資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺第二節 二項式定理課標解讀 考向預測能用多項式運算法則和計數原理證明二項式定理,會用二項式定理解決與二項展開式有關的簡單問題. 近幾年的高考中考查了二項展開式的通項的應用、二項式定理的正用和逆用,二項式系數的性質與各項的和.預計2025年高考可能會以二項式、三項式或兩因式乘積的形式呈現,考查特定項或特定項的系數,難度中檔.【知識梳理】1.二項式定理(1)二項式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*);(2)通項:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1項;(3)二項式系數:二項展開式中各項的系數C,C,…,C.2.二項式系數的性質(1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數相等.(2)增減性與最大值:當n是偶數時,中間的一項C取得最大值;當n是奇數時,中間的兩項C與C相等,且同時取得最大值.3.各二項式系數和(1)(a+b)n展開式的各二項式系數和:C+C+C+…+C=2n.(2)奇數項的二項式系數的和等于偶數項的二項式系數的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.【常用結論】(a+b)n的展開式形式上的特點:(1)項數為n+1.(2)各項的次數都等于二項式的冪指數n,即a與b的指數的和為n.(3)字母a按降冪排列,從第一項開始,次數由n逐項減1直到零;字母b按升冪排列,從第一項起,次數由零逐項增1直到n.(4)二項式系數從C,C,一直到C,C.(5)二項式系數與項的系數是完全不同的兩個概念.二項式系數是指C,C,…,C,它只與各項的項數有關,而與a,b的值無關;而項的系數是指該項中除變量外的常數部分,它不僅與各項的項數有關,還與a,b的值有關.(6)(a+b)n的展開式與(b+a)n的展開式的項完全相同,但對應的項不相同,而且兩個展開式的通項不同.【診斷自測】1.概念辨析(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)Can-kbk是(a+b)n的展開式中的第k項.( )(2)二項展開式中,系數最大的項為中間一項或中間兩項.( )(3)(a+b)n的展開式中,某項的系數與該項的二項式系數一定不同.( )(4)(a+b)n的展開式中每一項的二項式系數與a,b的值無關.( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.小題熱身(1)(x-1)10的展開式的第6項的系數是( )A.C B.-CC.C D.-C答案 D解析 T6=Cx5(-1)5,所以第6項的系數是-C.(2)(人教B選擇性必修第二冊習題3-3A T2改編)的展開式中,x2的系數為( )A.-45 B.-10C.10 D.45答案 D解析 的展開式的通項為Tk+1=C·(-)k=(-1)kCx,令k-10=2,解得k=8,所以x2的系數為(-1)8C=45.(3)(多選)(2024·江蘇南京寧海中學模擬)關于的展開式,下列結論正確的是( )A.所有項的二項式系數和為32B.所有項的系數和為0C.常數項為-20D.系數最大的項為第3項答案 BC解析 所有項的二項式系數和為26=64,故A錯誤;令x=1得所有項的系數和為0,故B正確;常數項為Cx3=-20,故C正確;Tk+1=Cx6-k,系數為(-1)kC,最大為C或C,為第3項或第5項,故D錯誤.(4)已知C+2C+22C+23C+…+2nC=243,則C+C+C+…+C=( )A.31 B.32C.15 D.16答案 A解析 逆用二項式定理得C+2C+22C+23C+…+2nC=(1+2)n=243,即3n=35,所以n=5,所以C+C+C+…+C=25-1=31.【考點探究】考點一 二項展開式的通項及其應用(多考向探究)考向1 求二項展開式中的特定項(或系數)例1 (1)二項式的展開式中的常數項是( )A.-45 B.-10C.45 D.65答案 C解析 由二項式定理得Tk+1=C·(-x2)k=(-1)kCx,令-5=0得k=2,所以常數項為(-1)2C=45.(2)(2023·天津高考)在的展開式中,x2的系數是________.答案 60解析 解法一:二項式展開式的通項為Tk+1=C(2x3)6-k=(-1)k26-kCx18-4k,令18-4k=2,解得k=4,所以x2的系數為(-1)4×22×C=60.解法二:將二項式看成6個多項式相乘,要想出現x2項,則先在2個多項式中分別取2x3,然后在余下的多項式中都?。?,相乘,即C(2x3)2×C=60x2,所以x2的系數為60.【通性通法】求二項展開式中特定項的步驟【鞏固遷移】1.(2023·江蘇無錫江陰模擬)二項式(1+2x)2+(1+2x)3+…+(1+2x)7的展開式中,含x2項的二項式系數為( )A.84 B.56C.35 D.21答案 B解析 含x2項的二項式系數為C+C+C+C+C+C=C+C+C+C+C=C+C+C+C=C+C+C=C+C=C=56.2.在二項式(+x)9的展開式中,常數項是________;系數為有理數的項的個數是________.答案 16 5解析 由題意,得(+x)9的通項為Tk+1=C()9-k·xk(k=0,1,2,…,9).當k=0時,可得常數項為T1=C()9=16.若展開式的系數為有理數,則k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10,共5個.考向2 已知兩個因式之積求其特定項(或系數)例2 (1)(2024·湖南益陽質量檢測)若(1+2x)(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,x∈R,則a2的值為( )A.-20 B.20C.40 D.60答案 B解析 因為(1+2x)(1-2x)5=(1-2x)5+2x(1-2x)5,所以展開式中x2的系數a2=C(-2)2+2×C(-2)1=40-20=20.(2)(2022·新高考Ⅰ卷)(x+y)8的展開式中x2y6的系數為________(用數字作答).答案 -28解析 展開式中含有x2y6的項為1·Cx2y6-·Cx3y5=-28x2y6.【通性通法】求解形如(a+b)n(c+d)m的展開式的特定項(或系數)問題的思路(1)若n,m中一個比較小,可考慮把它展開,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展開分別求解.(2)觀察(a+b)n(c+d)m是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.(3)利用(a+b)n,(c+d)m的通項,綜合分析解決問題.【鞏固遷移】3.(2024·湖南名校大聯考)(x3+2)的展開式中的常數項為( )A.80 B.160C.240 D.320答案 D解析 (x3+2)=x3·+2,展開式的通項為Tk+1=C(2x)6-k·=C·26-k·(-1)k·x6-3k,當6-3k=-3時,k=3,當6-3k=0時,k=2,則原展開式中的常數項為x3·C23(-1)3x-3+2C24(-1)2=-160+480=320.考向3 已知三項式求其特定項(或系數)例3 (1)(2023·佛山模擬)(x-y+2)5的展開式中,x3y的系數為( )A.80 B.40C.-80 D.-40答案 D解析 (x-y+2)5=[x-(y-2)]5的展開式中含x3的項為Cx3(y-2)2,(y-2)2的展開式中含y的項為Cy(-2),所以(x-y+2)5的展開式中,x3y的系數為CC(-2)=-40.(2)(x2+x+y)5的展開式中,x5y2的系數為________.答案 30解析 解法一:(x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,含y2的項為T3=C(x2+x)3·y2,其中(x2+x)3中含x5的項為Cx4·x=Cx5.所以x5y2的系數為CC=30.解法二:(x2+x+y)5表示5個因式(x2+x+y)之積.所以x5y2可從兩個因式中取x2,剩余的3個因式中1個取x,其余兩個取y,因此x5y2的系數為CCC=30.【通性通法】求三項展開式中特定項(系數)的方法【鞏固遷移】4.的展開式中常數項為( )A.-61 B.-59C.-57 D.-55答案 B解析 將原式看成6個相同的因式相乘,按x的選取個數分類,得展開式中常數項為C+CC(-2)+CC(-2)2=-59.考點二 二項式系數與各項的系數和問題例4 (1)(多選)(2024·鹽城調研)在的展開式中,各項系數和與二項式系數和之和為128,則( )A.二項式系數和為64 B.各項系數和為64C.常數項為-135 D.常數項為135答案 ABD解析 在的展開式中,各項系數和與二項式系數和之和為128,令x=1,得各項系數和為2n,二項式系數和為2n,則2×2n=128,得n=6,即二項式系數和為64,各項系數和也為64,故A,B正確;展開式的通項為Tk+1=C(3x)6-k·=C(-1)k36-k·x6-k,令6-k=0,得k=4,因此展開式中的常數項為T5=C(-1)4·32=135,故D正確.(2)(2022·北京高考)若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,則a0+a2+a4=( )A.40 B.41C.-40 D.-41答案 B解析 令x=1,則a4+a3+a2+a1+a0=1,令x=-1,則a4-a3+a2-a1+a0=(-3)4=81,故a4+a2+a0==41.故選B.【通性通法】(1)“賦值法”普遍適用于恒等式,是一種重要的方法.對形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b∈R)的式子求其展開式的各項系數之和,常用賦值法,只需令x=1即可;對形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展開式的各項系數之和,只需令x=y=1即可.(2)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則f(x)展開式中各項系數之和為f(1),奇數項系數之和為a0+a2+a4+…=,偶數項系數之和為a1+a3+a5+…=.【鞏固遷移】5.在二項式(1-2x)n的展開式中,偶數項的二項式系數之和為128,則展開式的中間項的系數為( )A.-960 B.960C.1120 D.1680答案 C解析 根據題意,奇數項的二項式系數之和也應為128,所以在(1-2x)n的展開式中,二項式系數之和為256,即2n=256,解得n=8,則(1-2x)8的展開式的中間項為第5項,且T5=C(-2)4x4=1120x4,即展開式的中間項的系數為1120.故選C.6.已知-C(2-x)+C(2-x)2-C(2-x)3+…+C(2-x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,則a1+a2+a3+…+a99的值是________.答案?。?解析 記f(x)=1-C(2-x)+C(2-x)2-C(2-x)3+…+C(2-x)100-1=[1-(2-x)]100-1=(x-1)100-1,即(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.考點三 二項展開式中的系數最值問題例5 (2023·江蘇南京模擬)若(2+ax)n(a≠0)的展開式中各項的二項式系數之和為512,且第6項的系數最大,則a的取值范圍為________.答案 [2,3]解析 2n=512,n=9,T6=C24(ax)5,T5=C25(ax)4,T7=C23(ax)6,∵第6項的系數最大,∴則2≤a≤3.故a的取值范圍為[2,3].【通性通法】1.二項式系數最大項的確定方法當n為偶數時,展開式中第+1項的二項式系數最大,最大值為Cn;當n為奇數時,展開式中第項和第項的二項式系數最大,最大值為Cn或Cn.2.二項展開式系數最大項的求法如求(a+bx)n(a,b∈R)的展開式系數最大的項,一般是采用待定系數法.設展開式各項系數分別為A1,A2,…,An+1,且第k項系數最大,應用注意解出k后要檢驗首末兩項.【鞏固遷移】7.(多選)(2024·唐山模擬)下列關于的展開式的說法中正確的是( )A.常數項為-160B.第4項的系數最大C.第4項的二項式系數最大D.所有項的系數和為1答案 ACD解析 展開式的通項為Tk+1=C·(-2x)k=(-2)kC·x2k-6.對于A,令2k-6=0,解得k=3,∴常數項為(-2)3C=-8×20=-160,A正確;對于B,由通項知,若要系數最大,k的所有可能取值為0,2,4,6,∴T1=x-6,T3=4Cx-2=60x-2,T5=(-2)4Cx2=240x2,T7=(-2)6x6=64x6,∴展開式第5項的系數最大,B錯誤;對于C,展開式共有7項,得第4項的二項式系數最大,C正確;對于D,令x=1,則所有項的系數和為(1-2)6=1,D正確.考點四 二項式定理的綜合應用例6 (1)(2023·湖北荊州中學模擬)已知m>0,且152024+m恰能被14整除,則m的取值可以是( )A.1 B.12C.7 D.27答案 D解析 ∵152024+m=(1+14)2024+m=1+C141+C142+C143+…+C142024+m,故若152024+m恰能被14整除,只需要1+m能被14整除即可,又m>0,∴m的取值可以是13,27等.故選D.(2)(2024·廣東佛山模擬)1.026的近似值(精確到0.01)為( )A.1.12 B.1.13C.1.14 D.1.20答案 B解析 1.026=(1+0.02)6=1+C×0.02+C×0.022+C×0.023+…+0.026≈1+0.12+0.006≈1.13.故選B.【通性通法】二項式定理應用的題型及解法(1)在證明整除問題或求余數問題時要進行合理的變形,使被除式(數)展開后的每一項都含有除式的因式.(2)二項式定理的一個重要用途是做近似計算:當n不很大,|x|比較小時,(1+x)n≈1+nx.【鞏固遷移】8.(2023·四川綿陽中學模擬)2424被5除的余數為( )A.1 B.2C.3 D.4答案 A解析 由題意可知,2424=(25-1)24,則其展開式的通項為Tk+1=C·2524-k·(-1)k(k=0,1,2,…,24),由通項可得,只有k=24時,T25=C×250×(-1)24=1不能被5整除,其余項均能被5整除.故2424被5除的余數為1.故選A.9.(2024·湖南長沙一中階段考試)估算C0.998+C0.9982+C0.9983+C0.9984+C0.9985的結果,精確到0.01的近似值為( )A.30.84 B.31.84C.30.40 D.32.16答案 A解析 原式=(1+0.998)5-1=(2-0.002)5-1=C25-C24×0.002+C23×0.0022-…-C×0.0025-1≈32-0.16-1=30.84.故選A.21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺第二節 二項式定理課標解讀 考向預測能用多項式運算法則和計數原理證明二項式定理,會用二項式定理解決與二項展開式有關的簡單問題. 近幾年的高考中考查了二項展開式的通項的應用、二項式定理的正用和逆用,二項式系數的性質與各項的和.預計2025年高考可能會以二項式、三項式或兩因式乘積的形式呈現,考查特定項或特定項的系數,難度中檔.【知識梳理】1.二項式定理(1)二項式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*);(2)通項:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1項;(3)二項式系數:二項展開式中各項的系數C,C,…,C.2.二項式系數的性質(1)對稱性:與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數相等.(2)增減性與最大值:當n是偶數時,中間的一項C取得最大值;當n是奇數時,中間的兩項C與C相等,且同時取得最大值.3.各二項式系數和(1)(a+b)n展開式的各二項式系數和:C+C+C+…+C=2n.(2)奇數項的二項式系數的和等于偶數項的二項式系數的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.【常用結論】(a+b)n的展開式形式上的特點:(1)項數為n+1.(2)各項的次數都等于二項式的冪指數n,即a與b的指數的和為n.(3)字母a按降冪排列,從第一項開始,次數由n逐項減1直到零;字母b按升冪排列,從第一項起,次數由零逐項增1直到n.(4)二項式系數從C,C,一直到C,C.(5)二項式系數與項的系數是完全不同的兩個概念.二項式系數是指C,C,…,C,它只與各項的項數有關,而與a,b的值無關;而項的系數是指該項中除變量外的常數部分,它不僅與各項的項數有關,還與a,b的值有關.(6)(a+b)n的展開式與(b+a)n的展開式的項完全相同,但對應的項不相同,而且兩個展開式的通項不同.【診斷自測】1.概念辨析(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)Can-kbk是(a+b)n的展開式中的第k項.( )(2)二項展開式中,系數最大的項為中間一項或中間兩項.( )(3)(a+b)n的展開式中,某項的系數與該項的二項式系數一定不同.( )(4)(a+b)n的展開式中每一項的二項式系數與a,b的值無關.( )2.小題熱身(1)(x-1)10的展開式的第6項的系數是( )A.C B.-CC.C D.-C(2)(人教B選擇性必修第二冊習題3-3A T2改編)的展開式中,x2的系數為( )A.-45 B.-10C.10 D.45(3)(多選)(2024·江蘇南京寧海中學模擬)關于的展開式,下列結論正確的是( )A.所有項的二項式系數和為32B.所有項的系數和為0C.常數項為-20D.系數最大的項為第3項(4)已知C+2C+22C+23C+…+2nC=243,則C+C+C+…+C=( )A.31 B.32C.15 D.16【考點探究】考點一 二項展開式的通項及其應用(多考向探究)考向1 求二項展開式中的特定項(或系數)例1 (1)二項式的展開式中的常數項是( )A.-45 B.-10C.45 D.65(2)(2023·天津高考)在的展開式中,x2的系數是________.解法二:將二項式看成6個多項式相乘,要想出現x2項,則先在2個多項式中分別取2x3,然后在余下的多項式中都取-,相乘,即C(2x3)2×C=60x2,所以x2的系數為60.【通性通法】求二項展開式中特定項的步驟【鞏固遷移】1.(2023·江蘇無錫江陰模擬)二項式(1+2x)2+(1+2x)3+…+(1+2x)7的展開式中,含x2項的二項式系數為( )A.84 B.56C.35 D.212.在二項式(+x)9的展開式中,常數項是________;系數為有理數的項的個數是________.考向2 已知兩個因式之積求其特定項(或系數)例2 (1)(2024·湖南益陽質量檢測)若(1+2x)(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,x∈R,則a2的值為( )A.-20 B.20C.40 D.60(2)(2022·新高考Ⅰ卷)(x+y)8的展開式中x2y6的系數為________(用數字作答).【通性通法】求解形如(a+b)n(c+d)m的展開式的特定項(或系數)問題的思路(1)若n,m中一個比較小,可考慮把它展開,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展開分別求解.(2)觀察(a+b)n(c+d)m是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.(3)利用(a+b)n,(c+d)m的通項,綜合分析解決問題.【鞏固遷移】3.(2024·湖南名校大聯考)(x3+2)的展開式中的常數項為( )A.80 B.160C.240 D.320考向3 已知三項式求其特定項(或系數)例3 (1)(2023·佛山模擬)(x-y+2)5的展開式中,x3y的系數為( )A.80 B.40C.-80 D.-40(2)(x2+x+y)5的展開式中,x5y2的系數為________.【通性通法】求三項展開式中特定項(系數)的方法【鞏固遷移】4.的展開式中常數項為( )A.-61 B.-59C.-57 D.-55考點二 二項式系數與各項的系數和問題例4 (1)(多選)(2024·鹽城調研)在的展開式中,各項系數和與二項式系數和之和為128,則( )A.二項式系數和為64 B.各項系數和為64C.常數項為-135 D.常數項為135(2)(2022·北京高考)若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,則a0+a2+a4=( )A.40 B.41C.-40 D.-41【通性通法】(1)“賦值法”普遍適用于恒等式,是一種重要的方法.對形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b∈R)的式子求其展開式的各項系數之和,常用賦值法,只需令x=1即可;對形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展開式的各項系數之和,只需令x=y=1即可.(2)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則f(x)展開式中各項系數之和為f(1),奇數項系數之和為a0+a2+a4+…=,偶數項系數之和為a1+a3+a5+…=.【鞏固遷移】5.在二項式(1-2x)n的展開式中,偶數項的二項式系數之和為128,則展開式的中間項的系數為( )A.-960 B.960C.1120 D.16806.已知-C(2-x)+C(2-x)2-C(2-x)3+…+C(2-x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,則a1+a2+a3+…+a99的值是________.考點三 二項展開式中的系數最值問題例5 (2023·江蘇南京模擬)若(2+ax)n(a≠0)的展開式中各項的二項式系數之和為512,且第6項的系數最大,則a的取值范圍為________.【通性通法】1.二項式系數最大項的確定方法當n為偶數時,展開式中第+1項的二項式系數最大,最大值為Cn;當n為奇數時,展開式中第項和第項的二項式系數最大,最大值為Cn或Cn.2.二項展開式系數最大項的求法如求(a+bx)n(a,b∈R)的展開式系數最大的項,一般是采用待定系數法.設展開式各項系數分別為A1,A2,…,An+1,且第k項系數最大,應用注意解出k后要檢驗首末兩項.【鞏固遷移】7.(多選)(2024·唐山模擬)下列關于的展開式的說法中正確的是( )A.常數項為-160B.第4項的系數最大C.第4項的二項式系數最大D.所有項的系數和為1考點四 二項式定理的綜合應用例6 (1)(2023·湖北荊州中學模擬)已知m>0,且152024+m恰能被14整除,則m的取值可以是( )A.1 B.12C.7 D.27(2)(2024·廣東佛山模擬)1.026的近似值(精確到0.01)為( )A.1.12 B.1.13C.1.14 D.1.20【通性通法】二項式定理應用的題型及解法(1)在證明整除問題或求余數問題時要進行合理的變形,使被除式(數)展開后的每一項都含有除式的因式.(2)二項式定理的一個重要用途是做近似計算:當n不很大,|x|比較小時,(1+x)n≈1+nx.【鞏固遷移】8.(2023·四川綿陽中學模擬)2424被5除的余數為( )A.1 B.2C.3 D.49.(2024·湖南長沙一中階段考試)估算C0.998+C0.9982+C0.9983+C0.9984+C0.9985的結果,精確到0.01的近似值為( )A.30.84 B.31.84C.30.40 D.32.1621世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第2節 二項式定理(原卷版).docx 第2節 二項式定理(解析版).doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫