資源簡介
專題60 二項式定理(新高考專用)
【知識梳理】 2
【真題自測】 3
【考點突破】 6
【考點1】展開式中的通項問題 6
【考點2】二項式系數(shù)的和與各項系數(shù)的和問題 9
【考點3】二項式系數(shù)的最值問題 13
【分層檢測】 16
【基礎篇】 16
【能力篇】 22
考試要求:
能用多項式運算法則和計數(shù)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.
1.二項式定理
(1)二項式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*);
(2)通項公式:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1項;
(3)二項式系數(shù):二項展開式中各項的系數(shù)C,C,…,C.
2.二項式系數(shù)的性質(zhì)
性質(zhì) 性質(zhì)描述
對稱性 與首末等距離的兩個二項式系數(shù)相等,即C=C
增減性 二項式系數(shù)C 當k<(n∈N*)時,是遞增的
當k>(n∈N*)時,是遞減的
二項式 系數(shù)最大值 當n為偶數(shù)時,中間的一項取得最大值
當n為奇數(shù)時,中間的兩項與相等且取得最大值
3.各二項式系數(shù)和
(1)(a+b)n展開式的各二項式系數(shù)和:C+C+C+…+C=2n.
(2)奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和等于偶數(shù)項的二項式系數(shù)的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
(a+b)n的展開式形式上的特點
(1)項數(shù)為n+1.
(2)各項的次數(shù)都等于二項式的冪指數(shù)n,即a與b的指數(shù)的和為n.
(3)字母a按降冪排列,從第一項開始,次數(shù)由n逐項減1直到零;字母b按升冪排列,從第一項起,次數(shù)由零逐項增1直到n.
(4)二項式系數(shù)從C,C,一直到C,C.
一、單選題
1.(2024·北京·高考真題)在的展開式中,的系數(shù)為( )
A. B. C. D.
2.(2022·北京·高考真題)若,則( )
A.40 B.41 C. D.
二、填空題
3.(2024·全國·高考真題)的展開式中,各項系數(shù)中的最大值為 .
4.(2024·天津·高考真題)在的展開式中,常數(shù)項為 .
5.(2024·上海·高考真題)在的二項展開式中,若各項系數(shù)和為32,則項的系數(shù)為 .
6.(2023·天津·高考真題)在的展開式中,的系數(shù)為 .
7.(2022·全國·高考真題)的展開式中的系數(shù)為 (用數(shù)字作答).
8.(2022·浙江·高考真題)已知多項式,則 , .
參考答案:
題號 1 2
答案 A B
1.A
【分析】寫出二項展開式,令,解出然后回代入二項展開式系數(shù)即可得解.
【詳解】的二項展開式為,
令,解得,
故所求即為.
故選:A.
2.B
【分析】利用賦值法可求的值.
【詳解】令,則,
令,則,
故,
故選:B.
3.5
【分析】先設展開式中第項系數(shù)最大,則根據(jù)通項公式有,進而求出即可求解.
【詳解】由題展開式通項公式為,且,
設展開式中第項系數(shù)最大,則,
,即,又,故,
所以展開式中系數(shù)最大的項是第9項,且該項系數(shù)為.
故答案為:5.
4.20
【分析】根據(jù)題意結合二項展開式的通項分析求解即可.
【詳解】因為的展開式的通項為,
令,可得,
所以常數(shù)項為.
故答案為:20.
5.10
【分析】令,解出,再利用二項式的展開式的通項合理賦值即可.
【詳解】令,,即,解得,
所以的展開式通項公式為,令,則,
.
故答案為:10.
6.
【分析】由二項式展開式的通項公式寫出其通項公式,令確定的值,然后計算項的系數(shù)即可.
【詳解】展開式的通項公式,
令可得,,
則項的系數(shù)為.
故答案為:60.
7.-28
【分析】可化為,結合二項式展開式的通項公式求解.
【詳解】因為,
所以的展開式中含的項為,
的展開式中的系數(shù)為-28
故答案為:-28
8.
【分析】第一空利用二項式定理直接求解即可,第二空賦值去求,令求出,再令即可得出答案.
【詳解】含的項為:,故;
令,即,
令,即,
∴,
故答案為:;.
【考點1】展開式中的通項問題
一、單選題
1.(2022·全國·模擬預測)已知的展開式中的系數(shù)為10,則實數(shù)a的值為( )
A. B. C. D.2
2.(2022·廣東·模擬預測)若是一組數(shù)據(jù)的方差,則的展開式的常數(shù)項為( )
A. B.3360 C.210 D.16
二、多選題
3.(2022·江蘇揚州·模擬預測)已知,則下列說法中正確的有( )
A.的展開式中的常數(shù)項為84
B.的展開式中不含的項
C.的展開式中的各項系數(shù)之和與二項式系數(shù)之和相等
D.的展開式中的二項式系數(shù)最大的項是第四項和第五項
4.(2022·江蘇泰州·模擬預測)若,則( )
A. B.
C. D.
三、填空題
5.(2022·上海·模擬預測)在的展開式中,x的系數(shù)為 .
6.(21-22高三下·山東德州·階段練習)在的展開式中,二項式系數(shù)之和與各項系數(shù)之和比為,則展開式的常數(shù)項為 .
參考答案:
題號 1 2 3 4
答案 B B AC ABD
1.B
【分析】因為,結合二項展開的通項公式運算求解.
【詳解】的展開式的通項公式為,,
∵,
∴,解得,
故選:B.
2.B
【分析】根據(jù)數(shù)據(jù)信息,求解出方差的值,代入二項式中,求解二項式展開式的通項公式,求解常數(shù)項即可.
【詳解】解:數(shù)據(jù)0,2,0,2的平均值為1,故方差,
故二項式為,其展開式的通項公式為,
令,解得,
故常數(shù)項為.
故選:B.
3.AC
【分析】根據(jù)二項展開式的通項公式以及二項式系數(shù)的性質(zhì)即可解出.
【詳解】因為展開式的通項公式,所以
當,A正確;
當時,,B錯誤;
的展開式中各項系數(shù)和為,二項式系數(shù)之和為,C正確;
根據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)可知,最大,所以,的展開式中二項式系數(shù)最大的項是第五項和第六項,D錯誤.
故選:AC.
4.ABD
【分析】令,可求得,判斷A;寫出的求解式子,結合組合數(shù)的性質(zhì)化簡,即可判斷B;令,即可求得的值,判斷C;對兩邊求導數(shù),令,即可求得,判斷D.
【詳解】當時,,故A對;
,B對;
令,則,
∴,故C錯;
對等式兩邊求導,
即
令,則,
∴,故D對,
故選:ABD.
5.17
【分析】利用二項式定理寫出兩個二項式的展開式,再分析計算作答.
【詳解】因,,
則在的展開式中,含x的項為:,
所以所求x的系數(shù)為17.
故答案為:17
6.
【分析】根據(jù)二項式定理可知各項系數(shù)和為,二項式系數(shù)和為,可求出,然后在判斷展開式的常數(shù)項.
【詳解】解:由題意得:
令,則,所以的展開式中,各項系數(shù)和為
又二項式系數(shù)和為,所以,解得.
二項展開式的通項,令,得
所以展開式的常數(shù)項為.
故答案為:.
反思提升:
(1)求二項展開式中的特定項,一般是化簡通項公式后,令字母的指數(shù)符合要求(求常數(shù)項時,指數(shù)為零;求有理項時,指數(shù)為整數(shù)等),解出項數(shù)k+1,代回通項公式即可.
(2)對于幾個多項式積的展開式中的特定項問題,一般都可以根據(jù)因式連乘的規(guī)律,結合組合思想求解,但要注意適當?shù)剡\用分類方法,以免重復或遺漏;也可利用排列組合的知識求解.
(3)對于三項式問題一般先變形化為二項式再解決,或利用展開式的原理求解.
【考點2】二項式系數(shù)的和與各項系數(shù)的和問題
一、單選題
1.(2021·江西·模擬預測)在的展開式中,只有第六項的二項式系數(shù)最大,且所有項的系數(shù)和為0,則含的項系數(shù)為( )
A.45 B.-45 C.120 D.-120
2.(2022·山東德州·二模)已知,二項式的展開式中所有項的系數(shù)和為64,則展開式中的常數(shù)項為( )
A.36 B.30 C.15 D.10
二、多選題
3.(2022·福建龍巖·一模)已知二項式的展開式中各項系數(shù)之和是,則下列說法正確的有( )
A.展開式共有7項 B.二項式系數(shù)最大的項是第4項
C.所有二項式系數(shù)和為128 D.展開式的有理項共有4項
4.(2022·廣東深圳·二模)已知,則( )
A. B.
C. D.
三、填空題
5.(2022·遼寧沈陽·一模)在的展開式中,各項系數(shù)和與二項式系數(shù)和的比值為,則二項展開式中的常數(shù)項為 .
6.(2022·湖南長沙·一模)已知,則 .
參考答案:
題號 1 2 3 4
答案 A C CD AD
1.A
【分析】先由只有第六項的二項式系數(shù)最大,求出n=10;再由展開式的所有項的系數(shù)和為0,用賦值法求出a= -1,用通項公式求出的項的系數(shù).
【詳解】∵在的展開式中,只有第六項的二項式系數(shù)最大,
∴在的展開式有11項,即n=10;
而展開式的所有項的系數(shù)和為0,
令x=1,代入,即,所以a= -1.
∴是展開式的通項公式為:,
要求含的項,只需10-2r=6,解得r=2,所以系數(shù)為.
故選:A
【點睛】二項式定理類問題的處理思路:利用二項展開式的通項進行分析.
2.C
【分析】先根據(jù)“所有項的系數(shù)和”求得,然后利用二項式展開式的通項公式求得正確答案.
【詳解】令,則可得所有項的系數(shù)和為且,解得,
∵的展開式中的通項,
∴當時,展開式中的常數(shù)項為.
故選:C
3.CD
【分析】運用代入法,結合二項式系數(shù)和公式、通項公式以及二項式系數(shù)性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】因為二項式的展開式中各項系數(shù)之和是,
所以令可得:.
A:因為,所以展開式共有項,因此本選項說法不正確;
B:因為,所以二項式系數(shù)最大的項是第4項和第項,
因此本選項說法不正確;
C:因為,所以所有二項式系數(shù)和為,所以本選項說法正確;
D:由B可知:,當時,對應的項是有理項,
故本選項說法正確,
故選:CD
4.AD
【分析】結合賦值法、導數(shù)運算以及二項式展開式的通項公式求得正確答案.
【詳解】由,
令得,A選項正確.
令得,B選項錯誤.
二項式展開式的通項公式為,
由此可知是負數(shù),為正數(shù),
所以令得,
,
即,C選項錯誤
由,
兩邊求導得,
令得,所以D選項正確.
故選:AD
5.240
【分析】由已知求得,再根據(jù)二項式通項公式的展開式求出常數(shù)項即可.
【詳解】的展開式中,二項式系數(shù)和為,
令,得的展開式中,各項系數(shù)和為,
由題意可得,即,解得,
所以的展開式的通項為,
令,解得,故展開式的常數(shù)項為,
故答案為:240
6.0
【分析】利用賦值法可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,今,得,令,得,
因此,
故答案為:0.
反思提升:
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(shù)之和,常用賦值法.
2.若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則f(x)展開式中各項系數(shù)之和為f(1),奇數(shù)項系數(shù)之和為a0+a2+a4+…=,偶數(shù)項系數(shù)之和為a1+a3+a5+…=.
【考點3】二項式系數(shù)的最值問題
一、單選題
1.(2022·山西臨汾·二模)的展開式中x的系數(shù)等于其二項式系數(shù)的最大值,則a的值為( )
A.2 B.3 C.4 D.
2.(2024·安徽·二模)已知的展開式二項式系數(shù)和為256,則展開式中系數(shù)最大的項為( )
A.第5項 B.第6項 C.第7項 D.第8項
二、多選題
3.(2022·廣東茂名·二模)已知的展開式共有13項,則下列說法中正確的有( )
A.所有奇數(shù)項的二項式系數(shù)和為 B.所有項的系數(shù)和為
C.二項式系數(shù)最大的項為第6項或第7項 D.有理項共5項
4.(2024高三下·河南·專題練習)已知的展開式中第4項與第5項的二項式系數(shù)相等,且展開式的各項系數(shù)之和為2187,則下列說法正確的是( )
A.展開式中奇數(shù)項的二項式系數(shù)之和為64
B.展開式中存在常數(shù)項
C.展開式中含項的系數(shù)為560
D.展開式中系數(shù)最大的項為
三、填空題
5.(21-22高三下·全國·開學考試)已知的展開式中,第4項的系數(shù)與倒數(shù)第4項的系數(shù)之比為,則展開式中最大的二項式系數(shù)值為 .
6.(2024高三上·全國·競賽)在的展開式中,若的系數(shù)為,則 ;若展開式中有且僅有項的系數(shù)最大,則的取值范圍是 .
參考答案:
題號 1 2 3 4
答案 A C BD ACD
1.A
【分析】根據(jù)可知二項式系數(shù)最大值為,再根據(jù)二項展開式的通項公式賦值即可求出.
【詳解】因為的展開式的通項公式為,令,即時,x的系數(shù)為,而二項式系數(shù)最大值為,所以,即.
故選:A.
2.C
【分析】根據(jù)二項式系數(shù)和可得,即可根據(jù)通項特征,列舉比較可得最大值.
【詳解】由已知,故,故通項為(,1,…,8),故奇數(shù)項的系數(shù)為正數(shù),偶數(shù)項的系數(shù)為負數(shù),
故最大,因此第七項的系數(shù)最大,
故選:C.
3.BD
【分析】根據(jù)展開式的通向公式以及二項式系數(shù)的的性質(zhì)求解判斷.
【詳解】因為,所以,所有奇數(shù)項的二項式系數(shù)和為,故A錯誤,
令,得所有項的系數(shù)和為,故B正確,
由二項式系數(shù)的性質(zhì)可知二項式系數(shù)最大的項為第7項,故C錯誤,
因為展開式通項為,
當為整數(shù)時,,3,6,9,12,共有5項,故D正確.
故選:BD.
4.ACD
【分析】利用通項公式結合第4項與第5項的二項式系數(shù)相等可知,可推出,再由各項系數(shù)和為2187,利用賦值可得,解得,從而得到一個已知的二項式,再利用二項式系數(shù)的性質(zhì)和方法去判斷各選項.
【詳解】由二項式的展開式中第4項與第5項的二項式系數(shù)相等,所以,解得,
又展開式的各項系數(shù)之和為2187,即當時,,解得,
所以二項式的系數(shù)之和為,
又由奇數(shù)項的二項式系數(shù)和與偶數(shù)項的二項式系數(shù)和相等,
則奇數(shù)項的二項式系數(shù)之和為,故A正確;
由的展開式的通項,令,
解得,故展開式中不存在常數(shù)項,故B錯誤;
又令,解得,所以展開式中含項的系數(shù)為,故正確;
由得,,又,所以5,
所以展開式中系數(shù)最大的項為,故D正確.
故選:ACD.
5.
【分析】寫出通項公式,然后得第4項的系數(shù)與倒數(shù)第4項的系數(shù),列式求解,利用二項式系數(shù)的性質(zhì)求解答案.
【詳解】由題意,的展開式的通項為,所以展開式中第4項的系數(shù)為,倒數(shù)第4項的系數(shù)為,所以,即,得,所以展開式中最大的二項式系數(shù)值為或.
故答案為:
6. -1
【分析】第一空,根據(jù)二項式展開式中的系數(shù),列式求解,可得a的值;第二空,討論a的取值范圍,結合題意,列出不等式組,求解即可得答案.
【詳解】由題意知在的展開式中,的系數(shù)為,
即,
若展開式中有且僅有項的系數(shù)最大,不合題意,
當時,所以項的系數(shù)均為正數(shù),則需滿足,
即得;
當時,奇數(shù)項的系數(shù)均為正數(shù),偶數(shù)項的系數(shù)均為負數(shù),
則此時需滿足,解得,
綜合可得的取值范圍是,
故答案為:-1;
【點睛】關鍵點點睛:本題第二空解決的關鍵是,注意時,二項展開式中系數(shù)的正負情況,從而列式得解.
反思提升:
二項式系數(shù)最大項的確定方法:當n為偶數(shù)時,展開式中第+1項的二項式系數(shù)最大,最大值為;當n為奇數(shù)時,展開式中第項和第項的二項式系數(shù)最大,最大值為或.
【基礎篇】
一、單選題
1.(2024·北京懷柔·模擬預測)在的展開式中,常數(shù)項是( )
A. B. C. D.
2.(2023·江蘇·二模)已知,則( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
3.(2024·遼寧·一模)的展開式中的系數(shù)為( )
A.55 B. C.30 D.
4.(23-24高三上·云南昆明·階段練習)已知能被9整除,則整數(shù)的值可以是( )
A. B. C.9 D.13
二、多選題
5.(2024·山西臨汾·三模)在的展開式中( )
A.所有奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和為128
B.二項式系數(shù)最大的項為第5項
C.有理項共有兩項
D.所有項的系數(shù)的和為
6.(2023·山東青島·一模)在的展開式中,下列說法正確的是( )
A.常數(shù)項是 B.第四項和第六項的系數(shù)相等
C.各項的二項式系數(shù)之和為 D.各項的系數(shù)之和為
7.(23-24高二上·山東青島·期末)我國南宋數(shù)學家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中展示了二項式系數(shù)表,數(shù)學愛好者對楊輝三角做了廣泛的研究.則下列結論正確的是( )
A.第6行、第7行、第8行的第7個數(shù)之和為第9行的第8個數(shù)
B.
C.第2020行的第1010個數(shù)最大
D.第12行中從左到右第2個數(shù)與第3個數(shù)之比為
三、填空題
8.(2023·河北·模擬預測)已知多項式,則 .
9.(22-23高二下·湖南·期末)在二項式的展開式中只有第4項二項式系數(shù)最大,則展開式中的常數(shù)項為 .
10.(2023·江蘇南通·一模)展開式中含項的系數(shù)為 .
參考答案:
題號 1 2 3 4 5 6 7
答案 A D C B AB AC ABD
1.A
【分析】由二項式定理得展開通項并整理,令,求出回代到展開通項即可求解.
【詳解】的展開式通項為,
由題意令,解得,從而常數(shù)項是.
故選:A.
2.D
【分析】先根據(jù)二項展開式的通項公式求得,再利用賦值法,令,進而即可求解.
【詳解】由,
則,得,
令,得,
左右兩邊除以,得,
所以.
故選:D.
3.C
【分析】借助二項式展開式的通項公式計算即可得.
【詳解】對,有,
令,有,
令,有,
則,
故的展開式中的系數(shù)為.
故選:C.
4.B
【分析】根據(jù)二項式展開式的通項公式可得,則能被整除,結合選項即可求解.
【詳解】因為
,
又能被整除,
所以能被整除,
由選項知當時符合,當,或時均不符合.
故選:B.
5.AB
【分析】先求出二項式系數(shù)和,奇數(shù)項二項式系數(shù)和等于偶數(shù)項二項式系數(shù)和,即可確定A;二項式系數(shù)的最大項,即為中間項,可確定B;整理出通項公式,再對賦值,即可確定C;令,可求出所有項的系數(shù)的和,從而確定D.
【詳解】對于A,二項式系數(shù)和為,則所有奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和為,故A正確;
對于B, 二項式系數(shù)最大為,則二項式系數(shù)最大的項為第5項,故B正確;
對于C,,為有理項,可取的值為,所以有理項共有三項,故C錯誤;
對于D,令,則所有項系數(shù)和為,故D錯誤.
故選:AB.
6.AC
【分析】根據(jù)二項式定理,的通項公式為,對于A,令進行判斷;對于B,令和計算判斷即可;對于C,因為,所以各項的二項式系數(shù)之和為可進行判斷;對于D,令即可進行判斷.
【詳解】根據(jù)二項式定理,的通項公式為,
對于A,常數(shù)項為,故A正確;
對于B,第四項的系數(shù)為,第六項的系數(shù)為,故B錯誤;
對于C,因為,所以各項的二項式系數(shù)之和為,故C正確;
對于D,令,各項的系數(shù)之和為,故D錯誤.
故選:AC.
7.ABD
【分析】根據(jù)楊輝三角讀出數(shù)據(jù)即可判斷A,利用組合數(shù)公式判斷B,分析各行數(shù)據(jù)的特征,即可判斷C,求出第行中從左到右第個數(shù)與第個數(shù),即可判斷D.
【詳解】對于A:第行,第行,第行的第個數(shù)字分別為:,,,其和為;
而第行第個數(shù)字就是,故A正確;
對于B:因為,,
所以,故B正確;
對于C:由圖可知:第行有個數(shù)字,
如果是偶數(shù),則第(最中間的)個數(shù)字最大;
如果是奇數(shù),則第和第個數(shù)字最大,并且這兩個數(shù)字一樣大,
所以第行的第個數(shù)最大,故C錯誤;
對于D:依題意:第行從左到右第個數(shù)為,第行從左到右第個數(shù)為,
所以第行中從左到右第個數(shù)與第個數(shù)之比為,故D正確;
故答案為:ABD.
8.74
【分析】利用二項展開式的通項分別求得和的展開式的項,進而求得的值.
【詳解】對于,
其二項展開式的通項為,
令,得,
故,
對于,
其二項展開式的通項為,
令,得,故,
所以.
故答案為:74.
9.
【分析】根據(jù)題意可確定n的值,繼而求得二項展開式的通項公式,令x的指數(shù)等于0,求得r的值,即可求得答案.
【詳解】因為二項式的展開式中只有第4項二項式系數(shù)最大,
故二項式的展開式有7項,則,
故的通項公式為,
令,
故展開式中的常數(shù)項為,
故答案為:
10.-60
【分析】根據(jù)二項式的通項公式進行求解即可.
【詳解】,
設該二項式的通項公式為,
因為的次數(shù)為,所以令,
二項式的通項公式為,
令,
所以項的系數(shù)為,
故答案為:
【能力篇】
一、單選題
1.(2024·遼寧丹東·一模)的展開式中常數(shù)項為( )
A.24 B.25 C.48 D.49
2.(23-24高三下·山東濟南·開學考試)被除的余數(shù)為( )
A.2 B.4 C.6 D.8
二、多選題
3.(23-24高三上·重慶沙坪壩·階段練習)已知二項展開式,下列說法正確的有( )
A.的展開式中的常數(shù)項是
B.的展開式中的各項系數(shù)之和為
C.的展開式中的二項式系數(shù)最大值是
D.,其中為虛數(shù)單位
4.(2024·遼寧·模擬預測)若的展開式中第4項的二項式系數(shù)最大,則二項展開式中的有理項(項中是整數(shù))可以是( )
A.第2項 B.第3項 C.第4項 D.第5項
三、填空題
5.(23-24高三下·江西·階段練習)展開式中項系數(shù)為 .
6.(22-23高三下·四川成都·開學考試)二項式的展開式中所有二項式系數(shù)之和為64,則二項式的展開式中常數(shù)項為 .
參考答案:
題號 1 2 3 4
答案 D B BC ACD
1.D
【分析】利用二項式定理連續(xù)展開兩次,然后令,從而滿足題意的數(shù)組可以是:,將這些數(shù)組回代入通項公式即可運算求解.
【詳解】的展開式通項為
,
令,得滿足題意的數(shù)組可以是:,
規(guī)定,
故所求為.
故選:D.
2.B
【分析】由,寫出的展開式,即可求出被除的余數(shù).
【詳解】因為
,
其中
能被整除,
又,
所以被除的余數(shù)為.
故選:B
3.BC
【分析】結合二項式系數(shù)的性質(zhì)、系數(shù)的性質(zhì)及對數(shù)的運算計算即可得.
【詳解】,
對A:令,即,則,故A錯誤;
對B:令,即,故各項系數(shù)之和為,故B正確;
對C:由,故二項式系數(shù)中的最大值為,故C正確;
對D:,故D錯誤.
故選:BC.
4.ACD
【分析】根據(jù)二項式系數(shù)的最值可得或,結合二項展開式分析求解.
【詳解】由題意可知:的展開式通項為,
因為中第4項的二項式系數(shù)最大,
當為偶數(shù),則,即,此時,
令為整數(shù),可得,
即第1項,第4項,第7項為有理項,故C正確;
當為奇數(shù),則或,即或,
且,可得,此時,
令為整數(shù),可得,
即第2項,第5項,第8項為有理項,故AD正確;
故選:ACD.
5.
【分析】可將轉(zhuǎn)化為,然后再利用二項式定理展開求解.
【詳解】由題意得可化簡為,
且其展開式通項為,
其中對于的展開式通項為,,
當時,此時,則的系數(shù)為,
當時,此時,則的系數(shù)為,
所以項系數(shù)為.
故答案為:.
6.
【分析】根據(jù)二項式系數(shù)和公式求,再由二項展開式的通項公式求常數(shù)項即可.
【詳解】由二項式的展開式中所有二項式系數(shù)之和為64,得,即.
所以.
令,得,
所以二項式的展開式中常數(shù)項為.
故答案為:
21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)專題60 二項式定理(新高考專用)
【知識梳理】 2
【真題自測】 3
【考點突破】 3
【考點1】展開式中的通項問題 3
【考點2】二項式系數(shù)的和與各項系數(shù)的和問題 4
【考點3】二項式系數(shù)的最值問題 5
【分層檢測】 6
【基礎篇】 6
【能力篇】 8
考試要求:
能用多項式運算法則和計數(shù)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.
1.二項式定理
(1)二項式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*);
(2)通項公式:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1項;
(3)二項式系數(shù):二項展開式中各項的系數(shù)C,C,…,C.
2.二項式系數(shù)的性質(zhì)
性質(zhì) 性質(zhì)描述
對稱性 與首末等距離的兩個二項式系數(shù)相等,即C=C
增減性 二項式系數(shù)C 當k<(n∈N*)時,是遞增的
當k>(n∈N*)時,是遞減的
二項式 系數(shù)最大值 當n為偶數(shù)時,中間的一項取得最大值
當n為奇數(shù)時,中間的兩項與相等且取得最大值
3.各二項式系數(shù)和
(1)(a+b)n展開式的各二項式系數(shù)和:C+C+C+…+C=2n.
(2)奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和等于偶數(shù)項的二項式系數(shù)的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
(a+b)n的展開式形式上的特點
(1)項數(shù)為n+1.
(2)各項的次數(shù)都等于二項式的冪指數(shù)n,即a與b的指數(shù)的和為n.
(3)字母a按降冪排列,從第一項開始,次數(shù)由n逐項減1直到零;字母b按升冪排列,從第一項起,次數(shù)由零逐項增1直到n.
(4)二項式系數(shù)從C,C,一直到C,C.
一、單選題
1.(2024·北京·高考真題)在的展開式中,的系數(shù)為( )
A. B. C. D.
2.(2022·北京·高考真題)若,則( )
A.40 B.41 C. D.
二、填空題
3.(2024·全國·高考真題)的展開式中,各項系數(shù)中的最大值為 .
4.(2024·天津·高考真題)在的展開式中,常數(shù)項為 .
5.(2024·上海·高考真題)在的二項展開式中,若各項系數(shù)和為32,則項的系數(shù)為 .
6.(2023·天津·高考真題)在的展開式中,的系數(shù)為 .
7.(2022·全國·高考真題)的展開式中的系數(shù)為 (用數(shù)字作答).
8.(2022·浙江·高考真題)已知多項式,則 , .
【考點1】展開式中的通項問題
一、單選題
1.(2022·全國·模擬預測)已知的展開式中的系數(shù)為10,則實數(shù)a的值為( )
A. B. C. D.2
2.(2022·廣東·模擬預測)若是一組數(shù)據(jù)的方差,則的展開式的常數(shù)項為( )
A. B.3360 C.210 D.16
二、多選題
3.(2022·江蘇揚州·模擬預測)已知,則下列說法中正確的有( )
A.的展開式中的常數(shù)項為84
B.的展開式中不含的項
C.的展開式中的各項系數(shù)之和與二項式系數(shù)之和相等
D.的展開式中的二項式系數(shù)最大的項是第四項和第五項
4.(2022·江蘇泰州·模擬預測)若,則( )
A. B.
C. D.
三、填空題
5.(2022·上海·模擬預測)在的展開式中,x的系數(shù)為 .
6.(21-22高三下·山東德州·階段練習)在的展開式中,二項式系數(shù)之和與各項系數(shù)之和比為,則展開式的常數(shù)項為 .
反思提升:
(1)求二項展開式中的特定項,一般是化簡通項公式后,令字母的指數(shù)符合要求(求常數(shù)項時,指數(shù)為零;求有理項時,指數(shù)為整數(shù)等),解出項數(shù)k+1,代回通項公式即可.
(2)對于幾個多項式積的展開式中的特定項問題,一般都可以根據(jù)因式連乘的規(guī)律,結合組合思想求解,但要注意適當?shù)剡\用分類方法,以免重復或遺漏;也可利用排列組合的知識求解.
(3)對于三項式問題一般先變形化為二項式再解決,或利用展開式的原理求解.
【考點2】二項式系數(shù)的和與各項系數(shù)的和問題
一、單選題
1.(2021·江西·模擬預測)在的展開式中,只有第六項的二項式系數(shù)最大,且所有項的系數(shù)和為0,則含的項系數(shù)為( )
A.45 B.-45 C.120 D.-120
2.(2022·山東德州·二模)已知,二項式的展開式中所有項的系數(shù)和為64,則展開式中的常數(shù)項為( )
A.36 B.30 C.15 D.10
二、多選題
3.(2022·福建龍巖·一模)已知二項式的展開式中各項系數(shù)之和是,則下列說法正確的有( )
A.展開式共有7項 B.二項式系數(shù)最大的項是第4項
C.所有二項式系數(shù)和為128 D.展開式的有理項共有4項
4.(2022·廣東深圳·二模)已知,則( )
A. B.
C. D.
三、填空題
5.(2022·遼寧沈陽·一模)在的展開式中,各項系數(shù)和與二項式系數(shù)和的比值為,則二項展開式中的常數(shù)項為 .
6.(2022·湖南長沙·一模)已知,則 .
反思提升:
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(shù)之和,常用賦值法.
2.若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則f(x)展開式中各項系數(shù)之和為f(1),奇數(shù)項系數(shù)之和為a0+a2+a4+…=,偶數(shù)項系數(shù)之和為a1+a3+a5+…=.
【考點3】二項式系數(shù)的最值問題
一、單選題
1.(2022·山西臨汾·二模)的展開式中x的系數(shù)等于其二項式系數(shù)的最大值,則a的值為( )
A.2 B.3 C.4 D.
2.(2024·安徽·二模)已知的展開式二項式系數(shù)和為256,則展開式中系數(shù)最大的項為( )
A.第5項 B.第6項 C.第7項 D.第8項
二、多選題
3.(2022·廣東茂名·二模)已知的展開式共有13項,則下列說法中正確的有( )
A.所有奇數(shù)項的二項式系數(shù)和為 B.所有項的系數(shù)和為
C.二項式系數(shù)最大的項為第6項或第7項 D.有理項共5項
4.(2024高三下·河南·專題練習)已知的展開式中第4項與第5項的二項式系數(shù)相等,且展開式的各項系數(shù)之和為2187,則下列說法正確的是( )
A.展開式中奇數(shù)項的二項式系數(shù)之和為64
B.展開式中存在常數(shù)項
C.展開式中含項的系數(shù)為560
D.展開式中系數(shù)最大的項為
三、填空題
5.(21-22高三下·全國·開學考試)已知的展開式中,第4項的系數(shù)與倒數(shù)第4項的系數(shù)之比為,則展開式中最大的二項式系數(shù)值為 .
6.(2024高三上·全國·競賽)在的展開式中,若的系數(shù)為,則 ;若展開式中有且僅有項的系數(shù)最大,則的取值范圍是 .
反思提升:
二項式系數(shù)最大項的確定方法:當n為偶數(shù)時,展開式中第+1項的二項式系數(shù)最大,最大值為;當n為奇數(shù)時,展開式中第項和第項的二項式系數(shù)最大,最大值為或.
【基礎篇】
一、單選題
1.(2024·北京懷柔·模擬預測)在的展開式中,常數(shù)項是( )
A. B. C. D.
2.(2023·江蘇·二模)已知,則( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
3.(2024·遼寧·一模)的展開式中的系數(shù)為( )
A.55 B. C.30 D.
4.(23-24高三上·云南昆明·階段練習)已知能被9整除,則整數(shù)的值可以是( )
A. B. C.9 D.13
二、多選題
5.(2024·山西臨汾·三模)在的展開式中( )
A.所有奇數(shù)項的二項式系數(shù)的和為128
B.二項式系數(shù)最大的項為第5項
C.有理項共有兩項
D.所有項的系數(shù)的和為
6.(2023·山東青島·一模)在的展開式中,下列說法正確的是( )
A.常數(shù)項是 B.第四項和第六項的系數(shù)相等
C.各項的二項式系數(shù)之和為 D.各項的系數(shù)之和為
7.(23-24高二上·山東青島·期末)我國南宋數(shù)學家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中展示了二項式系數(shù)表,數(shù)學愛好者對楊輝三角做了廣泛的研究.則下列結論正確的是( )
A.第6行、第7行、第8行的第7個數(shù)之和為第9行的第8個數(shù)
B.
C.第2020行的第1010個數(shù)最大
D.第12行中從左到右第2個數(shù)與第3個數(shù)之比為
三、填空題
8.(2023·河北·模擬預測)已知多項式,則 .
9.(22-23高二下·湖南·期末)在二項式的展開式中只有第4項二項式系數(shù)最大,則展開式中的常數(shù)項為 .
10.(2023·江蘇南通·一模)展開式中含項的系數(shù)為 .
【能力篇】
一、單選題
1.(2024·遼寧丹東·一模)的展開式中常數(shù)項為( )
A.24 B.25 C.48 D.49
2.(23-24高三下·山東濟南·開學考試)被除的余數(shù)為( )
A.2 B.4 C.6 D.8
二、多選題
3.(23-24高三上·重慶沙坪壩·階段練習)已知二項展開式,下列說法正確的有( )
A.的展開式中的常數(shù)項是
B.的展開式中的各項系數(shù)之和為
C.的展開式中的二項式系數(shù)最大值是
D.,其中為虛數(shù)單位
4.(2024·遼寧·模擬預測)若的展開式中第4項的二項式系數(shù)最大,則二項展開式中的有理項(項中是整數(shù))可以是( )
A.第2項 B.第3項 C.第4項 D.第5項
三、填空題
5.(23-24高三下·江西·階段練習)展開式中項系數(shù)為 .
6.(22-23高三下·四川成都·開學考試)二項式的展開式中所有二項式系數(shù)之和為64,則二項式的展開式中常數(shù)項為
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