内容正文:
金版教程 高考科学复习解决方案 数学
第二节 二项式定理
课标解读
考向预测
能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
近几年的高考中考查了二项展开式的通项的应用、二项式定理的正用和逆用,二项式系数的性质与各项的和.预计2025年高考可能会以二项式、三项式或两因式乘积的形式呈现,考查特定项或特定项的系数,难度中档.
必备知识——强基础
1.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*);
(2)通项:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1项;
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C,C,…,C.
2.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项C取得最大值;当n是奇数时,中间的两项C与C相等,且同时取得最大值.
3.各二项式系数和
(1)(a+b)n展开式的各二项式系数和:C+C+C+…+C=2n.
(2)奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
(a+b)n的展开式形式上的特点:
(1)项数为n+1.
(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n.
(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
(4)二项式系数从C,C,一直到C,C.
(5)二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念.二项式系数是指C,C,…,C,它只与各项的项数有关,而与a,b的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,还与a,b的值有关.
(6)(a+b)n的展开式与(b+a)n的展开式的项完全相同,但对应的项不相同,而且两个展开式的通项不同.
1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Can-kbk是(a+b)n的展开式中的第k项.( )
(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( )
(3)(a+b)n的展开式中,某项的系数与该项的二项式系数一定不同.( )
(4)(a+b)n的展开式中每一项的二项式系数与a,b的值无关.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.小题热身
(1)(x-1)10的展开式的第6项的系数是( )
A.C B.-C
C.C D.-C
答案 D
解析 T6=Cx5(-1)5,所以第6项的系数是-C.
(2)(人教B选择性必修第二册习题3-3A T2改编)的展开式中,x2的系数为( )
A.-45 B.-10
C.10 D.45
答案 D
解析 的展开式的通项为Tk+1=C·(-)k=(-1)kCx,令k-10=2,解得k=8,所以x2的系数为(-1)8C=45.
(3)(多选)(2024·江苏南京宁海中学模拟)关于的展开式,下列结论正确的是( )
A.所有项的二项式系数和为32
B.所有项的系数和为0
C.常数项为-20
D.系数最大的项为第3项
答案 BC
解析 所有项的二项式系数和为26=64,故A错误;令x=1得所有项的系数和为0,故B正确;常数项为Cx3=-20,故C正确;Tk+1=Cx6-k,系数为(-1)kC,最大为C或C,为第3项或第5项,故D错误.
(4)已知C+2C+22C+23C+…+2nC=243,则C+C+C+…+C=( )
A.31 B.32
C.15 D.16
答案 A
解析 逆用二项式定理得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.
考点探究——提素养
考点一 二项展开式的通项及其应用(多考向探究)
考向1 求二项展开式中的特定项(或系数)
例1 (1)二项式的展开式中的常数项是( )
A.-45 B.-10
C.45 D.65
答案 C
解析 由二项式定理得Tk+1=C·(-x2)k=(-1)kCx,令-5=0得k=2,所以常数项为(-1)2C=45.
(2)(2023·天津高考)在的展开式中,x2的系数是________.
答案 60
解析 解法一:二项式展开式的通项为Tk+1=C(2x3)6-k=(-1)k26-kCx18-4k,令18-4k=2,解得k=4,所以x2的系数为(-1)4×22×C=60.
解法二:将二项式看成6个多项式相乘,要想出现x2项,则先在2个多项式中分别取2x3,然后在余下的多项式中都取-,相乘,即C(2x3)2×C=60x2,所以x2的系数为60.
【通性通法】
求二项展开式中特定项的步骤
【巩固迁移】
1.(2023·江苏无锡江阴模拟)二项式(1+2x)2+(1+2x)3+…+(1+2x)7的展开式中,含x2项的二项式系数为( )
A.84 B.56
C.35 D.21
答案 B
解析 含x2项的二项式系数为C+C+C+C+C+C=C+C+C+C+C=C+C+C+C=C+C+C=C+C=C=56.
2.在二项式(+x)9的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.
答案 16 5
解析 由题意,得(+x)9的通项为Tk+1=C()9-k·xk(k=0,1,2,…,9).当k=0时,可得常数项为T1=C()9=16.若展开式的系数为有理数,则k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10,共5个.
考向2 已知两个因式之积求其特定项
(或系数)
例2 (1)(2024·湖南益阳质量检测)若(1+2x)(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,x∈R,则a2的值为( )
A.-20 B.20
C.40 D.60
答案 B
解析 因为(1+2x)(1-2x)5=(1-2x)5+2x(1-2x)5,所以展开式中x2的系数a2=C(-2)2+2×C(-2)1=40-20=20.
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
答案 -28
解析 展开式中含有x2y6的项为1·Cx2y6-·Cx3y5=-28x2y6.
【通性通法】
求解形如(a+b)n(c+d)m的展开式的特定项(或系数)问题的思路
(1)若n,m中一个比较小,可考虑把它展开,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展开分别求解.
(2)观察(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的通项,综合分析解决问题.
【巩固迁移】
3.(2024·湖南名校大联考)(x3+2)的展开式中的常数项为( )
A.80 B.160
C.240 D.320
答案 D
解析 (x3+2)=x3·+2,展开式的通项为Tk+1=C(2x)6-k·=C·26-k·(-1)k·x6-3k,当6-3k=-3时,k=3,当6-3k=0时,k=2,则原展开式中的常数项为x3·C23(-1)3x-3+2C24(-1)2=-160+480=320.
考向3 已知三项式求其特定项(或系数)
例3 (1)(2023·佛山模拟)(x-y+2)5的展开式中,x3y的系数为( )
A.80 B.40
C.-80 D.-40
答案 D
解析 (x-y+2)5=[x-(y-2)]5的展开式中含x3的项为Cx3(y-2)2,(y-2)2的展开式中含y的项为Cy(-2),所以(x-y+2)5的展开式中,x3y的系数为CC(-2)=-40.
(2)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为________.
答案 30
解析 解法一:(x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,含y2的项为T3=C(x2+x)3·y2,其中(x2+x)3中含x5的项为Cx4·x=Cx5.所以x5y2的系数为CC=30.
解法二:(x2+x+y)5表示5个因式(x2+x+y)之积.所以x5y2可从两个因式中取x2,剩余的3个因式中1个取x,其余两个取y,因此x5y2的系数为CCC=30.
【通性通法】
求三项展开式中特定项(系数)的方法
【巩固迁移】
4.的展开式中常数项为( )
A.-61 B.-59
C.-57 D.-55
答案 B
解析 将原式看成6个相同的因式相乘,按x的选取个数分类,得展开式中常数项为C+CC(-2)+CC(-2)2=-59.
考点二 二项式系数与各项的系数和问题
例4 (1)(多选)(2024·盐城调研)在的展开式中,各项系数和与二项式系数和之和为128,则( )
A.二项式系数和为64 B.各项系数和为64
C.常数项为-135 D.常数项为135
答案 ABD
解析 在的展开式中,各项系数和与二项式系数和之和为128,令x=1,得各项系数和为2n,二项式系数和为2n,则2×2n=128,得n=6,即二项式系数和为64,各项系数和也为64,故A,B正确;展开式的通项为Tk+1=C(3x)6-k·=C(-1)k36-k·x6-k,令6-k=0,得k=4,因此展开式中的常数项为T5=C(-1)4·32=135,故D正确.
(2)(2022·北京高考)若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a0+a2+a4=( )
A.40 B.41
C.-40 D.-41
答案 B
解析 令x=1,则a4+a3+a2+a1+a0=1,令x=-1,则a4-a3+a2-a1+a0=(-3)4=81,故a4+a2+a0==41.故选B.
【通性通法】
(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法.对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可;对形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x=y=1即可.
(2)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
【巩固迁移】
5.在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为( )
A.-960 B.960
C.1120 D.1680
答案 C
解析 根据题意,奇数项的二项式系数之和也应为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,解得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,且T5=C(-2)4x4=1120x4,即展开式的中间项的系数为1120.故选C.
6.已知-C(2-x)+C(2-x)2-C(2-x)3+…+C(2-x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,则a1+a2+a3+…+a99的值是________.
答案 -2
解析 记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.
考点三 二项展开式中的系数最值问题
例5 (2023·江苏南京模拟)若(2+ax)n(a≠0)的展开式中各项的二项式系数之和为512,且第6项的系数最大,则a的取值范围为________.
答案 [2,3]
解析 2n=512,n=9,T6=C24(ax)5,T5=C25(ax)4,T7=C23(ax)6,∵第6项的系数最大,∴则2≤a≤3.故a的取值范围为[2,3].
【通性通法】
1.二项式系数最大项的确定方法
当n为偶数时,展开式中第+1项的二项式系数最大,最大值为Cn;当n为奇数时,展开式中第项和第项的二项式系数最大,最大值为Cn或Cn.
2.二项展开式系数最大项的求法
如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法.设展开式各项系数分别为A1,A2,…,An+1,且第k项系数最大,应用注意解出k后要检验首末两项.
【巩固迁移】
7.(多选)(2024·唐山模拟)下列关于的展开式的说法中正确的是( )
A.常数项为-160
B.第4项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大
D.所有项的系数和为1
答案 ACD
解析 展开式的通项为Tk+1=C·(-2x)k=(-2)kC·x2k-6.对于A,令2k-6=0,解得k=3,∴常数项为(-2)3C=-8×20=-160,A正确;对于B,由通项知,若要系数最大,k的所有可能取值为0,2,4,6,∴T1=x-6,T3=4Cx-2=60x-2,T5=(-2)4Cx2=240x2,T7=(-2)6x6=64x6,∴展开式第5项的系数最大,B错误;对于C,展开式共有7项,得第4项的二项式系数最大,C正确;对于D,令x=1,则所有项的系数和为(1-2)6=1,D正确.
考点四 二项式定理的综合应用
例6 (1)(2023·湖北荆州中学模拟)已知m>0,且152024+m恰能被14整除,则m的取值可以是( )
A.1 B.12
C.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.故选D.
(2)(2024·广东佛山模拟)1.026的近似值(精确到0.01)为( )
A.1.12 B.1.13
C.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.故选B.
【通性通法】
二项式定理应用的题型及解法
(1)在证明整除问题或求余数问题时要进行合理的变形,使被除式(数)展开后的每一项都含有除式的因式.
(2)二项式定理的一个重要用途是做近似计算:当n不很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
【巩固迁移】
8.(2023·四川绵阳中学模拟)2424被5除的余数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 A
解析 由题意可知,2424=(25-1)24,则其展开式的通项为Tk+1=C·2524-k·(-1)k(k=0,1,2,…,24),由通项可得,只有k=24时,T25=C×250×(-1)24=1不能被5整除,其余项均能被5整除.故2424被5除的余数为1.故选A.
9.(2024·湖南长沙一中阶段考试)估算C0.998+C0.9982+C0.9983+C0.9984+C0.9985的结果,精确到0.01的近似值为( )
A.30.84 B.31.84
C.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.故选A.
课时作业
一、单项选择题
1.(2023·北京高考)的展开式中x的系数为( )
A.-80 B.-40
C.40 D.80
答案 D
解析 的展开式的通项为Tr+1=C(2x)5-r=(-1)r25-rCx5-2r,令5-2r=1,得r=2,所以的展开式中x的系数为(-1)2×25-2×C=80.故选D.
2.(2023·云南昆明一中模拟)若(1+2x)3(x-2)4=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,则a0+a2+a4+a6=( )
A.27 B.-27
C.54 D.-54
答案 B
解析 (1+2x)3(x-2)4=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,令x=1,可得a0+a1+a2+…+a7=(1+2)3(1-2)4=27,令x=-1,可得a0-a1+a2-…-a7=(1-2)3(-1-2)4=-81,两式相加,可得2(a0+a2+a4+a6)=-54,所以a0+a2+a4+a6=-27.故选B.
3.(2024·武汉部分重点中学联考)在的展开式中,只有第7项的二项式系数最大,则展开式的常数项是( )
A. B.-
C.-28 D.28
答案 B
解析 展开式中,只有第7项的二项式系数最大,可得展开式有13项,所以n=12,展开式的通项为Tk+1=C=C(-1)k·x12-k,若为常数项,则12-k=0,所以k=9,得常数项为T10=C(-1)9·=-=-.
4.的展开式中,x3项的系数为( )
A.5 B.-5
C.15 D.-15
答案 B
解析 =(1+x-1-x)5,(1+x-1-x)5表示5个(1+x-1-x)相乘,展开式中出现x3有两种情况,第一种是(1+x-1-x)5中选出3个-x和2个1,第二种是(1+x-1-x)5中选出4个-x和1个x-1,所以展开式中含有x3的项为C(-x)3×12+C(-x)4·(x-1)1=-10x3+5x3=-5x3,所以x3项的系数为-5.
5.(2023·河北邯郸模拟)5050+9被7除的余数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案 D
解析 5050=(49+1)50=4950+C·4949+C·4948+…+C·49+1,展开式中除最后一项外,其他各项都是7的整数倍,所以5050+9被7除的余数等于1+9=10被7除的余数,结果为3.故选D.
6.利用二项式定理计算1.056,则其结果精确到0.01的近似值是( )
A.1.23 B.1.24
C.1.33 D.1.34
答案 D
解析 1.056=(1+0.05)6=C+C×0.05+C×0.052+C×0.053+…+C×0.056=1+0.3+0.0375+0.0025+…+0.056≈1.34.
7.设复数x=(i是虚数单位),则Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2024=( )
A.0 B.-2
C.-1+i D.-1-i
答案 A
解析 因为x===-1+i,所以Cx+Cx2+Cx3+…+C·x2024=(1+x)2024-1=i2024-1=1-1=0.
8.已知在(2x-1)n的二项展开式中,奇次项系数的和比偶次项系数的和小38,则C+C+C+…+C的值为( )
A.28 B.28-1
C.27 D.27-1
答案 B
解析 设(2x-1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,且奇次项系数的和为A,偶次项系数的和为B,则A=a1+a3+a5+a7+…,B=a0+a2+a4+a6+….由已知得,B-A=38,令x=-1,得a0-a1+a2-a3+…+an(-1)n=(-3)n,即(a0+a2+a4+a6+…)-(a1+a3+a5+a7+…)=(-3)n,即B-A=(-3)n,∴(-3)n=(-3)8,∴n=8,由二项式系数的性质可得C+C+C+…+C=2n-C=28-1.故选B.
二、多项选择题
9.在二项式的展开式中,有( )
A.含x的项 B.含的项
C.含x4的项 D.含的项
答案 ABC
解析 二项式的展开式的通项为Tk+1=C·35-k·(-2)k·x10-3k,k=0,1,2,3,4,5,结合所给的选项,知A,B,C的项都含有.
10.(2024·湖北四校联考)已知二项式的展开式中共有8项,则下列说法正确的是( )
A.所有项的二项式系数和为128
B.所有项的系数和为1
C.第4项和第5项的二项式系数最大
D.有理项共3项
答案 ABC
解析 由题知n=7,则Tk+1=C(2x)7-k·=(-1)k27-kCx,所有项的二项式系数和为27=128,A正确;令x=1,得所有项的系数和为(2-1)7=1,B正确;对于二项式系数C,显然第4,5项对应的二项式系数C=C最大,C正确;有理项为7-∈Z时,即k=0,2,4,6,共4项,D错误.
11.(2023·江苏镇江考前模拟)若(1-2x)2024=a0+a1x+a2x2+…+a2024x2024,则下列结论正确的是( )
A.a0+a1+a2+…+a2024=1
B.a0+a2+a4+…+a2024=
C.++…+=0
D.a1+2a2+3a3+…+2024a2024=4048
答案 ABD
解析 令x=1可得a0+a1+a2+…+a2024=(-1)2024=1 ①,故A正确;令x=-1可得a0-a1+a2-a3+…+a2024=32024 ②,①+②可得2(a0+a2+a4+…+a2024)=1+32024,故a0+a2+a4+…+a2024=,故B正确;令x=0可得a0=12024=1 ③,令x=可得a0+++…+=0 ④,把③代入④,可得++…+=-1,故C错误;两边对x求导得-4048(1-2x)2023=a1+2a2x+3a3x2+…+2024a2024x2023.令x=1可得a1+2a2+3a3+…+2024a2024=4048,故D正确.
三、填空题
12.(2022·天津高考)的展开式中的常数项为________.
答案 15
解析 的展开式的通项为Tk+1=C·()5-k·=C·3k·x,令=0,得k=1,则C·3k=C·3=15,所以的展开式中的常数项为15.
13.(1+2x)n的展开式中第6项与第7项的系数相等,展开式中二项式系数最大的项为________;系数最大的项为________.
答案 1120x4 1792x5和1792x6
解析 T6=C(2x)5,T7=C(2x)6,依题意有C·25=C·26,得n=8,∴在(1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=C·(2x)4=1120x4,设第k+1项系数最大,则有解得5≤k≤6.又k∈N*,∴k=5或k=6,又C20<1792,C28<1792,∴系数最大的项为T6=1792x5,T7=1792x6.
14.(2022·浙江高考)已知多项式(x+2)(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a2=________,a1+a2+a3+a4+a5=________.
答案 8 -2
解析 含x2的项为x·Cx(-1)3+2·Cx2·(-1)2=-4x2+12x2=8x2,故a2=8.令x=0,即2=a0,令x=1,即0=a0+a1+a2+a3+a4+a5,∴a1+a2+a3+a4+a5=-2.
15.(多选)(2024·江西名校联合测评)为引导游客领略传统数学研究的精彩并传播中国传统文化,某景点推出了“解数学题获取名胜古迹入场码”的活动.活动规则如下:如图所示,将杨辉三角第p行第q个数记为ap,q(p,q∈N*),并从左腰上的各数出发,引一组平行的斜线,记第n条斜线上所有数字之和为Sn(S1=S2=1,S3=2),入场码由两段数字组成,前段的数字是a4,i104-i的值,后段的数字是S2023-Si的值,则( )
A.a2023,2=2023
B.a4,i104-i=1331
C.S9=34
D.该景点的入场码为13311
答案 BCD
解析 由题意得ap,q=C,对于A,a2023,2即为第2023行第2个数,则a2023,2=C=2022,故A错误;对于B,(10+x)3展开式的通项为Tk+1=C103-kxk(k=0,1,2,3),其中C=a4,1,C=a4,2,C=a4,3,C=a4,4,所以a4,i104-i=C·103+C·102+C·101+C·100=(10+1)3=1331,故B正确;对于C,S1=S2=1,S3=2,S4=3,S5=5,…,归纳可得Sn+2-Sn+1=Sn,即Sn+2=Sn+1+Sn,所以S6=S5+S4=5+3=8,S7=S6+S5=8+5=13,S8=S7+S6=13+8=21,S9=S8+S7=21+13=34,故C正确;对于D,Si=S3-S2+S4-S3+S5-S4+…+S2023-S2022=S2023-S2,故S2023-Si=1,该景点的入场码为13311,故D正确.故选BCD.
16.(多选)(2024·广东阳江适应性考试)下列关于排列数与组合数的等式或说法正确的是( )
A.C+C+C+…+C=330
B.已知n>m,则等式=对任意正整数n,m都成立
C.设x=A×,则x的个位数字是6
D.等式(C)2+(C)2+(C)2+…+(C)2=C对任意正整数n都成立
答案 ABD
解析 对于A,由C+C=C可知,C+C+C+…+C=C+C+C+…+C=C+C+…+C=…=C=330,A正确;对于B,若n>m,则===,B正确;对于C,∵==-=-,n≥3,n∈N*,则+++…+=++…+=-,故x=A×=A×=-1,∵==45×89!,其个位数字是0,故x=-1的个位数字是9,C错误;对于D,∵(1+x)n展开式的通项为Tk+1=C·1n-k·xk=C·xk,k=0,1,2,…,n,∴(1+x)n=C+Cx+…+Cxn,故(x+1)n·(x+1)n展开式的xn的系数为CC+CC+…+CC,又C=C,则CC+CC+…+CC=(C)2+(C)2+(C)2+…+(C)2,同理可得(1+x)2n展开式的通项为Tr+1=C·12n-r·xr=C·xr,r=0,1,2,…,2n,即展开式的xn的系数为C,由于(x+1)n(x+1)n=(1+x)2n,故(C)2+(C)2+(C)2+…+(C)2=C,D正确.故选ABD.
17.(2024·浙江能力诊断测试)若(x2-x-3)5=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a1+a2+a3+a4+a5=________.
答案 -46
解析 由题意,(x2-x-3)5中含x的项为C(-x)1(-3)4=-405x;含x2的项为C(-x)2(-3)3+C(x2)1(-3)4=135x2;含x3的项为C(x2)1C(-x)1(-3)3+C(-x)3(-3)2=450x3;含x4的项为C(x2)2(-3)3+C(x2)1C(-x)2(-3)2+C(-x)4(-3)1=-15x4;含x5的项为C(x2)2C(-x)1(-3)2+C(x2)1C(-x)3·(-3)1+C(-x)5=-211x5.故a1+a2+a3+a4+a5=-405+135+450-15-211=-46.
18.(2024·山西省际名校联考二)杨辉三角在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中被记载,它的开头几行如图所示,它包含了很多有趣的组合数性质,如果将杨辉三角从第1行开始的每一个数C都换成分数,得到的三角形称为“莱布尼茨三角形”,莱布尼茨由它得到了很多定理,甚至影响到了微积分的创立,则“莱布尼茨三角形”第8行第5个数是________;若Sn=++++…++(n≥3),则Sn=________(用含n的代数式作答).
答案 -
解析 由题意知,将杨辉三角从第1行开始的每一个数C都换成分数,得到的三角形为“莱布尼茨三角形”,观察表中数字,题中要求第8行第5个数,所以n=8,r=4,所以第8行第5个数为=.由“莱布尼茨三角形”的特点可知,每个数均等于其“脚下”两个数之和,∵+=,+=,
+=,…,+=,+=,将上述各式相加,得+++…++=,∴+Sn=,Sn=-.
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