+a 1)+(a 0+a 2)+(a 0+a 3)+ …+(a 0+a 200 6) =200 6a 0+(a 0+a 1+a 2+…+a 200 6) =200 6+1=200 7.4.若(x+1)n =x n +…+ax 3+bx 2+cx+1(n ∈N *),且a ∶b=3∶1,那么n=____________. 解析:a ∶b=3n C ∶2n C =3∶1,n=11.答案:115.在二项式(ax m +bx n )12(a >0,b >0,m 、n≠0)中有2m+n=0,如果它的展开式里最大系数项恰是常数项.(1)求它是第几项; (2)求ba的范围. 解析:(1)设T r+1=rC 12(ax m )12-r ·(bx n )r =rC 12a 12-r b r x m(12-r)+nr 为常数项,则有m(12-r)+nr=0,即m(12-r)-2mr=0,∴r=4,它是第5项. (2)∵第5项又是系数最大的项,∴有⎪⎩⎪⎨⎧≥≥)2.()1(,57512484123931248412b a C b a C b a C b a C由①得3948231011122349101112b a b a ⨯⨯⨯≥⨯⨯⨯⨯⨯,∵a >0,b >0,∴49b≥a,即b a ≤49.由②得b a ≥58,∴58≤b a ≤49.综合运用 6.二项式(x-x1)10的展开式,系数最大的项为( )A.第六项B.第五项和第六项C.第五项和第七项D.第六项和第七项解析:先求二项展开式的通项为T r+1=rr xC -1010(21--x)r=(-1)r·rrxC 231010-,则此项系数为(-1)r ·rC 10,故而得到每项系数的绝对值与对应的二项式系数相等,由二项式系数性质,展开式中中间一项即第六项的二项式系数最大为510C ,但第六项系数为-510C ,显然不是最大的.又因第五项和第七项的系数相等且为410C =610C ,再由二项式系数的增减性规律可知,410C 即为最大值,因此正确选项为C. 答案:C 7.已知(x-xa )8展开式中常数项为1 120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是( ) A.28 B.38 C.1或38 D.1或28 解析:T r+1=rC 8·x 8-r ·(-ax -1)r =(-a)r rC 8·x 8-2r. 令8-2r=0,∴r=4.∴(-a)448C =1 120.∴a=±2.当a=2时,令x=1,则(1-2)8=1. 当a=-2时,令x=-1,则(-1-2)8=38 答案:C8.已知(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n =a 0+a 1x+…+a n x n ,若a 1+a 2+…+a n-1=29-n(n ∈N ,n >1),那么(1+y)6的展开式中含y n 项的系数是____________. 答案:15 9.已知(22x x -)8,则展开式中系数绝对值最大项是第几项?并求出系数最大的项和系数最小的项.解析:设第r+1项系数的绝对值最大,则此项系数的绝对值必不小于它左、右相邻两项系数的绝对值.则有⎪⎩⎪⎨⎧≥≥++--118811882222r r r r r r r r C C C C ⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≥--≥1281912r r r r ⇒5≤r≤6.故系数绝对值最大项是第六项与第七项.∵T 6=(-1)558C (x )3·(22x)5=-1 792218-x,T 7=(-1) 668C (x )2·(22x)6=1 792x -11, 则系数最大项为1 792x -11,系数最小项为-1 792218-x . 拓展探究10.已知数列{a n }是首项为a 1,公比为q 的等比数列.(1)求和:a 102C -a 212C +a 322C ,a 103C -a 213C +a 323C -a 433C ;(2)由(1)的结果归纳概括出关于正整数n 的一个结论,并加以证明.解析:(1)a 102C -a 212C +a 322C=a 102C -a 1q 12C +a 1q 222C =a 1(1-q)2,a 103C -a 213C +a 323C -a 433C=a 103C -a 1q 13C +a 1q 223C -a 1q 333C =a 1(1-q)3.(2)结论是:a 10n C -a 21n C +a 32n C -…+(-1)n a n+1nn C =a 1(1-q)n .证明如下:左边=a 10n C -a 1q 1n C +a 1q 22n C -…+(-1)n a 1q n nn C =a 1[0n C -q 1n C +q 22n C -…+(-1)n q n nn C ]=a 1(1-q)n =右边. 备选习题11.已知(a+b)n 的展开式各项的二项式系数之和为8 192,则(a-b)2n 的展开式中共有( ) A.13项 B.14项 C.26项 D.27项 解析:由2n =8 192得n=13, ∴(a-b)2n 有27项 答案:D12.(经典回放)已知(3132x x +)n的展开式中各项系数的和是128,则展开式中x 5的系数是___________.(以数字作答)解析:(3132-+x x )n的展开式中各项系数和为128, ∴令x=1,即得所有项系数和为2n =128.∴n=7.设该二项展开式中的r+1项为T r+1=rC 7(32x )7-r·(31-x )r=r C 7·61163r x -,令61163r -=5即r=3时,x 5项的系数为37C =35. 答案:3513.如图所求,在杨辉三角中,斜线AB 上方箭头所示的数组成一个锯齿形的数列:1,2,3,3,6,4,10,……,记这个数列的前n 项和为S(n),则S(16)_____________.解析:由题意得S(16)=12C +22C +13C +23C + (19)+29C =(12C +13C +…+19C )+(22C +23C +… +29C )=(11C +12C +13C +…+19C )+( 22C +23C +…+29C )-1=210C +310C -1=164.14.求和S n =0n C -1+m m 1n C +2+m m 2n C +…+(-1)n ·nm m +·n n C . 解析:由k n C =k n n C -及k n C +1-k n C =k n C 1+,有S n =1-1+m m ·(11-n C +01-n C )+2+m m ·(21-n C +11-n C )+…+(-1)n-1·1-+n m m ·(2111----+n n n n C C )+(-1)n ·n m m +=S n-1-1+m m 01-n C +2+m m 1-n nC -…+(-1)n·112--+n n C m m=S n-1+n m [0n C ·00+m -1n C ·11+m +…+(-1)n ·n m m +·n n C ] =S n-1+n m [0n C ·(1-1)- 1n C ·(1-1+m m )+…+(-1)n ·n n C ·(1-n m m +)]=S n-1+n m ·(1-1)n -分 n m S n∴S n =nm n+·S n-1,用迭代法,有S n =2)1()1(-∙-+-∙+n S n m n n m n =…=n nm C m n m n S m n m n +=+=+1)!(!!)!(!!0 15.设a 0,a 1,a 2, …,a n 成等差数列,求证:a 0+a 11n C +a 22n C +…+a k k n C +…+a n nn C =(a 0+a n )·2n-1. 证明:设S n =a 0+a 11n C +a 22n C +…+a n nn C ∵kn C =kn nC - (k=0,1,2, …,n)∴S n =a n 0n C +a n-11n C +a n-22n C +…+a 0两式相加得:2S n =0n C (a 0+a n )+ 1n C (a 1+a n-1)+ 2n C (a 2+a n-2)+ …+nn C (a n +a 0)∵a 0+a n =a 1+a n-1=…=a n +a 0∴2S n =(a 0+a n )( 0n C +1n C +2n C +…+nn C )=(a 0+a n )·2n ∴S n =(a 0+a n )·2n-1. 16.在(421xx +)n 的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式的中间项.解析:由题意得:0n C , 1n C ·21, 2n C ·41成等差数列,∴21n C ·21=0n C +412n C ∴n=8 ∴T 5为中间项,T 5=48C (x )4·(421x)4=835x17.已知a,b >0,n ∈N *且n >1,求证:2n n b a +≥(2b a +)n证明:∵a,b >0,n >1,n ∈N *,不妨设a≥b >0,则2b a -≥0,(2b a -)n≥0故a n +b n =( 2b a ++2b a -)n +(2b a +-2b a -)n=2[0n C (2b a +)n +2n C (2b a +)n -2(2b a -)2+4n C (2b a +)n -4·(2b a -)4+…+n n C (2b a -)n ]≥2(2b a +)n∴2n n b a +≥(2b a +)n。
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学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.在(a-b)20的二项展开式中,二项式系数与第6项的二项式系数相同的项是( )
A.第15项 B.第16项
C.第17项 D.第18项
【解析】 第6项的二项式系数为C520,又C1520=C520,所以第16项符合条件.
【答案】 B
2.(2016·吉林一中期末)已知x2+1xn的展开式的二项式系数之和为32,则展开式中含
x项的系数是( )
A.5 B.20
C.10 D.40
【解析】 根据题意,该二项式的展开式的二项式系数之和为32,
则有2n=32,可得n=5,
Tr+1=Cr5x2(5-r)·x-r=Cr5x10-3r,
令10-3r=1,解得r=3,
所以展开式中含x项的系数是C35=10,故选C.
【答案】 C
3.设(1+x+x2)n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,则a0+a2+a4+…+a2n等于( )
A.2n B.3n-12
C.2n+1 D.3n+12
【解析】 令x=1,得3n=a0+a1+a2+…+a2n-1+a2n,①
令x=-1,得1=a0-a1+a2-…-a2n-1+a2n,②
①+②得3n+1=2(a0+a2+…+a2n),
∴a0+a2+…+a2n=3n+12.故选D.
【答案】 D
4.(2016·信阳六高期中)已知(1+2x)8展开式的二项式系数的最大值为a,系数的最大值
为b,则ba的值为( )
A.1285 B.2567
C.5125 D.1287
【解析】 a=C48=70,设b=Cr82r,则 Cr82r≥Cr-182r-1,Cr82r≥Cr+182r+1,得5≤r≤6,所以b=C6826=C282
6
=7×28,所以ba=1285.故选A.
【答案】 A
5.在(x-2)2 010的二项展开式中,含x的奇次幂的项之和为S,当x=2时,S等于( )
A.23 015 B.-23 014
C.23 014 D.-23 008
【解析】 因为S=x-22 010-x+22 0102,当x=2时,S=-23 0152=-23 014.
【答案】 B
二、填空题
6.若(1-2x)2 016=a0+a1x+…+a2 016x2 016(x∈R),则a12+a222+…+a2 01622 016的值为________.
【解析】 令x=0,得a0=1.令x=12,得a0+a12+a222+…+a2 01622 016=0,所以a12+a222+…
+a2 01622 016=-1.
【答案】 -1
7.若n是正整数,则7n+7n-1C1n+7n-2C2n+…+7Cn-1n除以9的余数是________.
【解析】 7n+7n-1C1n+7n-2C2n+…+7Cn-1n=(7+1)n-Cnn=8n-1=(9-1)n-1=C0n9n(-
1)0+C1n9n-1(-1)1+…+Cnn90(-1)n-1,∴n为偶数时,余数为0;当n为奇数时,余数为7.
【答案】 7或0
8.在“杨辉三角”中,每一个数都是它“肩上”两个数的和,它开头几行如图1-3-5所示.那
么,在“杨辉三角”中,第________行会出现三个相邻的数,其比为3∶4∶5.
【解析】 根据题意,设所求的行数为n,则存在正整数k,
使得连续三项Ck-1n,Ckn,Ck+1n,有Ck-1nCkn=34且CknCk+1n=45.
化简得kn-k+1=34,k+1n-k=45,联立解得k=27,n=62.
故第62行会出现满足条件的三个相邻的数.
【答案】 62
三、解答题
9.已知(1+2x-x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a13x13+a14x14.
(1)求a0+a1+a2+…+a14;
(2)求a1+a3+a5+…+a13.
【解】 (1)令x=1,
则a0+a1+a2+…+a14=27=128.①
(2)令x=-1,
则a0-a1+a2-a3+…-a13+a14=(-2)7=-128.②
①-②得2(a1+a3+…+a13)=256,
所以a1+a3+a5+…+a13=128.
10.已知14+2xn的展开式中前三项的二项式系数的和等于37.求展开式中二项式系数
最大的项的系数.
【解】 由C0n+C1n+C2n=37,得1+n+12n(n-1)=37,得n=8.14+2x8的展开式共有
9项,其中T5=C48144(2x)4=358x4,该项的二项式系数最大,系数为358.
[能力提升]
1.若(2-x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+…+a10)2-(a1+a3+…+a9)
2
=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
【解析】 令x=1,得a0+a1+a2+…+a10=(2-1)10,
令x=-1,得a0-a1+a2-a3+…+a10=(2+1)10,
故(a0+a2+…+a10)2-(a1+a3+…+a9)2
=(a0+a1+a2+…+a10)(a0-a1+a2-a3+…+a10)
=(2-1)10(2+1)10=1.
【答案】 A
2.把通项公式为an=2n-1(n∈N*)的数列{an}的各项排成如图1-3-6所示的三角形数
阵.记S(m,n)表示该数阵的第m行中从左到右的第n个数,则S(10,6)对应于数阵中的数是
( )
1
3 5
7 9 11
13 15 17 19
……
图1-3-6
A.91 B.101
C.106 D.103
【解析】 设这个数阵每一行的第一个数组成数列{bn},则b1=1,bn-bn-1=2(n-1),
∴bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1
=2[(n-1)+(n-2)+…+1]+1=n2-n+1,
∴b10=102-10+1=91,S(10,6)=b10+2×(6-1)=101.
【答案】 B
3.(2016·孝感高级中学期中)若(x2+1)(x-3)9=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+a3(x-2)3+…
+a11(x-2)11,则a1+a2+a3+…+a11的值为________.
【解析】 令x=2,得-5=a0,令x=3,得0=a0+a1+a2+a3+…+a11,所以a1+a
2
+a3+…+a11=-a0=5.
【答案】 5
4.已知f(x)=(1+x)m+(1+2x)n(m,n∈N*)的展开式中x的系数为11.
(1)求x2的系数取最小值时n的值;
(2)当x2的系数取得最小值时,求f(x)展开式中x的奇次项的系数之和.
【解】 (1)由已知C1m+2C1n=11,所以m+2n=11,
x2的系数为C2m+22C2n=mm-2+2n(n-1)=m2-m2+(11-m)·11-m2-1=
m-
21
4
2
+35116.
因为m∈N*,所以m=5时,x2的系数取得最小值22,此时n=3.
(2)由(1)知,当x2的系数取得最小值时,m=5,n=3,
所以f(x)=(1+x)5+(1+2x)3,
设这时f(x)的展开式为f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,
令x=1,a0+a1+a2+a3+a4+a5=25+33,
令x=-1,a0-a1+a2-a3+a4-a5=-1,
两式相减得2(a1+a3+a5)=60,
故展开式中x的奇次项的系数之和为30.