資源簡介 (共22張PPT)知識點 二項式系數的性質7.4.2 二項式系數的性質及應用必備知識 清單破1.對稱性在(a+b)n的展開式中,與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數相等,即 = (m∈N,n∈N*,m≤n).2.增減性與最大值(1)增減性:當r< 時, < ;當r> 時, < .(2)最大值:當n為偶數時,中間一項的二項式系數 最大;當n為奇數時,中間兩項的二項式系數 , 相等,且最大.3.二項式系數的和(1)二項展開式中,各項的二項式系數的和等于2n,即 + + +…+ =2n.(2) + + +…= + + +…= .4.特殊情況在楊輝三角中,除1以外的每一個數都等于它“肩上”兩個數的和,即 + = .知識辨析1.二項展開式的各二項式系數的和是 + +…+ 嗎 2.(x+2)5與(x-2)5的展開式的各二項式系數和相等嗎 3.若(a+b)n的展開式的第4項的二項式系數與第6項的二項式系數相等,則二項式系數最大的 項是哪一項 4.在(1-x)9的展開式中,系數最大的項是第5項和第6項嗎 一語破的1.不是.二項展開式的各二項式系數的和是 + + +…+ =2n.2.相等.均為25=32.3.由題意可知, = ,所以n=3+5=8,(a+b)8的展開式的中間項為第5項,所以第5項為二項式系數最大的項.4.不是.展開式共有10項,其中奇數項的系數為正,偶數項的系數為負,所以系數最大的項僅為 第5項.1.展開式中二項式系數最大的項的確定方法(1)當n為偶數時,中間一項 的二項式系數最大;(2)當n為奇數時,中間兩項 第 項和第 項,即 和 的二項式系數相等且最大.2.展開式中系數最值的確定方法方法一,二項展開式中的系數是關于正整數n的式子,可以看成關于n的函數,利用判斷函數單 調性的方法判斷系數的增減性,從而求出系數的最值.關鍵能力 定點破定點 1 求解二項式系數、系數最值問題方法二,分析系數的符號,利用不等式組求解,具體如下:(1)在系數符號相同的前提下,求系數 的最大(小)值只需比較兩組相鄰兩項系數的大小,根據通項列出不等式組即可.(2)當各項系 數正負相間時,求系數的最大值應在系數都為正的各項系數間構造不等式組;求系數的最小值應在系數都為負的各項系數間構造不等式組.典例 在(3x-2y)20的展開式中,求:(1)二項式系數最大的項;(2)系數絕對值最大的項;(3)系數最大的項.解析 (1)二項式系數最大的項是第11項,T11= ×310×(-2)10x10y10=610 x10y10.(2)設系數絕對值最大的項是第(r+1)(0≤r≤20,r∈N)項,于是 化簡,得 解得 ≤r≤ (r∈N),所以r=8,即T9= ×312×28×x12y8是系數絕對值最大的項.(3)因為系數為正的項為y的偶次方項,所以可設第(2k-1)(1≤k≤11,k∈N)項系數最大,于是 所以 解得k=5,即第9項系數最大,T9= ×312×28×x12y8.知識拓展 二項展開式系數最大理論:在(ax+by)n(a,b∈R,且a,b≠0,n∈N*)的展開式中,第k= +1項系數的絕對值最大,其中[x]為取整函數. 1.利用二項式定理解決整除或求余數問題(1)利用二項式定理解決整除或求余數問題,關鍵是要巧妙構造二項式,通常把底數寫成除數 (或與除數密切相關的數)與某數的和或差的形式,再用二項式定理展開,只考慮后面(或前面) 一兩項就可以了.(2)要注意余數的范圍:a=cr+b中,r是除數,b是余數,且b∈[0,r).切記余數不能為負數,所以利用 二項式定理展開變形后,若“剩余部分”是負數,則要注意進行轉換.2.利用二項式定理進行近似計算 利用二項式定理進行近似計算,其關鍵在于構造恰當的二項式(p+q)n(n∈N*,p∈Z,|q|<1), 并根據近似要求,對其展開式的項合理取舍,通常只考慮前面(或后面)幾項,從而確定(p+q)n的 近似值.定點 2 二項式定理的應用3.利用二項式定理證明有關不等式 利用二項式定理證明組合數不等式,通常表現為二項式定理的正用或逆用,再結合不等 式證明的方法進行論證.證明不等式時,應注意運用放縮法,可將對結論不構成影響的若干項 去掉.典例 (1)求證:5151-1能被7整除;(2)求0.9986的近似值,使誤差小于0.001;(3)求證:對一切n∈N*,都有2≤ <3.解析 (1)證明:5151-1=(49+2)51-1= ×4951+ ×4950×2+…+ ×49×250+ ×251-1,易知除 ×251-1=251-1以外各項都能被7整除.又251-1=(23)17-1=(7+1)17-1= 717+ 716+…+ 7+ -1=7( 716+ 715+…+ ),顯然上式能被7整除,所以5151-1能被7整除.(2)0.9986=(1-0.002)6=1+6×(-0.002)+15×(-0.002)2+…+(-0.002)6.因為T3=15×(-0.002)2=0.000 06<0.001,且第3項以后的項的絕對值都遠小于0.001,所以第3項及其以后的項可以忽略不計,所以0.9986=(1-0.002)6≈1+6×(-0.002)=1-0.012=0.988.(3)證明:∵ = + · + · + · +…+ · =1+1+ · + · · +…+ · · ·…· ,∴2≤ <2+ + +…+ <2+ + +…+ =2+ + +…+ =3- <3,即2≤ <3.當且僅當n=1時, =2;當n≥2時,2< <3.故對一切n∈N*,都有2≤ <3.解決與楊輝三角有關的問題的一般思路 定點 3 楊輝三角典例 (1)(多選)我國南宋數學家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中展示了二項式系 數表,數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.1+ + + = B.第2 022行的第1 011個數最大ACDC.第20行所有數字之和為220D.第34行中從左到右第14個數與第15個數之比為2∶3(2)若圖中的數字滿足條件:①第n行首尾兩數均為n;②遞推關系類似楊輝三角,則第10行的第 2個數是 ,第n(n≥2,n∈N*)行的第2個數是 . 46解析 (1)1+ + + =1+6+ + =84, = =84,故A正確;第2 022行的第1 012個數最大,故B錯誤;第20行所有數字之和為 + +…+ =220,故C正確;第34行第14個數是 = ,第15個數是 = ,所以 = = =2∶3,故D正確.(2)由題圖可知,第10行的第2個數為(1+2+3+…+9)+1=46,第n(n≥2,n∈N*)行的第2個數為[1+2+3+…+(n-1)]+1= +1= .素養解讀 排列、組合知識在高考中多以選擇題或填空題的形式出現,要求考生能對不確定的情況 進行分析,因此在學習中,要注意由點到面,由淺至深的辯證理解,多方面、多角度的思考并解 決問題.在解決排列與組合的相關問題時,常用的方法有相鄰問題捆綁法、相間問題插空法、多排問 題單排法、定序問題縮倍法、定位問題優先法、有序分配問題分步法、多元問題分類法、 交叉問題集合法、至少(或至多)問題間接法等.通過正確分類將排列、組合問題進行模型化, 從而找到解決對策,提高解題效率,培養邏輯推理、數學建模的核心素養.學科素養 情境破素養 通過對排列、組合的研究,培養邏輯推理、數學建模的核心素養例題 將A,B,C,D,E,F這六個字母排成一排,且A,B均在C的同側,則不同的排法共有 種. (用數字作答)典例呈現480解題思路 解法一(特殊元素優先法):如圖, ①C在第1位時,有 =120種排法;②C在第2位時,在字母D,E,F中任取一個放在第1位,剩下的4個字母全排列,共有 · =72種排法;③C在第3位時,若A,B均在C的左側,則有 種排法,若A,B均在C的右側,則在字母D,E,F中任取兩個放在C的左側,有 · 種排法,故共有 + =48種排法.根據對稱性可知,不同的排法共有2×(120+72+48)=480(種).解法二(定序問題縮倍法):由題設可知,A,B,C三者的順序可以為ABC,ACB,BAC,BCA,CBA, CAB,共6種情況,其中滿足條件的共有4種情況,所以將A,B,C,D,E,F這六個字母排成一排,且A,B均在C的同側的不同的排法共有 × = ×720=480(種).思維升華解決排列、組合問題后要注意進行反思,總結題目考查的是哪個知識點、與哪些知識相關 聯、是以什么形式來出題的、題目中隱藏的信息有哪些、怎樣將已有知識綜合運用到題目 中等,多角度分析問題的來龍去脈,從而提高邏輯思考能力,掌握解決每類問題的通法,達到培 養數學建模素養的目的.7.4.2 二項式系數的性質及應用基礎過關練 題組一 二項式系數的性質及其應用1.若(n∈N*)的展開式中所有項的二項式系數之和為16,則的展開式中的常數項為( )A.6 B.8 C.28 D.562.在的展開式中,各二項式系數之和為A,各項系數之和為B,若B-A=240,則n=( )A.3 B.4 C.5 D.63.已知的展開式中所有奇數項的二項式系數的和為28,則展開式中有理項項數為( )A.2 B.3 C.4 D.54.在(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展開式中含x2的項的系數等于( )A.280 B.300 C.210 D.1205.對于:(1)若展開式的第4項與第8項的二項式系數相等,求展開式中x2的系數;(2)若展開式的前三項的系數成等差數列,求展開式的中間項.題組二 二項式系數與項的系數的最大值問題6.設n∈N*,(a+b)2n的展開式中二項式系數的最大值為x,(a+b)2n+1的展開式中二項式系數的最大值為y,若11x=6y,則n=( )A.2 B.3C.4 D.57.已知(a>0)的展開式中唯有第5項的系數最大,則a的取值范圍是( )A. B.C. D.8.若(mx-1)n(n∈N*)的展開式中,所有項的系數和與二項式系數和相等,且第6項的二項式系數最大,則有序實數對(m,n)共有( )A.1個 B.2個C.3個 D.4個9.(多選題)在的展開式中,下列說法中正確的是( )A.常數項是B.各項系數和是64C.第4項的二項式系數最大D.奇數項的二項式系數和是3210.在的展開式中,只有第5項的二項式系數最大,則展開式中含x2項的系數為 . 11.在的展開式中,前三項的二項式系數之和等于79.(1)求n的值;(2)若展開式中的常數項為,求展開式中系數最大的項.12.已知(n∈N*)的展開式的第5項的系數與第3項的系數之比是10∶1.(1)求展開式中各項系數的和;(2)求展開式中含的項;(3)求展開式中系數最大的項和二項式系數最大的項.題組三 二項式定理的應用13.32 023被8除所得的余數為( )A.1 B.3 C.5 D.714.(多選題)若f(x)=x5-5x4+10x3-10x2+5x-1,則( )A.f(x)可以被(x-1)3(x≠1)整除B.f(x+y+1)可以被(x+y)4(x+y≠0)整除C.f(30)被27除所得的余數為6D.f(29)的個位數為615.中國南北朝時期的著作《孫子算經》中,對同余除法有較深的研究.設a,b,m(m>0)為整數,若a和b被m除所得的余數相同,則稱a和b對模m同余,記為a≡b(mod m).若a=×218,a≡b(mod 10),則b的值可以是( )A.2 018 B.2 020C.2 022 D.2 02416.1.026的近似值為 .(精確到0.01) 17.已知f(x)=(x2+2x+3)8=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a16(x+1)16.(1)求an(n=0,1,2,…,16)的最大值;(2)求f(5)-5被13除所得的余數.能力提升練 題組一 二項式中系數的綜合應用1.已知在的展開式中,第5項的系數與第3項的系數之比是56∶3,則展開式中系數的絕對值最大的項為( )A.第6項 B.第8項 C.第9項 D.第11項2.在的展開式中,含x3項的系數為15,則展開式中二項式系數最大的項是( )A.第4項 B.第5項 C.第6項 D.第3項3.(多選題)已知(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,且存在正整數n,滿足a1+2a2+…+nan=321,則下列結論正確的是( )A.n=6B.a1+a2+…+an=119C.(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n的展開式中所有項的系數之和為126D.(1+2x)n的展開式中二項式系數最大的項為第3項和第4項4.在(1+ax)8的展開式中,若x3的系數為-56,則a= ;若展開式中有且僅有x4項的系數最大,則a的取值范圍是 . 5.已知m,n是正整數,(1+x)m+(1+x)n的展開式中x的系數為15.(1)求展開式中x2的系數的最小值;(2)已知(2+3x的展開式中的二項式系數的最大值為a,項的系數的最大值為b,求a+b.題組二 二項式定理的綜合應用6.(多選題)下列說法正確的是( )A.若(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,則|a1|+|a2|+…+|a10|=310-1B.1.0510精確到0.1的近似數為1.6C.5555被8除所得的余數為1D.=397.(多選題)定義集合Tn={an|2nA.S1=3B.T2={3,6}C.當n為偶數時,Tn中有項D.當n為奇數時,Tn中元素的最小值為2n+18.設a∈Z,且0≤a≤7,若32 024+a能被8整除,則a= . 9.若(x+5)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,T=a0+a1+a2+…+a2 023,則T被5除所得的余數為 . 10.證明:(1)5151-1能被7整除;(2)當n∈N*時,(1+)n為偶數.答案與分層梯度式解析7.4.2 二項式系數的性質及應用基礎過關練1.C 2.B 3.C 4.D 6.D 7.A 8.D 9.ACD13.B 14.AB 15.A1.C 由題意得2n=16,所以n=4,則的展開式的通項為Tr+1=(0≤r≤8且r∈N),令=0,得r=2,故的展開式中的常數項為T3==28.故選C.2.B 當x=1時,=4n,故B=4n,易知各二項式系數之和為A=2n,因為B-A=240,所以4n-2n=240,則2n=16,所以n=4.故選B.3.C 由題意得+…==2n-1=28,所以n-1=8,解得n=9,所以的展開式的通項為Tr+1=(0≤r≤9,r∈N),若Tr+1為有理項,則r能被3整除,即滿足題意的r可以是0,3,6,9,共4個.故選C.4.D 在(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展開式中含x2的項的系數為+…++…++…+=…==120.故選D.5.解析 (1)由題意得,所以n=10,則展開式的通項為Tr+1=,令=2,解得r=4,則T5=x2,所以x2的系數為.(2)的展開式的通項為Tr+1=)n-r·,所以第一項的系數為=1,第二項的系數為,第三項的系數為,因為前三項的系數成等差數列,所以2×,解得n=8或n=1,因為至少有三項,所以n=8,所以展開式有9項,中間項為T5=x.6.D 由題意可得x=,則11,即11×,所以11=6×,解得n=5.故選D.7.A 的展開式的通項為Tr+1=(x3)6-r··ar·x18-4r,由題可知.故選A.8.D 由第6項的二項式系數最大,知n的可能取值為9,10,11,令x=1,可得所有項的系數和為(m-1)n,又二項式系數和為2n,所以(m-1)n=2n,當n=9或n=11時,m=3;當n=10時,m=3或m=-1,故有序實數對(m,n)共有4個,分別為(3,9),(3,11),(-1,10),(3,10).故選D.9.ACD 的展開式的通項為Tk+1=·(,令3-k=0,得k=2,所以常數項為,故A正確;令x=1,得各項系數和為,故B錯誤;易知第4項的二項式系數最大,故C正確;奇數項的二項式系數和為×26=32,故D正確.故選ACD.10.答案 70解析 由只有第5項的二項式系數最大可得n=8,∴的展開式的通項為Tr+1=,令8-r=2,解得r=4.∴展開式中含x2項的系數為(-1)4=70.11.解析 (1)展開式中前三項的二項式系數之和為=79,整理,得n2+n-156=0,因為n∈N*,所以n=12.(2)的展開式的通項為Tr+1=·(ax)12-r··a12-r·(r=0,1,2,…,12),令12-r=0,得r=9,所以展開式中的常數項為T10=,解得a=.設展開式中系數最大的項是第(k+1)項,則解得≤k≤.因為k∈N,所以k=8,故展開式中系數最大的項為T9=.12.解析 由題意知,第5項的系數為(-2)4,第3項的系數為(-2)2,則=10,化簡,得n2-5n-24=0,解得n=8或n=-3(舍去),故.(1)令x=1,得各項系數的和為(1-2)8=1.(2)的展開式的通項為Tr+1=)8-r··(-2)r,令4-,解得r=1,故展開式中含的項為T2=-16.(3)的展開式中的第r項,第(r+1)項,第(r+2)項的系數的絕對值分別為·2r-1,·2r,,設第(r+1)項的系數的絕對值最大,則解得5≤r≤6(r∈N*).又第6項的系數為負,所以系數最大的項為T7=1 792.由n=8知第5項的二項式系數最大,即T5=1 120x-6.13.B 32 023=3×32 022=3×91 011=3×(8+1)1 011=3(×80×11 011)=3(×81×11 010)+3,其中3(×81×11 010)是8的整數倍,故32 023被8除所得的余數為3.故選B.14.AB ∵f(x)=x5-5x4+10x3-10x2+5x-1=(x-1)5,∴f(x)可以被(x-1)3(x≠1)整除,故A正確;∵f(x+y+1)=(x+y)5,∴f(x+y+1)可以被(x+y)4(x+y≠0)整除,故B正確;∵f(30)=(30-1)5=(27+2)5=·25=·27×24+27+5,∴f(30)被27除所得的余數為5,故C錯誤;∵f(29)=(29-1)5=(30-2)5=·(-2)5=·30×(-2)4-32,∴個位數為10-2=8,故D錯誤.故選AB.15.A 由二項式定理得,a=(1+2)18-)-2,所以a被10除所得的余數為8,結合選項知,2 018被10除所得的余數是8.故選A.16.答案 1.13解析 由二項式定理得,1.026=(1+0.02)6=1+×0.023+…+0.026≈1+0.12+0.006≈1.13.17.解析 (1)由題意得(x2+2x+3)8=[2+(x+1)2]8=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a16(x+1)16,因為[2+(x+1)2]8的展開式的通項為Tr+1=28-r(x+1)2r,r=0,1,2,…,8,所以a1=a3=…=a15=0,a2n=28-n,n=0,1,2,…,8.令25=1 792,所以an的最大值為1 792.(2)因為f(5)-5=388-5=(39-1)8-5=39(-1)7+1-5,所以f(5)-5被13除所得的余數即為-4被13除所得的余數,為9.能力提升練1.B 2.A 3.AC 6.ABD 7.ACD1.B ,r=0,1,2,…,n,所以第5項的系數為(-2)4·,由題意得,整理得n2-5n-50=0,解得n=10或n=-5(舍去),所以Tr+1=(-2)r·.設第(s+1)項的系數的絕對值最大,則該項系數的絕對值為|(-2)s·,所以即整理可得.又s∈N,所以s=7,所以展開式中系數的絕對值最大的項是第8項.故選B.2.A 由題意可得x>0,當0其展開式的通項為Tr+1=,令=15,解得n=6,r=4;當x≥1時,x≥,其展開式的通項為Tk+1=,令n-=15,解得n=6,k=2.綜上所述,n=6,所以展開式共有7項,故展開式中二項式系數最大的項是第4項.故選A.3.AC 對(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn兩邊同時求導,得1+2(1+x)+…+n(1+x)n-1=a1+2a2x+…+nanxn-1,令x=1,得1+2×2+…+n·2n-1=a1+2a2+…+nan=321,令Sn=1+2×2+…+n·2n-1①,得Sn=321,所以2Sn=1×2+2×22+…+n·2n②,①-②得,-Sn=1+2+22+…+2n-1-n·2n=-n·2n=(1-n)2n-1=-321,解得n=6,故A正確;對于(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,令x=1,得2+22+…+26=a0+a1+a2+…+a6==126,令x=0,得6=a0,所以a1+a2+…+a6=126-6=120,故B錯誤,C正確;因為(1+2x)6的展開式共7項,所以(1+2x)6的展開式中二項式系數最大的項為第4項,故D錯誤.故選AC.4.答案 -1;解析 在(1+ax)8的展開式中,x3的系數為a3,由題知,a3=-56,即56a3=-56,∴a3=-1,解得a=-1.若展開式中有且僅有x4項的系數最大,則a≠0,當a>0時,所有項的系數均為正數,則需滿足;當a<0時,奇數項的系數均為正數,偶數項的系數均為負數,則需滿足.綜上可得,a的取值范圍是.5.解析 (1)由題意得=15,即m+n=15,所以n=15-m,所以展開式中x2的系數為,故當m=7或m=8時,x2的系數取得最小值,且最小值為49.(2)由(1)知=(2+3x)7,所以a==35,(2+3x)7的展開式的通項為Tr+1=27-r·3rxr,令,因為r∈N,所以r=4.因為×23×34=22 680>37>27成立,所以b=22 680,所以a+b=35+22 680=22 715.6.ABD 對于A,(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,令x=0,則a0=1,易知a1,a3,a5,a7,a9為負數,a2,a4,a6,a8,a10為正數,令x=-1,得310=a0-a1+a2-…-a9+a10,故|a1|+|a2|+…+|a10|=-a1+a2-…-a9+a10=310-1,故A正確;對于B,1.0510=(1+0.05)10=×0.0510=1+0.5+0.112 5+…=1.5+0.112 5+…,故1.0510精確到0.1的近似數為1.6,故B正確;對于C,5555=(56-1)55=×560,由此可得5555被8除所得的余數為8-1=7,故C錯誤;對于D,=(2+1)9=39,故D正確.故選ABD.7.ACD 對于A,T1={a1|2對于B,T2={a2|4對于C,當n為偶數時,設n=2k,k∈N*,則Tn=T2k={a2k|22k其中22k=4k=(3+1)k=3k-1+…+3+1,22k+1=2(3k-1+…+3k-1+…+3)+2,所以3k-1+…+3+3≤a2k≤2(3k-1+…+3),即22k+2≤a2k≤22k+1-2,即2n+2≤an≤2n+1-2,集合Tn中元素個數為,故C正確;對于D,當n為奇數時,設n=2k-1,k∈N*,k≥2,則Tn=T2k-1={a2k-1|22k-1其中22k-1=22(k-1)+1=2×4k-1=2×(3+1)k-1=2(3k-2+…+3+1),所以a2k-1≥2(3k-2+…+3)+3=2(3k-2+…+3+1)+1=2×(3+1)k-1+1=22k-1+1,即an≥2n+1,當n=1時,T1={a1|2即Tn中元素的最小值為2n+1,故D正確.故選ACD.8.答案 7解析 32 024=(8+1)1 012=81 012+81 011+…+81 011+81 010+…+80)+1,故32 024-1能被8整除,又a∈Z,0≤a≤7,故當a=7時,32 024+7能被8整除.方法總結 用二項式定理處理整除問題,通常把底數寫成除數(或與除數密切關聯的數)與某數的和或差的形式,再用二項式定理展開,但要注意兩點:一是余數的范圍,二是二項式定理的逆用.9.答案 1解析 由題知,當x=1時,a0+a1+a2+a3+…+a2 023=62 023=(5+1)2 023,故T=52 023+52 022+…+51+1,所以T被5除所得的余數是1.10.證明 (1)5151-1=(49+2)51-1=×4950×2+…+×251-1,易知除×251-1以外各項都能被7整除.又×251-1=(23)17-1=(7+1)17-1=×716+…+-1=7×(×715+…+),顯然上式能被7整除,所以5151-1能被7整除.(2)(1+)2+…+)n,(1-)2+…+·(-)n.當n為正奇數時,(1+·()2+…++…+),顯然+…+為正整數,所以(1++…+)為偶數;當n為正偶數時,(1+)2+…++…+),顯然+…+為正整數,所以(1++…+)為偶數.綜上,當n∈N*時,(1+)n為偶數.1 展開更多...... 收起↑ 資源列表 7.4.2 二項式系數的性質及應用.docx 7_4_2 二項式系數的性質及應用.ppt 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫