學(xué)生用書P229
1.二項(xiàng)式定理
辨析比較
二項(xiàng)式系數(shù)與項(xiàng)的系數(shù)的區(qū)別
(a+bx)n的二項(xiàng)展開式中,二項(xiàng)式系數(shù)是指Cn0,Cn1,…,Cnn,其與a,b的值無關(guān),如第k+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)是Cnk;而項(xiàng)的系數(shù)是指該項(xiàng)中除變量外的常數(shù)部分,其與a,b的值有關(guān),如第k+1項(xiàng)的系數(shù)是Cnkan-kbk.
2.二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)
1.[北京高考]在(x-2)5的展開式中,x2的系數(shù)為( C )
A.-5B.5C.-10D.10
解析 由二項(xiàng)式定理得(x-2)5的展開式的通項(xiàng)Tr+1=C5r(x)5-r(-2)r=C5r-2rx5-r2,令5-r2=2,得r=1,所以T2=C51(-2)x2=-10x2,所以x2的系數(shù)-10,故選C.
2.[教材改編]在(x-y)10的展開式中,系數(shù)最小的項(xiàng)是( C )
A.第4項(xiàng)B.第5項(xiàng)C.第6項(xiàng)D.第7項(xiàng)
解析 展開式共有11項(xiàng),奇數(shù)項(xiàng)系數(shù)為正,偶數(shù)項(xiàng)系數(shù)為負(fù),且第6項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,則展開式中系數(shù)最小的項(xiàng)是第6項(xiàng).
3.已知Cn0+2Cn1+22Cn3+23Cn3+…+2nCnn=243,則Cn1+Cn2+Cn3+…+Cnn=( A )
A.31B.32C.15D.16
解析 逆用二項(xiàng)式定理得Cn0+2Cn1+22Cn2+23Cn3+…+2nCnn=(1+2)n=243,即3n=35,所以n=5,所以Cn1+Cn2+Cn3+…+Cnn=25-1=31.
4.[多選]下列說法正確的是( CD )
A.Cnkan-kbk是(a+b)n展開式中的第k項(xiàng)
B.在二項(xiàng)展開式中,系數(shù)最大的項(xiàng)為中間的一項(xiàng)或中間的兩項(xiàng)
C.在(a+b)n的展開式中,每一項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)都與a,b無關(guān)
D.在(a+b)n的展開式中,某項(xiàng)的系數(shù)與該項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)不同
5.[易錯題]已知(2x-1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n∈N*),設(shè)(2x-1)n的展開式中所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為Sn,Tn=a1+a2+…+an(n∈N*),則 S4= 16 ,T4= 0 .
解析 因?yàn)椋?x-1)n展開式中所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為2n,(易混淆:(2x-1)n展開式的二項(xiàng)式系數(shù)和為Cn0+Cn1+Cn2+…+Cnn=2n,系數(shù)和為a0+a1+a2+…+an)
所以Sn=2n,S4=16.令x=0,則(-1)n=a0,令x=1,則1=a0+a1+a2+…+an,所以Tn=1-(-1)n,所以T4=0.
學(xué)生用書P230
命題點(diǎn)1 展開式中的特定項(xiàng)問題
角度1 形如(a+b)n(n∈N*)的展開式中的特定項(xiàng)
例1 (1)[2023南京市中華中學(xué)檢測]若2-x6=a0+a11+x+a21+x2+…+a61+x6,則a4=( B )
A.270B.135
C.-135D.-270
解析 (2-x)6=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a6(1+x)6,以x-1代替x,得(3-x)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,而(3-x)6的展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=C6r36-r-xr=C6r36-r(-1)rxr,令r=4,則a4=C64×36-4×(-1)4=135,故選B.
(2)[2023天津高考]在(2x3-1x)6的展開式中,x2的系數(shù)是 60 .
解析 解法一 二項(xiàng)式(2x3-1x)6的展開式的通項(xiàng)Tk+1=C6k(2x3)6-k(-1x)k=-1k26-kC6kx18-4k,令18-4k=2,解得k=4,所以x2的系數(shù)為(-1)4×22×C64=60.
解法二 將二項(xiàng)式(2x3-1x)6看成6個多項(xiàng)式(2x3-1x)相乘,要想出現(xiàn)x2項(xiàng),則先在6個多項(xiàng)式中選2個多項(xiàng)式取2x3,然后余下的多項(xiàng)式都?。?x,相乘,即C622x32×C44-1x4=60x2,所以x2的系數(shù)為60.
方法技巧
求形如(a+b)n(n∈N*)的展開式中的特定項(xiàng)問題的步驟
角度2 形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展開式中的特定項(xiàng)
例2 (1)[2023沈陽市三檢](2x-3)2(1-1x)6的展開式中,含x-2項(xiàng)的系數(shù)為( B )
A.430B.435C.245D.240
解析 (1-1x)6的展開式的通項(xiàng)Tk+1=C6k(-1x)k=(-1)kC6k1xk.(2x-3)2=4x2-12x+9,當(dāng)在多項(xiàng)式(4x2-12x+9)中取4x2時,令k=4,得4x2·(-1)4C641x4;當(dāng)在多項(xiàng)式(4x2-12x+9)中取-12x時,令k=3,得-12x·(-1)3C631x3;當(dāng)在多項(xiàng)式(4x2-12x+9)中取9時,令k=2,得9×(-1)2C621x2.所以含x-2項(xiàng)的系數(shù)為4×(-1)4C64+(-12)×(-1)3C63+9×(-1)2C62=60+240+135=435,故選B.
(2)[2022新高考卷Ⅰ](1-yx)(x+y)8的展開式中x2y6的系數(shù)為 -28 .(用數(shù)字作答)
解析 (x+y)8的展開式的通項(xiàng)Tr+1=C8rx8-ryr,r=0,1,…,7,8.令r=6,得T6+1=C86x2y6,令r=5,得T5+1=C85x3y5,所以(1-yx)(x+y)8的展開式中x2y6的系數(shù)為C86-C85=-28.
方法技巧
求形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展開式中特定項(xiàng)問題的步驟
角度3 形如(a+b+c)n(n∈N*)的展開式中的特定項(xiàng)
例3 (1)(x-y+2)5的展開式中,x3y的系數(shù)為( D )
A.80B.40
C.-80D.-40
解析 解法一 (x-y+2)5=[x-(y-2)]5,其通項(xiàng)Tr+1=C5rx5-r(-1)r·(y-2)r,則展開式中含x3的項(xiàng)為C52x3(y-2)2,又(y-2)2的展開式中含y的項(xiàng)為(-2)C21y,所以(x-y+2)5的展開式中,x3y的系數(shù)為C52·C21·(-2)=-40,故選D.
解法二 要在展開式中得到x3y,可在5個“x-y+2”中選3個“x”,1個“-y”,1個“2”,故x3y的系數(shù)為C53·C21(-1)1×2=-40.
(2)(1+2x-3x2)5的展開式中,x5的系數(shù)為 92 .
解析 (1+2x-3x2)5=(1-x)5(1+3x)5,所以展開式中x5的系數(shù)為C50C5535+C51(-1)C5434+C52(-1)2C5333+C53(-1)3C5232+C54(-1)4C5131+C55(-1)5C5030=92.
方法技巧
求形如(a+b+c)n(n∈N*)的展開式中的特定項(xiàng)問題的方法
訓(xùn)練1 (1)已知(2x-a)(x+2x)6的展開式中x2的系數(shù)為-240,則該展開式中的常數(shù)項(xiàng)為( A )
A.-640B.-320C.640D.320
解析 (x+2x)6的展開式的通項(xiàng)為Tk+1=C6kx6-k·(2x)k=C6k2kx6-2k.令6-2k=2,得k=2;令6-2k=1,得k=52,舍去.(注意:k取整數(shù))
故(2x-a)(x+2x)6的展開式中x2的系數(shù)為-aC62·22=-240,得a=4.
令6-2k=-1,得k=72,不符合題意,舍去;令6-2k=0,得k=3.故2x-4x+2x6的展開式中的常數(shù)項(xiàng)為-4×C63×23=-640.
(2)(x2+x+y)5的展開式中,x5y2的系數(shù)為( C )
A.10B.20C.30D.60
解析 (x2+x+y)5表示5個因式(x2+x+y)的乘積,要得到含x5y2的項(xiàng),只需從5個因式中選2個因式取x2,1個因式取x,其余2個因式取y即可,故x5y2的系數(shù)為C52C31C22=30.
命題點(diǎn)2 二項(xiàng)式系數(shù)與項(xiàng)的系數(shù)的問題
角度1 二項(xiàng)展開式中的系數(shù)和問題
例4 [多選]已知(1-2x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,則下列結(jié)論正確的是( ACD )
A.展開式中所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)的和為22 023
B.展開式中所有奇次項(xiàng)的系數(shù)的和為32 023+12
C.展開式中所有偶次項(xiàng)的系數(shù)的和為32 023-12
D.a12+a222+a323+…+a2 02322 023=-1
解析 對于A,(1-2x)2 023的展開式中所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)的和為22 023,故A正確;對于B,令f(x)=(1-2x)2 023,則a0+a1+a2+a3+…+a2 023=f(1)=-1,a0-a1+a2-a3+…-a2 023=f(-1)=32 023,所以展開式中所有奇次項(xiàng)的系數(shù)的和為f(1)-f(-1)2=-32 023+12,展開式中所有偶次項(xiàng)的系數(shù)的和為f(1)+f(-1)2=32 023-12,故B錯誤,C正確;對于D,a0=f(0)=1,a12+a222+a323+…+a2 02322 023=f(12)-a0=-1,故D正確.故選ACD.
方法技巧
應(yīng)用賦值法求項(xiàng)的系數(shù)和問題
(1)對形如(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展開式中的各項(xiàng)系數(shù)之和,只需令x=y(tǒng)=1即可;求系數(shù)之差時,只需根據(jù)題目要求令x=1,y=-1或x=-1,y=1即可.
(2)對(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令f(x)=(a+bx)n,則(a+bx)n的展開式中各項(xiàng)系數(shù)之和為f(1),偶次項(xiàng)系數(shù)之和為a0+a2+a4+…=f(1)+f(-1)2,奇次項(xiàng)系數(shù)之和為a1+a3+a5+…=f(1)-f(-1)2.
角度2 與二項(xiàng)展開式中的系數(shù)有關(guān)的最值問題
例5 (1)[全國卷Ⅰ]設(shè)m為正整數(shù),(x+y)2m展開式的二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為a,(x+y)2m+1展開式的二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為b,若13a=7b,則m=( B )
A.5B.6C.7D.8
解析 根據(jù)二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì),知(x+y)2m展開式中二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為C2mm,而(x+y)2m+1展開式中二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為C2m+1m,則C2mm=a,C2m+1m=b.又13a=7b,所以13C2mm=7C2m+1m,即13×(2m)!m!×m?。?×(2m+1)!(m+1)!×m!,解得m=6.
(2)已知(x+124x)n(n≥2)的展開式中,前三項(xiàng)的系數(shù)成等差數(shù)列,則展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)是 7x52和7x74 .
解析 展開式中前三項(xiàng)的系數(shù)分別是1,n2,18n(n-1),由題意知,2×n2=1+18n(n-1),解得n=8或n=1(舍去).
于是展開式的通項(xiàng)Tk+1=C8k·(x)8-k·(124x)k=C8k·2-k·x4-34k,所以第k+1項(xiàng)的系數(shù)是C8k·2-k,第k項(xiàng)的系數(shù)是C8k-1·2-k+1,第k+2項(xiàng)的系數(shù)是C8k+1·2-k-1.若第k+1項(xiàng)的系數(shù)最大,則C8k·2-k≥C8k-1·2-k+1且C8k·2-k≥C8k+1·2-k-1,解得2≤k≤3.又k∈Z,因此k=2或k=3.故系數(shù)最大的項(xiàng)是T3=C82·2-2·x4-34×2=7x52和T4=C83·2-3·x4-34×3=7x74.
方法技巧
1.二項(xiàng)式系數(shù)最值的求法
當(dāng)n是偶數(shù)時,第n2+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,最大值為Cnn2;當(dāng)n是奇數(shù)時,第n+12項(xiàng)和第n+32項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,且同時取得最大值,最大值為Cnn-12或Cnn+12.
2.項(xiàng)的系數(shù)最值的求法
設(shè)展開式各項(xiàng)的系數(shù)分別為A1,A2,…,An+1,且第k項(xiàng)系數(shù)最大,解不等式組Ak≥Ak-1,Ak≥Ak+1,求出k即可得結(jié)果.
訓(xùn)練2 (1)[多選]已知二項(xiàng)式(x-2x)8,則下列結(jié)論正確的是( AB )
A.第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大
B.所有項(xiàng)的系數(shù)之和為1
C.有且僅有第6項(xiàng)的系數(shù)的絕對值最大
D.展開式中共有4項(xiàng)有理項(xiàng)
解析 由題意知,展開式中共有9項(xiàng),二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為第5項(xiàng),A正確;所有項(xiàng)的系數(shù)和為(1-2)8=1,B正確;Tr+1=C8rx8-r·(-2x)r=(-2)rC8rx8-3r2,r=0,1,2,…,8,顯然r=0,2,4,6,8時,Tr+1是有理項(xiàng),所以共有5項(xiàng)有理項(xiàng),D錯誤;由2rC8r≥2r+1C8r+1,2rC8r≥2r-1C8r-1,得18-r≥2r+1,2r≥19-r,解得5≤r≤6,所以r=5或r=6,故第6項(xiàng)和第7項(xiàng)的系數(shù)的絕對值最大,C錯誤.故選AB.
(2)[2022浙江]已知多項(xiàng)式(x+2)(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,則a2= 8 ,a1+a2+a3+a4+a5= -2 .
解析 由多項(xiàng)式展開式可知,a2=2C42(-1)2+C43(-1)3=12-4=8.令x=0可得a0=2,令x=1可得a0+a1+a2+a3+a4+a5=0,所以a1+a2+a3+a4+a5=-2.
命題點(diǎn)3 二項(xiàng)式定理的綜合應(yīng)用
例6 (1)利用二項(xiàng)式定理計(jì)算1.056,則其結(jié)果精確到0.01的近似值是( D )
解析 1.056=(1+0.05)6=C60+C61×0.05+C62×0.052+C63×0.053+…=1+0.3+0.037 5+0.002 5+…≈1.34.
(2)設(shè)a∈N,且0≤a<26,若51 2 020+a能被13整除,則a的值為( D )
A.0 B.11或0C.12D.12或25
解析 ∵512 020+a=(52-1)2 020+a=C2 0200522 020(-1)0+C2 0201522 019(-1)1+C2 0202522 018(-1)2+…+C2 0202 019521·(-1)2 019+C2 0202 020(-1)2 020+a,又52能被13整除,∴需使C2 0202 020(-1)2 020+a能被13整除,即1+a能被13整除,∴1+a=13k,k∈Z,又0≤a<26,∴a=12或a=25,故選D.
方法技巧
二項(xiàng)式定理應(yīng)用的常見題型及解題策略
訓(xùn)練3 (1)設(shè)復(fù)數(shù)x=2i1-i(i是虛數(shù)單位),則C2 0241x+C2 0242x2+C2 0243x3+…+C2 0242 024x2 024=( A )
A.0B.-2 C.-1+iD.-1-i
解析 x=2i1-i=2i(1+i)(1-i)(1+i)=-1+i,則C2 0241x+C2 0242x2+C2 0243x3+…+C2 0242 024x2 024=(1+x)2 024-1=i2 024-1=1-1=0.
(2)若(2x+1)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,則2(a1+a3+a5+…+a99)-3除以8的余數(shù)為 5 .
解析 令x=1,得a0+a1+a2+…+a100=3100.令x=-1,得a0-a1+a2-…+a100=1,兩式相減得2(a1+a3+a5+…+a99)=3100-1,則2(a1+a3+a5+…+a99)-3=3100-4.3100-4=950-4=(8+1)50-4=C500×850+C501×849+…+C5049×8+C5050-4=C500×850+C501×849+…+C5049×8-3=C500×850+C501×849+…+C5049×8-8+5,則C500×850+C501×849+…+C5049×8-8+5除以8的余數(shù)為5,即2(a1+a3+a5+…+a99)-3除以8的余數(shù)為5.
1.[命題點(diǎn)1角度1/2022天津高考](x+3x2)5的展開式中常數(shù)項(xiàng)為 15 .
解析 (x+3x2)5展開式的通項(xiàng)公式為Tk+1=C5k(x)5-k(3x2)k=3kC5kx5-5k2,令5-5k2=0,得k=1,所以常數(shù)項(xiàng)為3×C51=15.
2.[命題點(diǎn)1角度2/全國卷Ⅲ](1+2x2)(1+x)4的展開式中x3的系數(shù)為( A )
A.12B.16C.20D.24
解析 (1+x)4的展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=C4r14-rxr(r=0,1,2,3,4).
(1+2x2)(1+x)4的展開式中含x3的項(xiàng)的系數(shù)為1×(C43×11)+2×(C41×13)=12.故選A.
3.[命題點(diǎn)1角度3/2023湖南長沙第一中學(xué)段考](x-2y+z)8的展開式中x3y3z2的系數(shù)是 -4 480 (用數(shù)字作答).
解析 (x-2y+z)8可看成8個(x-2y+z)相乘,在8個(x-2y+z)中的3個式子中取x,3個式子中取-2y,剩下的2個式子中取z,則(x-2y+z)8的展開式中x3y3z2的系數(shù)是C83×C53×(-2)3×C22=-4 480.
4.[命題點(diǎn)2角度1/2022北京高考]若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,則a0+a2+a4=( B )
A.40B.41C.-40D.-41
解析 依題意,令x=1,可得1=a4+a3+a2+a1+a0,令x=-1,可得81=a4-a3+a2-a1+a0,以上兩式相
加可得82=2(a4+a2+a0),所以a0+a2+a4=41,故選B.
5.[命題點(diǎn)3]今天是星期二,經(jīng)過7天后還是星期二,那么經(jīng)過22 021天后是( D )
A.星期三B.星期四
C.星期五D.星期六
解析 22 021=4×22 019=4×8673=4×(7+1)673=4×(C6730×7673+C6731×7672+…+C673672×7+C673673),由于括號中,除了最后一項(xiàng)外,其余各項(xiàng)都能被7整除,故整個式子除以7的余數(shù)為4C673673=4,故經(jīng)過22 021天后是星期六,故選D.
6.[命題點(diǎn)3]已知-C1001(2-x)+C1002(2-x)2-C1003(2-x)3+…+C100100(2-x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,則a1+a2+a3+…+a99的值是 -2 .
解析 記f(x)=1-C1001(2-x)+C1002(2-x)2-C1003(2-x)3+…+C100100(2-x)100-1=[1-(2-x)]100-1=(x-1)100-1=a0+a1x+a2x2+…+a100x100.令x=1,得a0+a1+a2+…+a100=-1.令x=0,得a0=0,又易知a100=1,所以a1+a2+a3+…+a99=-2.
7.[命題點(diǎn)3]0.996的計(jì)算結(jié)果精確到0.001的近似值是( B )
解析 0.996=(1-0.01)6=C60×1-C61×0.01+C62×0.012-C63×0.013+…+C66×0.016=1-0.06+0.001 5-0.000 02+…+0.016≈0.941.
學(xué)生用書·練習(xí)幫P384
1.[2024河北保定部分示范高中統(tǒng)考](9x+8x)5的展開式中含x2的項(xiàng)的系數(shù)為( D )
A.C52×92×83B.C54×9×84
C.C51×94×8D.C52×93×82
解析 (9x+8x)5的二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)Tr+1=C5r(9x)5-r·(8x-12)r=C5r·95-r·8r·x5-32r,0≤r≤5,r∈N,令5-32r=2,得r=2,所以展開式中含x2的項(xiàng)為T2+1=C52×93×82x2,其系數(shù)為C52×93×82.故選D.
2.[2024湖北武漢第四十九中模擬](1+x+x2)(1-x)10的展開式中x5的系數(shù)為( D )
A.120B.135C.-140D.-162
解析 (1-x)10展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C10r(-x)r=(-1)r·C10rxr.
令r=5,則1×(1-x)10展開式中x5的系數(shù)為(-1)5C105=-252;
令r=4,則x(1-x)10展開式中x5的系數(shù)為(-1)4C104=210;
令r=3,則x2(1-x)10展開式中x5的系數(shù)為(-1)3C103=-120.
∴(1+x+x2)(1-x)10的展開式中x5的系數(shù)為-252+210-120=-162.故選D.
3.[2024陜西寶雞金臺區(qū)統(tǒng)考]若(x-1x)n的展開式中第3項(xiàng)與第9項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,則展開式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為( C )
A.第4項(xiàng)B.第5項(xiàng)C.第6項(xiàng)D.第7項(xiàng)
解析 由二項(xiàng)式定理可得展開式中第3項(xiàng)與第9項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)分別為Cn2和Cn8,即Cn2=Cn8,解得n=10.因此展開式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為C105x5(-1x)5,是第6項(xiàng),故選C.
4.[2024山東青島一中統(tǒng)考]若(x+mx)(x-1x)5的展開式中常數(shù)項(xiàng)是10,則m=( D )
A.-2B.-1C.1D.2
解析 (x+mx)(x-1x)5=x(x-1x)5+mx(x-1x)5.
(x-1x)5的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C5rx5-r(-1x)r=C5r·(-1)rx5-2r.令5-2r=-1,解得r=3,則x(x-1x)5的展開式的常數(shù)項(xiàng)為-C53=-10,
令5-2r=1,解得r=2,則mx(x-1x)5的展開式的常數(shù)項(xiàng)為mC52=10m.
因?yàn)椋▁+mx)(x-1x)5的展開式中常數(shù)項(xiàng)是10,所以10m-10=10,解得m=2,故選D.
5.[多選/2024青島市檢測]已知(2x-1x)n的展開式中各二項(xiàng)式系數(shù)的和為256,則( ABD )
A.n=8
B.展開式中x-2的系數(shù)為-448
C.展開式中常數(shù)項(xiàng)為16
D.展開式中所有項(xiàng)的系數(shù)和為1
解析 因?yàn)椋?x-1x)n的展開式中各二項(xiàng)式系數(shù)的和為256,所以2n=256,解得n=8,選項(xiàng)A正確;
(2x-1x)8的展開式的通項(xiàng)公式為Tk+1=C8k(2x)8-k·(-1x)k=(-1)k28-kC8kx8-2k,令8-2k=-2,解得k=5,所以展開式中x-2的系數(shù)為(-1)5×23×C85=-448,所以選項(xiàng)B正確;
令8-2k=0,解得k=4,所以展開式中常數(shù)項(xiàng)為(-1)4×24×C84=1 120,所以選項(xiàng)C錯誤;
令x=1,得(2x-1x)8=1,所以展開式中所有項(xiàng)的系數(shù)和為1,所以選項(xiàng)D正確.綜上,選ABD.
6.[多選/2024江蘇連云港統(tǒng)考]已知(1-2x)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,則下列選項(xiàng)正確的是( AC )
A.a0=1
B.a2=120
C.|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=729
D.a1+a2+…+a5=0
解析
7.二項(xiàng)式(2x2-14x)6的展開式的中間項(xiàng)是 -52x3 .
解析 二項(xiàng)式展開式的通項(xiàng)為Tk+1=C6k(2x2)6-k·(-14x)k=(-14)k26-kC6kx12-3k,二項(xiàng)式展開式一共有7項(xiàng),所以第4項(xiàng)為中間項(xiàng),即k=3,T4=(-14)326-3·C63x12-3×3=-52x3.
8.[2024吉林一中、東北師大附中等校聯(lián)考](x2-x+1)5的展開式中,x5的系數(shù)為 -51 .
解析 (x2-x+1)5可以看作5個因式(x2-x+1)相乘,要想得到含x5的項(xiàng),可分三種情況:
①5個因式中選2個因式取x2,1個因式?。瓁,2個因式取1;
②5個因式中選1個因式取x2,3個因式?。瓁,1個因式取1;
③5個因式中都?。瓁.
所以展開式中含x5的項(xiàng)為C52·(x2)2·C31·(-x)·C22·12+C51·x2·C43·(-x)3·1+C55·(-x)5=-51x5,
所以x5的系數(shù)為-51.
9.[2023湖北十堰6月統(tǒng)考](2x+11)10的展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)是第 10 項(xiàng).
解析 (2x+11)10展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C10r·(2x)10-r11r=C10r·210-r·11r·x10-r,由C10r·210-r·11r≥C10r-1·211-r·11r-1,C10r·210-r·11r≥C10r+1·29-r·11r+1,得10813≤r≤12113,因?yàn)閞∈N,所以r=9,故系數(shù)最大的項(xiàng)是第10項(xiàng).
10. S=C271+C272+…+C2727除以9的余數(shù)為 7 .
解析 依題意S=C271+C272+…+C2727=227-1=89-1=(9-1)9-1=C90×99-C91×98+…+C98×9-C99-1=9×(C90×98-C91×97+…+C98)-2.∵C90×98-C91×97+…+C98是正整數(shù),∴S被9除的余數(shù)為7.
11.[開放題]寫出一個正整數(shù)n,使得(1x2+x)n的展開式中存在常數(shù)項(xiàng),則n可以是 5(答案不唯一,n=5k,k∈N*均可) .
解析 二項(xiàng)式(1x2+x)n的展開式的通項(xiàng)Tr+1=Cnr·(1x2)n-r·(x)r=Cnr·x5r-4n2,若該展開式中存在常數(shù)項(xiàng),則方程5r-4n=0有解,故可取n=5,r=4.
12.若x8=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a8(x+1)8,則a3= -56 .
解析 令x+1=t,則x=t-1,所以x8=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a8(x+1)8可轉(zhuǎn)化為(t-1)8=a0+a1t+a2t2+…+a8t8,即(1-t)8=a0+a1t+a2t2+…+a8t8,所以a3=-C83=-56.
13.(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展開式中x2的系數(shù)是( D )
A.60B.80
C.84D.120
解析 因?yàn)椋?+x)n的展開式的通項(xiàng)Tr+1=Cnrxr,所以(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展開式中x2的系數(shù)是C22+C32+C42+…+C92=C33+C32+C42+…+C92=C43+C42+…+C92=C53+C52+…+C92=…=C93+C92=C103=10×9×83×2×1=120(組合數(shù)性質(zhì)Cn+1m=Cnm+Cnm-1,n,m∈N*,且m≤n的應(yīng)用).
14.[多選/2024湖南師范大學(xué)附中模擬]已知(ax+1x2)10(a>0)的展開式的各項(xiàng)系數(shù)之和為1 024,則展開式中( BCD )
A.奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為256
B.第6項(xiàng)的系數(shù)最大
C.存在常數(shù)項(xiàng)
D.有理項(xiàng)共有6項(xiàng)
解析 令x=1,得(a+1)10=1 024,則a=1或a=-3(舍去).∴(x+1x2)10的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C10r(x)10-r·(1x2)r=C10rx5-52r.
15.(1-x)6(1+x)4的展開式中x的系數(shù)是 -3 .
解析 解法一 (1-x)6的展開式的通項(xiàng)為C6m(-x)m=C6m(-1)mxm2,1+x4的展開式的通項(xiàng)為C4n(x)n=C4nxn2,
則(1-x)6(1+x)4的展開式的通項(xiàng)為C6m(-1)mC4nxm2+n2,其中m=0,1,2,…,6,n=0,1,2,3,4.
令m2+n2=1,得m+n=2,
于是(1-x)6(1+x)4的展開式中x的系數(shù)等于C60·(-1)0·C42+C61·(-1)1·C41+C62·(-1)2·C40=-3.
解法二 (1-x)6(1+x)4=[(1-x)(1+x)]4(1-x)2=(1-x)4(1-2x+x),于是(1-x)6(1+x)4的展開式中x的系數(shù)為C40·1+C41·(-1)1·1=-3.
16.[2023成都模擬](5-3x+2y)n展開式中不含y的項(xiàng)的系數(shù)和為64,則展開式中的常數(shù)項(xiàng)為 15 625 .
解析 (5-3x+2y)n展開式中不含y的項(xiàng),即展開式中y的指數(shù)為0,即(5-3x)n的展開式,再令x=1,得(5-3x+2y)n展開式中不含y的項(xiàng)的系數(shù)和為(5-3)n=64,
∴n=6,由(5-3x+2y)6=[5-(3x-2y)]6,得展開式中的常數(shù)項(xiàng)為C60×56=15 625.
17.[數(shù)學(xué)文化]“楊輝三角”揭示了二項(xiàng)式系數(shù)在三角形中的一種幾何排列規(guī)律,最早在我國南宋數(shù)學(xué)家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中出現(xiàn).“楊輝三角”是中國數(shù)學(xué)史上的一個偉大成就,激發(fā)了一批又一批數(shù)學(xué)愛好者的探究欲望.如圖,由“楊輝三角”,下列敘述正確的是( D )
楊輝三角
第0行 1
第1行 1 1
第2行1 2 1
第3行 1 3 3 1
第4行 1 4 6 4 1
第5行1 5 10 10 5 1
第6行 1 6 15 20 15 6 1
第7行 1 7 21 35 35 21 7 1
第8行 1 8 28 56 70 56 28 8 1
? ?
A.C32+C42+C52+…+C92=120
B.第2 023行中從左往右第1 013個數(shù)與第1 014個數(shù)相等
C.記第n行的第i個數(shù)為ai,則∑i=1n+12i-1ai=4n
D.第20行中第8個數(shù)與第9個數(shù)之比為8∶13
解析 根據(jù)題意,由“楊輝三角”可得,第n行的第r個數(shù)為Cnr-1,由此分析選項(xiàng).
18.[綜合創(chuàng)新/多選]設(shè)k∈R且k≠0,n≥2,n∈N*,(1+kx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則( BC )
A.∑i=0nai=2n
B.∑i=1nai=(1+k)n-1
C.∑i=1niai=nk(1+k)n-1
D.∑i=2ni2ai=2n(n-1)k2(1+k)n-2
解析 對于A,在(1+kx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn中令x=1,得∑i=0nai=(1+k)n,故A錯誤;
對于B,在(1+kx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn中令x=0得a0=1,所以∑i=1nai=(1+k)n-1,故B正確;
對于C,(1+kx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn兩邊同時求導(dǎo),得nk(1+kx)n-1=a1+2a2x+…+nanxn-1 (*),
令x=1得∑i=1niai=nk(1+k)n-1,故C正確;
對于D,(*)式兩邊同時求導(dǎo)得nk2(n-1)(1+kx)n-2=2a2+6a3x+…+n(n-1)anxn-2,
令x=1,得∑i=2ni(i-1)ai=nk2(n-1)(1+k)n-2,所以∑i=2ni2ai=∑i=2ni(i-1)ai+∑i=2niai=nk2(n-1)(1+k)n-2+nk(1+k)n-1-a1=nk(nk+1)(1+k)n-2-k,(由對B的分析得a1=k)
故D不正確.綜上所述,故選BC.課標(biāo)要求
命題點(diǎn)
五年考情
命題分析預(yù)測
能用多項(xiàng)式運(yùn)算法則和計(jì)數(shù)原理證明二項(xiàng)式定理,會用二項(xiàng)式定理解決與二項(xiàng)展開式有關(guān)的簡單問題.
展開式中的特定項(xiàng)問題
2023天津T11;2022新高考卷ⅠT13;2020全國卷ⅠT8;2020全國卷ⅢT14;2020北京T3;2019全國卷ⅢT4
本講是高考??純?nèi)容,主要考查二項(xiàng)展開式的通項(xiàng),求常數(shù)項(xiàng),求某項(xiàng)系數(shù),求某些項(xiàng)的系數(shù)和等,主要以小題的形式出現(xiàn),難度不大.預(yù)計(jì)2025年高考命題常規(guī),備考時要掌握各種問題類型及其求解方法.
二項(xiàng)式系數(shù)與項(xiàng)的系數(shù)的問題
2022北京T8;2022浙江T12
二項(xiàng)式定理的綜合應(yīng)用
二項(xiàng)式定理
(a+b)n=Cn0an+Cn1an-1b1+…+Cnkan-kbk+…+Cnnbn,n∈N*.
二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)
Tk+1=① Cnkan-kbk ,即為二項(xiàng)展開式的第 k+1項(xiàng).
二項(xiàng)式系數(shù)
Cnk(k∈{0,1,2,…,n}).
因式分解法
通過分解因式將三項(xiàng)式變成兩個二項(xiàng)式的積的形式,然后用二項(xiàng)式定理分別展開.
逐層展開法
將三項(xiàng)式分成兩組,用二項(xiàng)式定理展開,再把其中含兩項(xiàng)的一組展開,從而解決問題.
利用組合知識
把三項(xiàng)式(a+b+c)n(n∈N*)看成n個a+b+c的積,然后利用組合知識求解.
題型
解題策略
近似計(jì)算
先觀察精確度,然后選取展開式中若干項(xiàng)求解.
證明整除問
題或求余數(shù)
將被除式(數(shù))合理的變形,拆成二項(xiàng)式,使被除式(數(shù))展開后的每一項(xiàng)都含有除式的因式.
逆用二項(xiàng)
式定理
根據(jù)所給式子的特點(diǎn)結(jié)合二項(xiàng)展開式的要求,變形使之具備二項(xiàng)式定理右邊的結(jié)構(gòu),然后逆用二項(xiàng)式定理求解.
選項(xiàng)
分析過程
正誤
A
令x=0,則1=a0

B
(1-2x)6展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C6r(-2x)r=C6r·(-2)rxr,所以令r=2可得a2=C62(-2)2=60
?
C
當(dāng)r=1,3,5時,可得a1,a3,a5<0,同理可得a0,a2,a4,a6>0,所以令x=-1,得36=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6,所以|a0|+|a1|+|a2|+…+|a6|=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6=36=729

D
令r=6,可得a6=C66(-2)6=64,由A知a0=1.令x=1,則1=a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6,所以a1+a2+…+a5=1-64-1=-64
?
選項(xiàng)
分析過程
正誤
A
奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為12(C100+C101+…+C1010)=12×210=512
?
B
由題意知展開式共11項(xiàng),故第6項(xiàng)的系數(shù)最大

C
令5-52r=0,解得r=2,故存在常數(shù)項(xiàng),且常數(shù)項(xiàng)為第3項(xiàng)

D
當(dāng)r=0,2,4,6,8,10時,為有理項(xiàng),故有理項(xiàng)共有6項(xiàng)

選項(xiàng)
分析過程
正誤
A
C32+C42+…+C92=C33+C32+C42+…+C92-1=C103-1=119
?
B
第2 023行中從左往右第1 013個數(shù)為C2 0231 012,第1 014個數(shù)為C2 0231 013,兩者不相等
?
C
記第n行的第i個數(shù)為ai,則ai=Cni-1,
則∑i=1n+12i-1×ai=∑i=1n+12i-1Cni-1×1n-i+1=(1+2)n=3n
?
D
第20行中第8個數(shù)為C207,第9個數(shù)為C208,則兩個數(shù)的比為C207∶C208=20!7!×13!∶20!8!×12?。?∶13

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