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2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)核心考點(新高考專用)專題10.3二項式定理【十一大題型】(學(xué)生版+教師版)

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2025年高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)核心考點(新高考專用)專題10.3二項式定理【十一大題型】(學(xué)生版+教師版)

資源簡介

專題10.3 二項式定理【十一大題型】
【新高考專用】
【題型1 求二項展開式的特定項】 3
【題型2 求二項展開式的特定項系數(shù)】 3
【題型3 兩個二項式之積問題】 4
【題型4 三項展開式問題】 4
【題型5 二項式系數(shù)和與系數(shù)和問題】 4
【題型6 二項式系數(shù)的最值問題】 5
【題型7 整除和余數(shù)問題】 5
【題型8 近似計算問題】 6
【題型9 證明組合恒等式】 6
【題型10 二項式定理與數(shù)列求和】 7
【題型11 楊輝三角】 8
1、二項式定理
考點要求 真題統(tǒng)計 考情分析
(1)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(guān)的簡單問題 2022年新高考全國I卷:第13題,5分 2023年北京卷:第5題,4分 2023年天津卷:第11題,5分 2023年上海卷:第10題,5分 2024年北京卷:第4題,4分 2024年天津卷:第11題,5分 2024年上海卷:第6題,5分 從近幾年的高考情況來看,二項式定理是高考的熱點內(nèi)容,主要考查二項展開式的通項、展開式的特定項或特定項的系數(shù)以及各項系數(shù)和等問題,往往以選擇題或填空題的形式考查,難度中等,復(fù)習(xí)時需要加強這方面的練習(xí),解題時要學(xué)會靈活求解.
【知識點1 二項式定理】
1.二項式定理
一般地,對于任意正整數(shù)n,都有
=++++++.(*)
公式(*)叫做二項式定理,等號右邊的多項式叫做的二項展開式,其中各項的系數(shù)(k∈{0,1,2,
,n})叫做二項式系數(shù),叫做二項展開式的通項,用表示,即通項為展開式的第k+1項:=.
(2)二項展開式的規(guī)律
①二項展開式一共有(n+1)項.
②(n+1)項按a的降冪b的升冪排列.
③每一項中a和b的冪指數(shù)之和為n.
2.二項式系數(shù)的性質(zhì)
對稱性 與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等(即)
增減性 當時,二項式系數(shù)逐漸增大;當時,二項式系數(shù)逐漸減小,因此二項式系數(shù)在中間取得最大值
最大值 當n是偶數(shù)時,展開式的中間一項的二項式系數(shù)最大;當n是奇數(shù)時,展開式的中間兩項與的二項式系數(shù),相等且最大
各二項式
系數(shù)的和
【知識點2 展開式中的通項問題】
1.求二項展開式的特定項的解題策略
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.
2.兩個二項式之積、三項展開式問題的解題策略
(1)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(jié)合組合思想求解,
但要注意適當?shù)剡\用分類方法,以免重復(fù)或遺漏;也可利用排列組合的知識求解.
(2)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.
【知識點3 二項式系數(shù)的和與各項系數(shù)的和問題】
1.賦值法
“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.系數(shù)之和問題的解題策略
若,則f(x)展開式中各項系數(shù)之和為f(1),奇數(shù)項之和為
,偶數(shù)項系數(shù)之和為.
3.展開式的逆用
根據(jù)所給式子的特點結(jié)合二項式展開式的要求,使之具備二項式定理右邊的結(jié)構(gòu),然后逆用二項式定
理求解.
【知識點4 二項式系數(shù)最大項問題】
1.二項式系數(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
和第項的二項式系數(shù)開式中第最大,最大值為或.
【方法技巧與總結(jié)】
1..
2..
【題型1 求二項展開式的特定項】
【例1】(2024·遼寧·模擬預(yù)測)的展開式中的常數(shù)項為( )
A.112 B.56 C. D.
【變式1-1】(2024·遼寧錦州·模擬預(yù)測)二項式的展開式的常數(shù)項是( )
A. B. C. D.
【變式1-2】(2024·河南·模擬預(yù)測)已知(其中)的展開式中的第7項為7,則展開式中的有理項共有( )
A.6項 B.5項 C.4項 D.3項
【變式1-3】(2024·河北廊坊·模擬預(yù)測)的展開式中只有第四項的二項式系數(shù)最大,則展開式中的常數(shù)項為( )
A. B. C.20 D.160
【題型2 求二項展開式的特定項系數(shù)】
【例2】(2024·北京·模擬預(yù)測)在的展開式中,項的系數(shù)為( )
A. B.20 C. D.40
【變式2-1】(2023·福建泉州·模擬預(yù)測)的展開式中,的系數(shù)等于( )
A. B. C.10 D.45
【變式2-2】(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測)展開式中含項的系數(shù)為( )
A.420 B. C.560 D.
【變式2-3】(23-24高二下·海南·期末)的展開式中,的系數(shù)為( )
A. B. C. D.
【題型3 兩個二項式之積問題】
【例3】(2024·山西長治·模擬預(yù)測)的展開式中的系數(shù)是( )
A.﹣10 B.0 C.10 D.30
【變式3-1】(2024·西藏·模擬預(yù)測)在的展開式中,的系數(shù)為( )
A. B.4 C. D.8
【變式3-2】(2024·吉林長春·模擬預(yù)測)的展開式中的系數(shù)( )
A.28 B.35 C.36 D.56
【變式3-3】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知的展開式中的系數(shù)為448,則該展開式中的系數(shù)為( )
A.56 B. C.106 D.
【題型4 三項展開式問題】
【例4】(2024·新疆喀什·三模)展開式中,的系數(shù)為( )
A.20 B.30 C.25 D.40
【變式4-1】(2024·河北滄州·二模)在的展開式中,項的系數(shù)為( )
A. B. C. D.
【變式4-2】(2024·新疆烏魯木齊·一模)的展開式中的系數(shù)為( )
A. B. C.20 D.30
【變式4-3】(2024·全國·模擬預(yù)測)在的展開式中常數(shù)項為( )
A.721 B.-61 C.181 D.-59
【題型5 二項式系數(shù)和與系數(shù)和問題】
【例5】(2024·安徽阜陽·模擬預(yù)測)在二項式的展開式中,下列說法正確的是( )
A.常數(shù)項為 B.各項的系數(shù)和為64
C.第3項的二項式系數(shù)最大 D.奇數(shù)項二項式系數(shù)和為
【變式5-1】(2024·四川樂山·三模)設(shè),則( )
A.1 B. C.2024 D.
【變式5-2】(23-24高二上·福建漳州·階段練習(xí))多項式的項系數(shù)比項系數(shù)多35,則其各項系數(shù)之和為( )
A.1 B.243 C.64 D.0
【變式5-3】(2024·廣東江門·一模)已知,則的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【題型6 二項式系數(shù)的最值問題】
【例6】(2024·四川雅安·一模)的展開式中,系數(shù)最小的項是( )
A.第4項 B.第5項 C.第6項 D.第7項
【變式6-1】(2024·江西南昌·三模)若的展開式中有且僅有第五項的二項式系數(shù)最大,則展開式中系數(shù)最大的是( )
A.第二項 B.第三項 C.第四項 D.第五項
【變式6-2】(2024·遼寧丹東·二模)在的二項展開式中,僅有第4項的二項式系數(shù)最大,則( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【變式6-3】(23-24高三上·河南安陽·階段練習(xí))已知的展開式中只有第5項是二項式系數(shù)最大,則該展開式中各項系數(shù)的最小值為( )
A. B. C. D.
【題型7 整除和余數(shù)問題】
【例7】(2024·黑龍江齊齊哈爾·一模)若能被7整除,則x,n的一組值可能為( )
A., B.,
C., D.,
【變式7-1】(2024·湖南懷化·二模)若,則被8整除的余數(shù)為( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【變式7-2】(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)中國南北朝時期的著作《孫子算經(jīng)》中,對同余除法有較深的研究,對于兩個整數(shù),若它們除以正整數(shù)所得的余數(shù)相同,則稱和對模同余,記為.若,則的值可以是( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
【變式7-3】(2024·貴州黔南·二模)我國農(nóng)歷用“鼠、牛、虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬”這12種動物按順序輪流代表各年的生肖年號,今年2024年是龍年.那么從今年起的年后是( )
A.虎年 B.馬年 C.龍年 D.羊年
【題型8 近似計算問題】
【例8】(2024·湖南·二模)某銀行在2024年初給出的大額存款的年利率為,某人存入大額存款元,按照復(fù)利計算10年后得到的本利和為,下列各數(shù)中與最接近的是( )
A.1.31 B.1.32 C.1.33 D.1.34
【變式8-1】(2024·安徽合肥·三模)某銀行大額存款的年利率為,小張于2024年初存入大額存款10萬元,按照復(fù)利計算8年后他能得到的本利和約為( )(單位:萬元,結(jié)果保留一位小數(shù))
A.12.6 B.12.7 C.12.8 D.12.9
【變式8-2】(2024·北京西城·二模)某放射性物質(zhì)的質(zhì)量每年比前一年衰減,其初始質(zhì)量為,年后的質(zhì)量為,則下列各數(shù)中與最接近的是( )
A. B.
C. D.
【變式8-3】(2024·江西南昌·一模)二項式定理,又稱牛頓二項式定理,由艾薩克·牛頓提出.二項式定理可以推廣到任意實數(shù)次冪,即廣義二項式定理:
對于任意實數(shù),
當比較小的時候,取廣義二項式定理展開式的前兩項可得:,并且的值越小,所得結(jié)果就越接近真實數(shù)據(jù).用這個方法計算的近似值,可以這樣操作:
.
用這樣的方法,估計的近似值約為( )
A.2.922 B.2.926 C.2.928 D.2.930
【題型9 證明組合恒等式】
【例9】(2024高三·全國·專題練習(xí))
【變式9-1】(2024高三·全國·專題練習(xí))求證:
【變式9-2】(2024高三·全國·專題練習(xí))求證:.
【變式9-3】(24-25高二·全國·課后作業(yè))已知函數(shù) ,其中.
(1)若,,求的最大值;
(2)若,求證:.
【題型10 二項式定理與數(shù)列求和】
【例10】(2024·江西·模擬預(yù)測)設(shè),則( )
A.21 B.64 C.78 D.156
【變式10-1】(23-24高二·全國·課后作業(yè))已知,展開式中的系數(shù)為,則等于( )
A. B. C. D.
【變式10-2】(2024·全國·模擬預(yù)測)設(shè),在數(shù)列中,,前項和為.
(1)求的通項公式.
(2)在等差數(shù)列中,,證明:.
【變式10-3】(2024·山東·模擬預(yù)測)設(shè),.如果存在使得,那么就說可被整除(或整除),記做且稱是的倍數(shù),是的約數(shù)(也可稱為除數(shù)、因數(shù)).不能被整除就記做.由整除的定義,不難得出整除的下面幾條性質(zhì):①若,,則;②,互質(zhì),若,,則;③若,則,其中.
(1)若數(shù)列滿足,,其前項和為,證明:;
(2)若為奇數(shù),求證:能被整除;
(3)對于整數(shù)與,,求證:可整除.
【題型11 楊輝三角】
【例11】(2024·河南新鄉(xiāng)·三模)如圖所示的“分數(shù)楊輝三角形”被我們稱為萊布尼茨三角形,是將楊輝三角形中的換成得到的,根據(jù)萊布尼茨三角形,下列結(jié)論正確的是( )

A. B.
C. D.
【變式11-1】(2024·甘肅·模擬預(yù)測)“楊輝三角”是中國古代數(shù)學(xué)文化的瑰寶之一,它揭示了二項式展開式中的組合數(shù)在三角形數(shù)表中的一種幾何排列規(guī)律,如圖所示,則下列關(guān)于“楊輝三角”的結(jié)論錯誤的是( )
A.第6行的第7個數(shù)、第7行的第7個數(shù)及第8行的第7個數(shù)之和等于第9行的第8個數(shù)
B.第2023行中第1012個數(shù)和第1013個數(shù)相等
C.記“楊輝三角”第行的第個數(shù)為,則
D.第34行中第15個數(shù)與第16個數(shù)之比為
【變式11-2】(23-24高二下·山東菏澤·期末)在中,把,,…,稱為三項式系數(shù).
(1)當時,寫出三項式系數(shù),,,,的值;
(2)的展開式中,系數(shù)可用楊輝三角形數(shù)陣表示,如圖,當,時,類似楊輝三角形數(shù)陣表,請列出三項式的次系數(shù)的數(shù)陣表;
(3)求的值(用組合數(shù)作答).
【變式11-3】(2025·四川內(nèi)江·模擬預(yù)測)楊輝是中國南宋末年的一位杰出的數(shù)學(xué)家 教育家,楊輝三角是楊輝的一項重要研究成果.楊輝三角中蘊藏了許多優(yōu)美的規(guī)律,它的許多性質(zhì)與組合數(shù)的性質(zhì)有關(guān),圖1為楊輝三角的部分內(nèi)容,圖2為楊輝三角的改寫形式
(1)求圖2中第10行的各數(shù)之和;
(2)從圖2第2行開始,取每一行的第3個數(shù)一直取到第15行的第3個數(shù),求取出的所有數(shù)之和;
(3)在楊輝三角中是否存在某一行,使該行中三個相鄰的數(shù)之比為?若存在,試求出這三個數(shù);若不存在,請說明理由.
一、單選題
1.(2024·江西·一模)的展開式中的常數(shù)項為( )
A.147 B. C.63 D.
2.(2024·河南·模擬預(yù)測)的展開式中x的系數(shù)為( )
A.30 B.40 C.70 D.80
3.(23-24高二下·云南麗江·階段練習(xí))在的展開式中,的系數(shù)為( )
A.200 B.180 C.150 D.120
4.(2024·湖北·模擬預(yù)測)被9除的余數(shù)為( )
A.1 B.4 C.5 D.8
5.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)在的展開式中,含的項的系數(shù)是7,則( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2024·湖北·模擬預(yù)測)若的二項展開式中,當且僅當?shù)?項是二項式系數(shù)最大的項,則其展開式中的系數(shù)為( )
A.8 B.28 C.70 D.252
7.(2024·廣東佛山·模擬預(yù)測)已知,則被10除所得的余數(shù)為( )
A.9 B.3 C.1 D.0 E.均不是
8.(23-24高二下·云南·期中)我國南宋數(shù)學(xué)家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中展示了二項式系數(shù)表,數(shù)學(xué)愛好者對楊輝三角做了廣泛的研究,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.
B.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)
C.第12行中從左到右第2個數(shù)與第3個數(shù)之比為
D.第2020行的第1010個數(shù)最大
二、多選題
9.(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
10.(2024·江蘇·模擬預(yù)測)若,則( )
A. B.
C. D.
11.(2024·山西·三模)已知函數(shù),則( )
A. B.展開式中,二項式系數(shù)的最大值為
C. D.的個位數(shù)字是1
三、填空題
12.(2024·河北保定·三模)在的展開式中,常數(shù)項為75,則 .
13.(2024·四川攀枝花·三模)若的展開式中的系數(shù)為,則展開式中所有項的二項式系數(shù)之和為 .(以數(shù)字作答)
14.(2024·福建寧德·三模)中國古代歷法是中國勞動人民智慧的結(jié)晶,《尚書·堯典》記載“期三百有六旬有六日,以閏月定四時成歲”,指出閏年有366天.元代郭守敬創(chuàng)造了中國古代最精密的歷法——《授時歷》,規(guī)定一年為365.2425天,和現(xiàn)行公歷格里高利歷是一樣的,但比它早了300多年.現(xiàn)行公歷閏年是如下確定的:①能被4整除,但不能被100整除;②能被400整除,滿足以上兩個條件之一的年份均為閏年,則公元年,距上一個閏年的年數(shù)為 .
四、解答題
15.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知在的展開式中,第2項與第3項的二項式系數(shù)之比是.
(1)求的值;
(2)求展開式中的常數(shù)項,并指出是第幾項;
16.(23-24高二下·江蘇南通·階段練習(xí))設(shè),求:
(1);
(2)
17.(23-24高二下·四川遂寧·階段練習(xí))已知的展開式中的所有二項式系數(shù)的和為32.
(1)求展開式中二項式系數(shù)最大的項;
(2)求展開式中所有的有理項.
18.(23-24高二下·浙江嘉興·期中)已知二項式.
(1)若它的二項式系數(shù)之和為,求展開式中系數(shù)最大的項.
(2)若,求二項式的值被除的余數(shù);
19.(2024高二下·全國·專題練習(xí))我國古代數(shù)學(xué)史上一位著述豐富的數(shù)學(xué)家,他提出的楊輝三角是我國古代數(shù)學(xué)重大成就之一.圖為楊輝三角的部分內(nèi)容.設(shè)楊輝三角中第n行的第r個數(shù)為,觀察題圖可知,相鄰兩行中三角形的兩個腰都是由數(shù)字1組成的,其余的數(shù)都等于它肩上的兩個數(shù)相加.
(1)用公式表示出題目中敘述的規(guī)律,并加以證明.
(2)在楊輝三角中是否存在某一行,使該行中三個相鄰的數(shù)之比為?若存在,試求出這三個數(shù);若不存在,請說明理由.
21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)專題10.3 二項式定理【十一大題型】
【新高考專用】
【題型1 求二項展開式的特定項】 3
【題型2 求二項展開式的特定項系數(shù)】 4
【題型3 兩個二項式之積問題】 5
【題型4 三項展開式問題】 7
【題型5 二項式系數(shù)和與系數(shù)和問題】 8
【題型6 二項式系數(shù)的最值問題】 10
【題型7 整除和余數(shù)問題】 11
【題型8 近似計算問題】 13
【題型9 證明組合恒等式】 14
【題型10 二項式定理與數(shù)列求和】 16
【題型11 楊輝三角】 20
1、二項式定理
考點要求 真題統(tǒng)計 考情分析
(1)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(guān)的簡單問題 2022年新高考全國I卷:第13題,5分 2023年北京卷:第5題,4分 2023年天津卷:第11題,5分 2023年上海卷:第10題,5分 2024年北京卷:第4題,4分 2024年天津卷:第11題,5分 2024年上海卷:第6題,5分 從近幾年的高考情況來看,二項式定理是高考的熱點內(nèi)容,主要考查二項展開式的通項、展開式的特定項或特定項的系數(shù)以及各項系數(shù)和等問題,往往以選擇題或填空題的形式考查,難度中等,復(fù)習(xí)時需要加強這方面的練習(xí),解題時要學(xué)會靈活求解.
【知識點1 二項式定理】
1.二項式定理
一般地,對于任意正整數(shù)n,都有
=++++++.(*)
公式(*)叫做二項式定理,等號右邊的多項式叫做的二項展開式,其中各項的系數(shù)(k∈{0,1,2,
,n})叫做二項式系數(shù),叫做二項展開式的通項,用表示,即通項為展開式的第k+1項:=.
(2)二項展開式的規(guī)律
①二項展開式一共有(n+1)項.
②(n+1)項按a的降冪b的升冪排列.
③每一項中a和b的冪指數(shù)之和為n.
2.二項式系數(shù)的性質(zhì)
對稱性 與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等(即)
增減性 當時,二項式系數(shù)逐漸增大;當時,二項式系數(shù)逐漸減小,因此二項式系數(shù)在中間取得最大值
最大值 當n是偶數(shù)時,展開式的中間一項的二項式系數(shù)最大;當n是奇數(shù)時,展開式的中間兩項與的二項式系數(shù),相等且最大
各二項式
系數(shù)的和
【知識點2 展開式中的通項問題】
1.求二項展開式的特定項的解題策略
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.
2.兩個二項式之積、三項展開式問題的解題策略
(1)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(jié)合組合思想求解,
但要注意適當?shù)剡\用分類方法,以免重復(fù)或遺漏;也可利用排列組合的知識求解.
(2)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.
【知識點3 二項式系數(shù)的和與各項系數(shù)的和問題】
1.賦值法
“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.系數(shù)之和問題的解題策略
若,則f(x)展開式中各項系數(shù)之和為f(1),奇數(shù)項之和為
,偶數(shù)項系數(shù)之和為.
3.展開式的逆用
根據(jù)所給式子的特點結(jié)合二項式展開式的要求,使之具備二項式定理右邊的結(jié)構(gòu),然后逆用二項式定
理求解.
【知識點4 二項式系數(shù)最大項問題】
1.二項式系數(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
和第項的二項式系數(shù)開式中第最大,最大值為或.
【方法技巧與總結(jié)】
1..
2..
【題型1 求二項展開式的特定項】
【例1】(2024·遼寧·模擬預(yù)測)的展開式中的常數(shù)項為( )
A.112 B.56 C. D.
【解題思路】求出的展開式的通項可得答案.
【解答過程】的展開式的通項,
由,得,
所以的展開式中的常數(shù)項為.
故選:A.
【變式1-1】(2024·遼寧錦州·模擬預(yù)測)二項式的展開式的常數(shù)項是( )
A. B. C. D.
【解題思路】根據(jù)二項式展開式的通項公式求得展開式中的常數(shù)項.
【解答過程】二項式展開式的通項公式為
.
令,
所以展開式的常數(shù)項為
故選:B.
【變式1-2】(2024·河南·模擬預(yù)測)已知(其中)的展開式中的第7項為7,則展開式中的有理項共有( )
A.6項 B.5項 C.4項 D.3項
【解題思路】運用二項展開式的通項公式可得、的值,結(jié)合有理項的定義賦值求解即可.
【解答過程】展開式的第7項為,
由題意,得,,(),所以,,
則展開式的通項為,,
令,則,所以展開式中的有理項共有3項.
故選:D.
【變式1-3】(2024·河北廊坊·模擬預(yù)測)的展開式中只有第四項的二項式系數(shù)最大,則展開式中的常數(shù)項為( )
A. B. C.20 D.160
【解題思路】根據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)得,再根據(jù)通項公式可求出結(jié)果.
【解答過程】因為的展開式中只有第四項的二項式系數(shù)最大,
則由二項式系數(shù)性質(zhì)知:展開式共有7項,則,
則展開式的通項為,
展開式中常數(shù)項,必有,即,
所以展開式中常數(shù)項為.
故選:A.
【題型2 求二項展開式的特定項系數(shù)】
【例2】(2024·北京·模擬預(yù)測)在的展開式中,項的系數(shù)為( )
A. B.20 C. D.40
【解題思路】
由題意寫出展開式通項并化簡,令,解得,回代展開通項計算即可得解.
【解答過程】在的展開式通項為,
由題意令,解得,所以項的系數(shù)為.
故選:D.
【變式2-1】(2023·福建泉州·模擬預(yù)測)的展開式中,的系數(shù)等于( )
A. B. C.10 D.45
【解題思路】由二項式展開式的通項公式即可求出的系數(shù).
【解答過程】的通項為,
令,解得,
所以項的系數(shù)為:.
故選:D.
【變式2-2】(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測)展開式中含項的系數(shù)為( )
A.420 B. C.560 D.
【解題思路】由二項展開式的通項公式解出r的值,進而可得項的系數(shù).
【解答過程】由題意知, 的二項展開式的通項公式為,
令,得,故含項的系數(shù)為.
故選:D.
【變式2-3】(23-24高二下·海南·期末)的展開式中,的系數(shù)為( )
A. B. C. D.
【解題思路】利用二項式展開式通項公式來求指定項系數(shù).
【解答過程】由,
當,解得,
所以的系數(shù)為,
故選:A.
【題型3 兩個二項式之積問題】
【例3】(2024·山西長治·模擬預(yù)測)的展開式中的系數(shù)是( )
A.﹣10 B.0 C.10 D.30
【解題思路】根據(jù)乘法的分配律以及二項式展開式的通項公式求得正確答案.
【解答過程】依題意可知,含的項是

所以的系數(shù)是.
故選:C.
【變式3-1】(2024·西藏·模擬預(yù)測)在的展開式中,的系數(shù)為( )
A. B.4 C. D.8
【解題思路】根據(jù)展開式通項公式得到,的系數(shù)分別為,,從而得到的系數(shù)為.
【解答過程】在的展開式中,通項公式為,
故,的系數(shù)分別為,,
所以在的展開式中,的系數(shù)為.
故選:D.
【變式3-2】(2024·吉林長春·模擬預(yù)測)的展開式中的系數(shù)( )
A.28 B.35 C.36 D.56
【解題思路】先求出的展開式的通項,再分別求出展開式中項、項的系數(shù)及常數(shù)項,即可求得的展開式中項的系數(shù).
【解答過程】根據(jù)題意,二項式的展開式的通項,
其中項為,,
項為,,
常數(shù)項為,,
所以展開式中項的系數(shù)為.
故選:C.
【變式3-3】(2024高三·全國·專題練習(xí))已知的展開式中的系數(shù)為448,則該展開式中的系數(shù)為( )
A.56 B. C.106 D.
【解題思路】求出二項式的展開式的通項,由給定系數(shù)求出,再求出的系數(shù).
【解答過程】依題意,,
二項式的展開式的通項,
于是,解得,
所以的展開式中的系數(shù)為.
故選:D.
【題型4 三項展開式問題】
【例4】(2024·新疆喀什·三模)展開式中,的系數(shù)為( )
A.20 B.30 C.25 D.40
【解題思路】分不含項和含有一個項兩種情況求解.
【解答過程】展開式中,的項為,
則的系數(shù)為30.
故選:.
【變式4-1】(2024·河北滄州·二模)在的展開式中,項的系數(shù)為( )
A. B. C. D.
【解題思路】根據(jù)條件,利用組合知識,即可求出結(jié)果.
【解答過程】相當于6個因式相乘,其中一個因式取,有種取法,
余下5個因式中有2個取,有種取法,最后3個因式中全部取,有種取法,故展開式中的系數(shù)為.
故選:A.
【變式4-2】(2024·新疆烏魯木齊·一模)的展開式中的系數(shù)為( )
A. B. C.20 D.30
【解題思路】利用二項式定理展開式的通項公式進行計算即可.
【解答過程】,
其展開式的通項公式為,
令,則,
而的展開式的通項公式為:

令,則的展開式中的系數(shù)為:
,
故選:A.
【變式4-3】(2024·全國·模擬預(yù)測)在的展開式中常數(shù)項為( )
A.721 B.-61 C.181 D.-59
【解題思路】先求出展開式的通項公式 =,其中的展開式的通項公式為 ,令x的冪指數(shù)等于0,求得r,k的值,即可求得展開式中的常數(shù)項的值.
【解答過程】=的展開式的通項公式為
=,
其中的展開式的通項公式為 ,
當時,,,常數(shù)項為;
當時,,,常數(shù)項為;
當時,,,常數(shù)項為;
故常數(shù)項為++.
故選:D.
【題型5 二項式系數(shù)和與系數(shù)和問題】
【例5】(2024·安徽阜陽·模擬預(yù)測)在二項式的展開式中,下列說法正確的是( )
A.常數(shù)項為 B.各項的系數(shù)和為64
C.第3項的二項式系數(shù)最大 D.奇數(shù)項二項式系數(shù)和為
【解題思路】對于A,由二項式展開式,通過賦值即可得解;對于B,直接賦值即可得解;對于C,由二項式系數(shù)的性質(zhì)即可判斷;對于D,由奇數(shù)項、偶數(shù)項二項式系數(shù)的性質(zhì)即可判斷.
【解答過程】對于A,的展開式通項為,
當時,常數(shù)項為,選項A正確;
對于B,令,得各項的系數(shù)和為,選項B錯誤;
對于C,展開式共7項,二項式系數(shù)最大應(yīng)為第4項,故選項C錯誤;
對于D,依題意奇數(shù)項二項式系數(shù)和為,選項D錯誤.
故選:A.
【變式5-1】(2024·四川樂山·三模)設(shè),則( )
A.1 B. C.2024 D.
【解題思路】令求得,令即可求得的值.
【解答過程】由,令,得;
令,得,
所以.
故選:C.
【變式5-2】(23-24高二上·福建漳州·階段練習(xí))多項式的項系數(shù)比項系數(shù)多35,則其各項系數(shù)之和為( )
A.1 B.243 C.64 D.0
【解題思路】利用二項展開式表示項系數(shù)比項系數(shù)多35求出的值,然后令,即求出各項系數(shù)之和.
【解答過程】根據(jù)二項式的展開式,
當時,的系數(shù)為,
當時,的系數(shù)為,
因為多項式的項系數(shù)比項系數(shù)多35,
所以,解得,
所以其各項系數(shù)之和,即當時,系數(shù)和為0,
故選:D.
【變式5-3】(2024·廣東江門·一模)已知,則的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【解題思路】利用賦值法,分別令和,將得到的兩式相加,結(jié)合等比數(shù)列的求和,即可求得答案.
【解答過程】令,則,即
令,則,
即,
兩式相加可得,
故選:B.
【題型6 二項式系數(shù)的最值問題】
【例6】(2024·四川雅安·一模)的展開式中,系數(shù)最小的項是( )
A.第4項 B.第5項 C.第6項 D.第7項
【解題思路】利用二項式定理求得的展開通項公式,結(jié)合二項式系數(shù)的性質(zhì)即可得解.
【解答過程】依題意,的展開通項公式為,其系數(shù)為,
當為奇數(shù)時,才能取得最小值,
又由二項式系數(shù)的性質(zhì)可知,是的最大項,
所以當時,取得最小值,即第6項的系數(shù)最小.
故選:C.
【變式6-1】(2024·江西南昌·三模)若的展開式中有且僅有第五項的二項式系數(shù)最大,則展開式中系數(shù)最大的是( )
A.第二項 B.第三項 C.第四項 D.第五項
【解題思路】先利用二項式系數(shù)的增減性求出的值,再根據(jù)展開式的通項公式求解即可.
【解答過程】因為的展開式中有且僅有第五項的二項式系數(shù)最大,
所以,解得,
則的展開式通項為 ,
當為奇數(shù)時,系數(shù)為負數(shù),當為偶數(shù)時,系數(shù)為正數(shù),
所以展開式中系數(shù)最大時,為偶數(shù),
由展開式通項可知,,,
,,
所以展開式中系數(shù)最大的是第三項,
故選:B.
【變式6-2】(2024·遼寧丹東·二模)在的二項展開式中,僅有第4項的二項式系數(shù)最大,則( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【解題思路】根據(jù)若n為偶數(shù),則二項式系數(shù)最大的是中間一項即第項,若n為奇數(shù),則二項式系數(shù)最大的是中間兩項,即第項和第項求解.
【解答過程】因為在的二項展開式中,僅有第4項的二項式系數(shù)最大,
所以,
解得,
故選:B.
【變式6-3】(23-24高三上·河南安陽·階段練習(xí))已知的展開式中只有第5項是二項式系數(shù)最大,則該展開式中各項系數(shù)的最小值為( )
A. B. C. D.
【解題思路】先根據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)可得,再結(jié)合二項展開式的通項求各項系數(shù),分析列式求系數(shù)最小項時的值,代入求系數(shù)的最小值.
【解答過程】∵展開式中只有第5項是二項式系數(shù)最大,則
∴展開式的通項為
則該展開式中各項系數(shù)
若求系數(shù)的最小值,則為奇數(shù)且,即,解得
∴系數(shù)的最小值為
故選:C.
【題型7 整除和余數(shù)問題】
【例7】(2024·黑龍江齊齊哈爾·一模)若能被7整除,則x,n的一組值可能為( )
A., B.,
C., D.,
【解題思路】利用二項式定理得展開式,對選項一一判斷即可得出答案.
【解答過程】,
當,時,能被7整除;
當,時,不能被7整除;
當,時,不能被7整除;
當,時,不能被7整除.
故選:A.
【變式7-1】(2024·湖南懷化·二模)若,則被8整除的余數(shù)為( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【解題思路】根據(jù)題意,給自變量賦值,取和,兩個式子相減,得到的值,將構(gòu)造成一個新的二項式,根據(jù)二項展開式可以看出被8整除的結(jié)果,得到余數(shù).
【解答過程】在已知等式中,取得,
取得,
兩式相減得,
即,
因為
因為能被8整除,
所以被8整除的余數(shù)為5,
即被8整除的余數(shù)為5,
故選:B.
【變式7-2】(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)中國南北朝時期的著作《孫子算經(jīng)》中,對同余除法有較深的研究,對于兩個整數(shù),若它們除以正整數(shù)所得的余數(shù)相同,則稱和對模同余,記為.若,則的值可以是( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
【解題思路】根據(jù)給定條件,利用二項式定理變形,求出除以8的余數(shù)即可得解.
【解答過程】依題意,

顯然是8的整數(shù)倍,因此除以8的余數(shù)是6,
而2021,2022,2023,2024除以8的余數(shù)分別為5,6,7,0,
所以的值可以是2022.
故選:B.
【變式7-3】(2024·貴州黔南·二模)我國農(nóng)歷用“鼠、牛、虎、兔、龍、蛇、馬、羊、猴、雞、狗、豬”這12種動物按順序輪流代表各年的生肖年號,今年2024年是龍年.那么從今年起的年后是( )
A.虎年 B.馬年 C.龍年 D.羊年
【解題思路】借助二項式的展開式計算即可得.
【解答過程】由

故除以的余數(shù)為,故除以的余數(shù)為,
故年后是馬年.
故選:B.
【題型8 近似計算問題】
【例8】(2024·湖南·二模)某銀行在2024年初給出的大額存款的年利率為,某人存入大額存款元,按照復(fù)利計算10年后得到的本利和為,下列各數(shù)中與最接近的是( )
A.1.31 B.1.32 C.1.33 D.1.34
【解題思路】利用等比數(shù)列的通項公式、二項展開式計算可得答案.
【解答過程】存入大額存款元,按照復(fù)利計算,
可得每年末本利和是以為首項,為公比的等比數(shù)列,
所以,
可得,
故選:D.
【變式8-1】(2024·安徽合肥·三模)某銀行大額存款的年利率為,小張于2024年初存入大額存款10萬元,按照復(fù)利計算8年后他能得到的本利和約為( )(單位:萬元,結(jié)果保留一位小數(shù))
A.12.6 B.12.7 C.12.8 D.12.9
【解題思路】根據(jù)復(fù)利可知每年末本息和構(gòu)成等比數(shù)列,利用等比數(shù)列通項公式及二項式定理求解即可.
【解答過程】存入大額存款10萬元,按照復(fù)利計算,
每年末本利和是以10為首項,為公比的等比數(shù)列,
所以本利和.
故選:B.
【變式8-2】(2024·北京西城·二模)某放射性物質(zhì)的質(zhì)量每年比前一年衰減,其初始質(zhì)量為,年后的質(zhì)量為,則下列各數(shù)中與最接近的是( )
A. B.
C. D.
【解題思路】根據(jù)二項式定理即可估算近似值.
【解答過程】由題意可知
故選:C.
【變式8-3】(2024·江西南昌·一模)二項式定理,又稱牛頓二項式定理,由艾薩克·牛頓提出.二項式定理可以推廣到任意實數(shù)次冪,即廣義二項式定理:
對于任意實數(shù),
當比較小的時候,取廣義二項式定理展開式的前兩項可得:,并且的值越小,所得結(jié)果就越接近真實數(shù)據(jù).用這個方法計算的近似值,可以這樣操作:
.
用這樣的方法,估計的近似值約為( )
A.2.922 B.2.926 C.2.928 D.2.930
【解題思路】變形,然后根據(jù)題中的方法計算即可.
【解答過程】.
故選:B.
【題型9 證明組合恒等式】
【例9】(2024高三·全國·專題練習(xí))
【解題思路】構(gòu)造函數(shù),即有由,可得中的系數(shù)為:,而展開式中的系數(shù)為,即可證明.
【解答過程】記,則,
所以
由于,
所以
所以中的系數(shù)為:,
而展開式中的系數(shù)為,
所以成立.
【變式9-1】(2024高三·全國·專題練習(xí))求證:
【解題思路】利用恒等式及二項式定理,左右展開后對應(yīng)項系數(shù)相同,利用組合數(shù)性質(zhì)計算即可.
【解答過程】考慮恒等式:,


左邊展開式中的系數(shù)為:

而右邊展開式中項的系數(shù)為零.
所以.
即得所證等式.
【變式9-2】(2024高三·全國·專題練習(xí))求證:.
【解題思路】根據(jù),利用二項式定理分別求出等式左右兩邊含的項的系數(shù)即可證明.
【解答過程】證明: ,
當時,展開式中的系數(shù)為,
又,
當時,展開式中的系數(shù)為,

.
【變式9-3】(24-25高二·全國·課后作業(yè))已知函數(shù) ,其中.
(1)若,,求的最大值;
(2)若,求證:.
【解題思路】(1)由二項式定理求得,從而求得,然后設(shè)最大,解不等式組求解;
(2)用寫出等式左邊的和式,然后由組合數(shù)公式化簡變形后再由二項式定理可證.
【解答過程】(1): ,,
∴,∴.
不妨設(shè)為中的最大值,則∴
∴∴或6.
中最大值為.
(2)證明:若,,

因為 ,
所以

故得證.
【題型10 二項式定理與數(shù)列求和】
【例10】(2024·江西·模擬預(yù)測)設(shè),則( )
A.21 B.64 C.78 D.156
【解題思路】首先寫出展開式的通項,再根據(jù)等差數(shù)列前項和公式計算可得;
【解答過程】解:的展開式的通項為,,
所以.
故選:A.
【變式10-1】(23-24高二·全國·課后作業(yè))已知,展開式中的系數(shù)為,則等于( )
A. B. C. D.
【解題思路】由題知,進而整理化簡,并根據(jù)裂項求和法計算即可得答案.
【解答過程】∵,展開式中的系數(shù)為,
∴則

故選:B.
【變式10-2】(2024·全國·模擬預(yù)測)設(shè),在數(shù)列中,,前項和為.
(1)求的通項公式.
(2)在等差數(shù)列中,,證明:.
【解題思路】(1)本題可以通過題中的一般項與前n 項和的關(guān)系式,利用公式來推導(dǎo)和的關(guān)系,從而得出的通項公式;
(2)先由題意得出的通項公式,再利用錯位相減法求出的求和公式,將,,分別代入到和利用二項式定理化簡,即可得證結(jié)果.
【解答過程】(1)當時,因為,且,所以,解得.
當時,由,得.
兩式相減,得.
因為,所以.
又,所以是首項為1,公比為的等比數(shù)列.
故的通項公式為.
(2)由已知,得,
所以等差數(shù)列的公差,
故的通項公式為.
則,
則.
兩式錯位相減,得

所以.
當時,;
當時,,.
此時.
當時,,
所以 .
故對任意,都有.
【變式10-3】(2024·山東·模擬預(yù)測)設(shè),.如果存在使得,那么就說可被整除(或整除),記做且稱是的倍數(shù),是的約數(shù)(也可稱為除數(shù)、因數(shù)).不能被整除就記做.由整除的定義,不難得出整除的下面幾條性質(zhì):①若,,則;②,互質(zhì),若,,則;③若,則,其中.
(1)若數(shù)列滿足,,其前項和為,證明:;
(2)若為奇數(shù),求證:能被整除;
(3)對于整數(shù)與,,求證:可整除.
【解題思路】(1)利用等比數(shù)列前項和公式,求得,再結(jié)合二項式定理以及整除性質(zhì)②即可得出證明;
(2)由二項展開式可得為奇數(shù)時,滿足,可得結(jié)論;
(3)分別對整數(shù)為奇數(shù)和偶數(shù)進行分類討論,利用表達式將的表達式化簡成含有的式子,再結(jié)合(2)中的結(jié)論即可證明可整除.
【解答過程】(1)因為,可知數(shù)列是以為首項,公比為的等比數(shù)列;
所以,
而,且31與9互質(zhì);
易知

所以;

所以;
結(jié)合整除性質(zhì)②可知:;
(2)因為 ,
且為奇數(shù),所以;
因此能被整除.
(3)易知.
當時,,

上式中,由(2)知,能被整除,
另一方面,

上式中,所以也能被整除,且與互質(zhì),
所以能被整除,即能被整除.
類似可證當時,,

顯然,由(2)知,能被整除;
另一方面,

所以能被整除;且與互質(zhì).
能被整除.
綜上可知能被整除.
【題型11 楊輝三角】
【例11】(2024·河南新鄉(xiāng)·三模)如圖所示的“分數(shù)楊輝三角形”被我們稱為萊布尼茨三角形,是將楊輝三角形中的換成得到的,根據(jù)萊布尼茨三角形,下列結(jié)論正確的是( )

A. B.
C. D.
【解題思路】觀察萊布尼茨三角形,得出規(guī)律即可判斷得解.
【解答過程】觀察萊布尼茨三角形,知每一個數(shù)等于下一層與它緊挨的兩個數(shù)之和,
因此,即D正確,ABC錯誤.
故選:D.
【變式11-1】(2024·甘肅·模擬預(yù)測)“楊輝三角”是中國古代數(shù)學(xué)文化的瑰寶之一,它揭示了二項式展開式中的組合數(shù)在三角形數(shù)表中的一種幾何排列規(guī)律,如圖所示,則下列關(guān)于“楊輝三角”的結(jié)論錯誤的是( )
A.第6行的第7個數(shù)、第7行的第7個數(shù)及第8行的第7個數(shù)之和等于第9行的第8個數(shù)
B.第2023行中第1012個數(shù)和第1013個數(shù)相等
C.記“楊輝三角”第行的第個數(shù)為,則
D.第34行中第15個數(shù)與第16個數(shù)之比為
【解題思路】根據(jù)二項式定理和二項式系數(shù)的性質(zhì)判斷各選項的對錯.
【解答過程】第6行的第7個數(shù)為1,第7行的第7個數(shù)為7,第8行的第7個數(shù)為28,
它們之和等于36,第9行的第8個數(shù)是,A正確;
第行是二項式的展開式的系數(shù),
故第行中第個數(shù)為,第個數(shù)為,又,B正確;
“楊輝三角”第行是二項式的展開式的系數(shù),所以,
,C正確;
第34行是二項式的展開式的系數(shù),所以第15個數(shù)與第16個數(shù)之比為,D不正確.
故選:D.
【變式11-2】(23-24高二下·山東菏澤·期末)在中,把,,…,稱為三項式系數(shù).
(1)當時,寫出三項式系數(shù),,,,的值;
(2)的展開式中,系數(shù)可用楊輝三角形數(shù)陣表示,如圖,當,時,類似楊輝三角形數(shù)陣表,請列出三項式的次系數(shù)的數(shù)陣表;
(3)求的值(用組合數(shù)作答).
【解題思路】(1)寫出展開式,即可得到相應(yīng)的系數(shù);
(2)寫出(,)的展開式,即可得解;
(3)由表示出系數(shù),再由,計算出系數(shù),即可得解.
【解答過程】(1)因為,
所以,,,,;
(2)因為,




所以三項式的(,)次系數(shù)的數(shù)陣表如下:
(3)

其中系數(shù)為,

而二項式的通項(且),
由,解得,
所以系數(shù)為,
由代數(shù)式恒成立,
所以.
【變式11-3】(2025·四川內(nèi)江·模擬預(yù)測)楊輝是中國南宋末年的一位杰出的數(shù)學(xué)家 教育家,楊輝三角是楊輝的一項重要研究成果.楊輝三角中蘊藏了許多優(yōu)美的規(guī)律,它的許多性質(zhì)與組合數(shù)的性質(zhì)有關(guān),圖1為楊輝三角的部分內(nèi)容,圖2為楊輝三角的改寫形式
(1)求圖2中第10行的各數(shù)之和;
(2)從圖2第2行開始,取每一行的第3個數(shù)一直取到第15行的第3個數(shù),求取出的所有數(shù)之和;
(3)在楊輝三角中是否存在某一行,使該行中三個相鄰的數(shù)之比為?若存在,試求出這三個數(shù);若不存在,請說明理由.
【解題思路】(1)根據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)求和即可;
(2)根據(jù)組合數(shù)的性質(zhì)化簡求值即可;
(3)假設(shè)存在,根據(jù)條件建立方程組求解,即可得解.
【解答過程】(1)第10行的各數(shù)之和為:.
(2)楊輝三角中第2行到第15行各行第3個數(shù)之和為:
.
(3)存在,理由如下:
設(shè)在第行存在連續(xù)三項,其中且且,
有且,化簡得且,
即,解得,
所以,
故這三個數(shù)依次是.
一、單選題
1.(2024·江西·一模)的展開式中的常數(shù)項為( )
A.147 B. C.63 D.
【解題思路】根據(jù)給定條件,利用二項式定理求出展開式中項即可列式計算即得
【解答過程】二項式展開式中項分別為,
所以的展開式中的常數(shù)項為.
故選:C.
2.(2024·河南·模擬預(yù)測)的展開式中x的系數(shù)為( )
A.30 B.40 C.70 D.80
【解題思路】利用二項式定理,寫出通項公式直接求解即可
【解答過程】展開式的通項,
令即,此時,
展開式的通項,
令,即,此時,
所以展開式中的系數(shù)為.
故選:C.
3.(23-24高二下·云南麗江·階段練習(xí))在的展開式中,的系數(shù)為( )
A.200 B.180 C.150 D.120
【解題思路】利用二項展開式的通項公式進行合理賦值即可得到答案.
【解答過程】的展開式的二項式通項為,令,則.
的展開式的二項式通項為,
令,可得.
故項的系數(shù)為.
故選:D.
4.(2024·湖北·模擬預(yù)測)被9除的余數(shù)為( )
A.1 B.4 C.5 D.8
【解題思路】化簡得出,應(yīng)用二項式展開式根據(jù)整除即可計算求出余數(shù).
【解答過程】
其中是9的整數(shù)倍.
故被9除的余數(shù)為4.
故選:B.
5.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)在的展開式中,含的項的系數(shù)是7,則( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解題思路】利用多項式乘法法則對式子展開,合并同類項即可得到系數(shù)的值.
【解答過程】由題意可知展開式中含的項:
∴,
故選:D.
6.(2024·湖北·模擬預(yù)測)若的二項展開式中,當且僅當?shù)?項是二項式系數(shù)最大的項,則其展開式中的系數(shù)為( )
A.8 B.28 C.70 D.252
【解題思路】先確定值,再由二項展開式的通項求解項的系數(shù)即可.
【解答過程】因為二項展開式中當且僅當?shù)?項是二項式系數(shù)最大的項,
即二項式系數(shù)中第5個即最大,
所以由二項式系數(shù)的性質(zhì)可知,
展開式中共項,,又,
則二項展開式的通項公式
,.
令,所以的系數(shù)為.
故選:D.
7.(2024·廣東佛山·模擬預(yù)測)已知,則被10除所得的余數(shù)為( )
A.9 B.3 C.1 D.0 E.均不是
【解題思路】由題意可得,將其展開式寫出后可得,即可得解.
【解答過程】,
由,
故被10除所得的余數(shù)為.
故選:C.
8.(23-24高二下·云南·期中)我國南宋數(shù)學(xué)家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中展示了二項式系數(shù)表,數(shù)學(xué)愛好者對楊輝三角做了廣泛的研究,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.
B.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)
C.第12行中從左到右第2個數(shù)與第3個數(shù)之比為
D.第2020行的第1010個數(shù)最大
【解題思路】對于ABC選項,都可以對照圖表與二項式系數(shù)的關(guān)系,即可得到判斷;對于D選項,則需要找到二項式系數(shù)的規(guī)律分析即可或直接運用二項式系數(shù)的性質(zhì)直接判斷,如第2020行的二項式系數(shù)是,根據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)最大的是,從而判斷是第1011項.
【解答過程】對于:因為,所以,故正確;
對于:第6行,第7行,第8行的第7個數(shù)字分別為:,其和為;而第9行第8個數(shù)字就是36,故B正確;
對于C:依題意:第12行從左到右第2個數(shù)為,第12行從左到右第3個數(shù)為,所以第12行中從左到右第2個數(shù)與第3個數(shù)之比為,故C正確;
對于D: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2020行的第1011個數(shù)最大,故D錯誤.
故選:D.
二、多選題
9.(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
【解題思路】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.
【解答過程】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.
10.(2024·江蘇·模擬預(yù)測)若,則( )
A. B.
C. D.
【解題思路】利用賦值法一一計算可判定A、D選項;利用二項式定理可判定B、C選項.
【解答過程】對于A,令,則,故A正確;
對于D,令,
令,
兩式相減得,故D正確;
易知,
而中的常數(shù)項為1,含項為,
含項為,含項為,
同理中的常數(shù)項為,含項為,
含項為,含項為,
所以,故B錯誤;
,故C正確.
故選:ACD.
11.(2024·山西·三模)已知函數(shù),則( )
A. B.展開式中,二項式系數(shù)的最大值為
C. D.的個位數(shù)字是1
【解題思路】對于A:根據(jù)二項展開式分析求解;對于B:根據(jù)二項式系數(shù)的性質(zhì)分析求解;對于C:利用賦值法,令、即可得結(jié)果;對于D:因為,結(jié)合二項展開式分析求解.
【解答過程】對于選項A:的展開式的通項為,
令,可得,
所以,故A錯誤;
對于選項B:因為為偶數(shù),可知二項式系數(shù)的最大值為,故B正確;
對于選項C:令,可得;
令,可得;
所以,故C錯誤;
對于選項D:因為,
且的展開式的通項為,
可知當,均為20的倍數(shù),即個位數(shù)為0,
當時,,所以的個位數(shù)字是1,故D正確;
故選:BD.
三、填空題
12.(2024·河北保定·三模)在的展開式中,常數(shù)項為75,則 .
【解題思路】寫出二項展開式的通項公式,進而可求出結(jié)果.
【解答過程】的展開式的通項公式為,
令,解得,
所以常數(shù)項為,又,解得.
故答案為:.
13.(2024·四川攀枝花·三模)若的展開式中的系數(shù)為,則展開式中所有項的二項式系數(shù)之和為 32 .(以數(shù)字作答)
【解題思路】直接利用二項式的展開式求出結(jié)果.
【解答過程】根據(jù)的展開式的通項公式為,
當r=3時,,解得;
故所有項的二項式系數(shù)之和為.
故答案為:32.
14.(2024·福建寧德·三模)中國古代歷法是中國勞動人民智慧的結(jié)晶,《尚書·堯典》記載“期三百有六旬有六日,以閏月定四時成歲”,指出閏年有366天.元代郭守敬創(chuàng)造了中國古代最精密的歷法——《授時歷》,規(guī)定一年為365.2425天,和現(xiàn)行公歷格里高利歷是一樣的,但比它早了300多年.現(xiàn)行公歷閏年是如下確定的:①能被4整除,但不能被100整除;②能被400整除,滿足以上兩個條件之一的年份均為閏年,則公元年,距上一個閏年的年數(shù)為 5 .
【解題思路】借助二項式的展開式計算可得能整除、,不能整除,故公元年不是閏年,而能整除,但不能整除,故公元年是閏年.
【解答過程】

則能整除,即能整除,

則能整除,


故不能整除,
故公元年不是閏年,
則能整除,但不能整除,故公元年是閏年,
則公元年,距上一個閏年的年數(shù)為.
故答案為:.
四、解答題
15.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知在的展開式中,第2項與第3項的二項式系數(shù)之比是.
(1)求的值;
(2)求展開式中的常數(shù)項,并指出是第幾項;
【解題思路】(1)由二項式系數(shù)之比列式求解即可;
(2)求出展開式的通項,再令的指數(shù)等于零,即可得解.
【解答過程】(1)依題意可得第2項的二項式系數(shù)為,第3項的二項式系數(shù)為,
∴,即,由,解得;
(2)展開式的通項為

令,解得,
∴,
∴常數(shù)項為60,為第5項.
16.(23-24高二下·江蘇南通·階段練習(xí))設(shè),求:
(1);
(2)
【解題思路】(1)先代入得,進而分別代入和后兩式相加可得,從而可得的值.
(2)根據(jù)(1)可得,由通項公式可知,當 r 為偶數(shù)時,對應(yīng)系數(shù)為正;當 r 為奇數(shù)時,對應(yīng)系數(shù)為負,從而得的值.
【解答過程】(1)取 ,得到 ;
取 得到 ,
取得到 ,
兩式相加得到 ,
所以 .
(2)根據(jù)(1)知: .
展開式的通項為: ,
故當 r 為偶數(shù)時,對應(yīng)系數(shù)為正;當 r 為奇數(shù)時,對應(yīng)系數(shù)為負,

.
17.(23-24高二下·四川遂寧·階段練習(xí))已知的展開式中的所有二項式系數(shù)的和為32.
(1)求展開式中二項式系數(shù)最大的項;
(2)求展開式中所有的有理項.
【解題思路】(1)首先根據(jù)二項式系數(shù)和的公式求,再代入二項式系數(shù)最大公式,即可求解;
(2)根據(jù)通項公式,求有理項.
【解答過程】(1)易知:的展開式的所有二項式系數(shù)和為
由題意有,解得. 展開式共6項,二項式系數(shù)最大的項為第3項和第4項,
即,;
(2)二項式展開式的通項為,
當時,對應(yīng)項是有理項,
所以展開式中所有的有理項為.
18.(23-24高二下·浙江嘉興·期中)已知二項式.
(1)若它的二項式系數(shù)之和為,求展開式中系數(shù)最大的項.
(2)若,求二項式的值被除的余數(shù);
【解題思路】(1)利用二項式系數(shù)和公式先求,再利用展開式通項公式列不等式組計算即可;
(2)將變形為,利用二項式定理計算即可.
【解答過程】(1)由題意可知,
則的展開通項公式為,
假設(shè)展開式中系數(shù)最大的項為第項,
則,
即,解得,所以,
展開式中系數(shù)最大的項為第6項,
即;
(2)因為時,

記,顯然能被9整除,
所以二項式的值被除的余數(shù)為.
19.(2024高二下·全國·專題練習(xí))我國古代數(shù)學(xué)史上一位著述豐富的數(shù)學(xué)家,他提出的楊輝三角是我國古代數(shù)學(xué)重大成就之一.圖為楊輝三角的部分內(nèi)容.設(shè)楊輝三角中第n行的第r個數(shù)為,觀察題圖可知,相鄰兩行中三角形的兩個腰都是由數(shù)字1組成的,其余的數(shù)都等于它肩上的兩個數(shù)相加.
(1)用公式表示出題目中敘述的規(guī)律,并加以證明.
(2)在楊輝三角中是否存在某一行,使該行中三個相鄰的數(shù)之比為?若存在,試求出這三個數(shù);若不存在,請說明理由.
【解題思路】(1)寫出,利用組合公式進行證明;
(2)在第n行存在連續(xù)三項,,,得到方程組,求出,,得到答案.
【解答過程】(1)觀察得到.
利用組合相關(guān)公式證明如下:,
故原式得證.
(2)存在,理由如下:
設(shè)在第n行存在連續(xù)三項,,,其中且,且,
有且,化簡得且,
即,解得,,
故三個數(shù)依次是45,120,210.
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