内容正文:
训练(八) 二项式定理
1.二项式定理
二项式定理
(a+b)n=________________________________
二项式系数
二项展开式中各项的二项式系数:________(r=0,1,…,n)
二项展开式的通项
Tr+1=________,它表示第________项
2.二项式系数的性质
一、选择题
1.(2-x)6的展开式中,x3的系数是( )
A.160 B.-160 C.220 D.-220
2.乘积(x1+x2+…+x6)(y1+y2+…+y7)展开后的项数为( )
A.6 B.7 C.13 D.42
3.C+C+C+C+C=( )
A.36 B.64 C.128 D.256
4.5的展开式中x2的系数为( )
A.-80 B.-40 C.40 D.80
5.若(1-2x)2 024=a0+a1x+a2x2+…+a2 024x2 024,则++…+=( )
A.2 B.0 C.-1 D.-2
6.将三项式展开,得到下列等式:
0=1
1=a2+a+1
2=a4+2a3+3a2+2a+1
3=a6+3a5+6a4+7a3+6a2+3a+1
…
观察多项式系数之间的关系,可以仿照杨辉三角构造如图所示的广义杨辉三角形,其构造方法为:第0行为1,以下各行每个数是它正上方与左右两肩上的3个数(不足3个数时,缺少的数以0计)之和,第k行共有2k+1个数.则关于x的多项式5的展开式中,x8项的系数为( )
A.15 B.15 C.15 D.15
7.(多选)4的展开式中,下列结论正确的是( )
A.二项式系数最大项为第五项 B.各项系数和为0
C.含x4项的系数为4 D.所有项的二项式系数和为16
8.(多选)如果=k·m+n,k,m,n∈N,则当k取下列何值时,存在m,使得n=0成立( )
A.9 B.40 C.121 D.7 381
二、填空题
9.n的二项展开式中各项系数之和为64,则n+3的二项展开式中第七项为________________________________________________________________________.
10.5的展开式中x3的系数为________.
11.已知(1+62x)99+(62-x)99=a0+a1x+a2x2+…+a99x99,且a0,a1,a2,…,a99∈R,则满足ak<0(k∈N且0≤k≤99)的k的最大值为________.
三、解答题
12.已知(x+2)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0.
(1)求a0的值;
(2)求a4+a2+a0的值;
(3)求(x-1)(x+2)4的展开式中含x4项的系数.
13.我国古代数学史上一位著述丰富的数学家,他提出的杨辉三角是我国古代数学重大成就之一.图为杨辉三角的部分内容.设杨辉三角中第n行的第r个数为C,观察题图可知,相邻两行中三角形的两个腰都是由数字1组成的,其余的数都等于它肩上的两个数相加.
(1)用公式表示出题目中叙述的规律,并加以证明;
(2)在杨辉三角中是否存在某一行,使该行中三个相邻的数之比为3∶8∶14?若存在,试求出这三个数;若不存在,请说明理由.
1.(2023·天津卷)在6的展开式中,x2项的系数为________.
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
训练(八) 二项式定理
【知识整合】
1.Can+Can-1b+…+Can-rbr+…+Cbn(n∈N*)
C Can-rbr r+1
2.相等 递增 递减 一项 两项 2n 2n-1
【知能演练】
1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 6.D
7.BD 对于A,因为4展开式一共五项,所以二项式系数最大项为第三项,故A错误;
对于B,令x=1时,4=0,所以各系数的和为0,故B正确;
对于C,因为4的展开通项公式为
Tr+1=Cx4-rr=C(-1)rx4-2r(r=0,1,2,3,4),
令4-2r=4,得r=0,故含x4项的系数为C·(-1)0=1,故C错误;
对于D,所有项的二项式的系数和为24=16,故D正确.
8.BCD 因为(3100-1)=1+3+32+33+34+35+…+399,
所以(3100-1)可表示为100项的和,
因为1+3+32+33+34+35+…+399=4+9(1+3+32+33+…+397),
所以k=9时,n=4,A错误;
因为1+3+32+33=40,所以1+3+32+33+34+35+…+399=40(1+34+38+…+396)
(共100项,每4项相加,然后提出40),所以B正确;
由于1+3+32+33+34=121,同理可知C正确;
因为(3100-1)=1+3+32+33+34+35+…+399
=(1+32+34+36+38+…+398)+(3+33+35+37+39+…+399)
=4(1+32+34+36+38+…+398)
=4[(1+32+34+36+38)+310(1+32+34+36+38)+…+390(1+32+34+36+38)]
=4[7 381(1+310+320+…+390)],所以D正确.
9.84
10.解析 因为5=5+3x5,
又5展开式的通项为Tr+1=Cr=Crxr(0≤r≤5且r∈N),
所以5的展开式中含x3的项为C3x3+3x·C2x2=40x3,
故展开式中x3的系数为40.
答案 40
11.解析 因为xk的系数为ak=C62k+C6299-k·(-1)k=C62k[1+6299-2k(-1)k],其中k=0,1,2,…,99,
要使得ak<0,必须k是奇数且6299-2k>1,所以99-2k>0,即k<49.5,所以k的最大值为49.
答案 49
12.解析 (1)令x=0得a0=24=16.
(2)(x+2)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0.
令x=1,可得a4+a3+a2+a1+a0=81,
令x=-1,可得a4-a3+a2-a1+a0=1,
两式相加除以2,可得a4+a2+a0=41.
(3)(x+2)4的展开式的通项公式为Tr+1=Cx4-r2r,r∈{0,1,2,3,4},
所以(x-1)(x+2)4的展开式中含x4项的系数为C×2-C=8-1=7.
13.解析 (1)观察得到C=C+C.
利用组合相关公式证明如下:C+C=+=[r+(n-r)]==C,
故原式得证.
(2)存在,理由如下:
设在第n行存在连续三项C,C,C,其中n∈N*且n≥2,k∈N*且k≥2,
有=且=,化简得=且=,
即解得k=3,n=10,
故三个数依次是45,120,210.
【真题体验】
1.解析 展开式的通项公式Tr+1=C6-r·r=r×26-r×C×x18-4r,令18-4r=2,可得r=4,
则x2项的系数为4×26-4×C=4×15=60.
故答案为60.
答案 60
2.解析 原式等于(x+y)8-(x+y)8,由二项式定理,其展开式中x2y6的系数为C-C=-28.
答案 -28
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