内容正文:
第08讲 二项式定理
课程标准
学习目标
①理解二项式定理的概念,会用二项式定理求解二项展开式。
②掌握二项式系数的规律和指数的变化规律。
③掌握多项式展开式的通项及特殊项或系数。
④理解二项式系数的性质。
⑤会用赋值法求展开式系数的和。
1.能用计数原理证明二项式定理.
2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式.
3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识点01二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+Can-2b2+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有n+1项.
(3)二项式系数:各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
【即学即练1】(22-23高二下·上海浦东新·期中) .
【答案】
【知识点】二项展开式的应用
【分析】利用二项式定理即可得解.
【详解】原式.
故答案为:.
知识点02 二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第k+1项叫做二项展开式的通项,记作Tk+1=Can-kbk.
【即学即练2】(22-23高二下·上海青浦·期中)二项式的展开式中,有理项有( )项
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【知识点】二项展开式的应用、求有理项或其系数
【分析】先写出展开式的通项,进而即可得出满足的条件,即可得出答案.
【详解】二项式展开式的通项为
,.
所以,当为偶数时,该项为有理项,即,共7项.
故选:C.
知识点03二项式系数的性质
对称性
在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C
增减性
与最
大值
增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数,相等,且同时取得最大值
各二项
式系数
的和
(1)C+C+C+…+C=2n;
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1
【即学即练3】(24-25高二上·上海徐汇·期末)在二项式的展开式中:
(1)若,求
(2)若所有项的二项式系数和等于4096,求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)
(2)
【知识点】二项展开式各项的系数和、求系数最大(小)的项、二项式的系数和
【分析】(1)把代入,利用赋值法求得答案.
(2)由二项式系数性质求出,求出展开式的通项公式,列出不等式求出系数最大项.
【详解】(1)当时,,
取,得,取,得,
所以.
(2)由所有项的二项式系数和等于4096,得,解得,
二项式展开式的通项公式,
令展开式中系数最大的项是第项,则,
整理得,解得,而,因此,
所以展开式中系数最大的项
题型一:求二项展开式的第k项
1.(23-24高二下·上海·期中)的二项展开式中的常数项为 .(结果用数字表示)
【答案】
【分析】由通项公式,令即可求得,代入即可得解.
【详解】,
由得,
所以常数项为.
故答案为:
2.(23-24高三上·上海浦东新·期中)的展开式的第8项的系数为 (结果用数值表示).
【答案】960
【分析】根据二项式定理求出展开式中的第8项,由此即可求解.
【详解】因为,展开式的第8项为,
所以,的展开式的第8项的系数为960.
故答案为:960
3.(24-25高二上·上海·期末)的二项展开式中的常数项为 .
【答案】
【分析】利用二项式定理直接求出展开式的常数项.
【详解】二项式的展开式的常数项为.
故答案为:
4.(21-22高二上·上海静安·期末)求二项展开式中的常数项.
【答案】
【分析】根据二项式展开式的通项即可得出其常数项.
【详解】展开式的通项为:,
令,得,
所以常数项为:.
题型二:二项式的系数和
1.(23-24高二下·上海·期中) .
【答案】0
【分析】利用二项式定理展开式合并即可.
【详解】
.
故答案为:0
2.(20-21高二下·上海宝山·期中)若,,则 .
【答案】
【分析】将代入,结合的值,求解代数式的值.
【详解】令,则,,则.
故答案为:.
3.(25-26高三上·上海·单元测试)若,则 .
【答案】-2
【分析】分别令,利用赋值法求解即可.
【详解】由
令,则,即;
令,则,即;
.
故答案为:-2.
4.(24-25高二上·上海浦东新·期中)杨辉是中国南宋末年的一位杰出的数学家、教育家,杨辉三角是杨辉的一项重要研究成果.杨辉三角中蕴藏了许多优美的规律,它的许多性质与组合数的性质有关,图1为杨辉三角的部分内容,图2为杨辉三角的改写形式
(1)求图2中第11行的各数之和;
(2)从图2第2行开始,取每一行的第3个数一直取到第100行的第3个数,求取出的所有数之和;
(3)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.
【答案】(1)2048;
(2)166650;
(3)存在,这三个数为.
【分析】(1)利用二项式系数的性质求和即可;
(2)利用的性质进行化简求和,得到答案;
(3)设在第行存在三个相邻的数之比为3:8:14,从而得到方程组,求出答案.
【详解】(1)第11行的各数之和为;
(2)杨辉三角中第2行到第100行,各行第3个数之和为
;
(3)存在,理由如下:
设在第行存在三个相邻的数,其中,且,,
之比为3:8:14,
故,化简得,
即,解得,
所以这三个数为
题型三:求指定项的系数
1.(24-25高三上·上海·期中)二项式的展开式中含项的系数为 .
【答案】
【分析】利用二项展开式的通项公式求解即可.
【详解】二项式的展开式的通项公式为,
令得,,所以展开式中的系数为.
故答案为:.
2.(23-24高二下·上海·期中)用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,若满足的五位数有个,则在的展开式中,的系数是 .(用数字作答)
【答案】56
【分析】首先根据排列组合的方式,确定符合条件的五位数有6个,再根据二项式定理,确定含项的系数.
【详解】由五位数需满足可知,,
再从2,3,4,5中任取两个数,大数是,小数是,剩下两个数按照大小分别是,.
故能组成个这样的五位数,则.
则在的展开式中,含项系数为.
故答案为:.
3.(24-25高三上·上海·期中)在的展开式中,的系数为 (用数字作答).
【答案】18
【分析】由二项式展开式的公式即可得到答案.
【详解】的展开式中第项为:,
∴令,即,
∴的系数为:18
故答案为:18
4.(24-25高三上·上海·期中)已知 ,若则实数的最大值为 .
【答案】23
【分析】为的系数,由二项式定理求得的系数,由,可得的不等关系,从而求得实数的最大值.
【详解】因为展开式中的系数为,
展开式中的系数为,
所以展开式中的系数为
.
要使,则为奇数,且,
所以,则,
所以的最大值为.
故答案为:.
题型四:二项展开式各项的系数和
1.(22-23高二下·上海·期中)若,则 .
【答案】64
【分析】赋值令,即可求解.
【详解】令,则.
故答案为:64.
2.(22-23高二下·上海浦东新·期中)设,则 .
【答案】4096
【分析】采用赋值法,令即可求出结果.
【详解】令,则,
即,
故答案为:4096.
3.(22-23高二下·上海青浦·期中)二项式的展开式中,所有的系数之和为
【答案】
【分析】令,即可得出答案.
【详解】令,
即可得出二项式展开式中,所有项的系数之和为.
故答案为:.
4.(22-23高二下·上海浦东新·期中)已知,其中.
(1)求实数的值;
(2)求的值.
【答案】(1)9
(2)19682
【分析】(1)利用二项式展开式的通项公式即可求解;
(2)利用赋值法,令求得所有项的系数和,再令得到,即可得出答案.
【详解】(1)二项式的展开式的通项公式为,
又,则令得:,解得:,
所以的值为.
(2)由(1)得:,
令得:,
令得:,
则.
题型五:求系数最大(小)的项
1.(22-23高二上·上海杨浦·期末)在的二项展开式中,系数最大的项为 .
【答案】70
【分析】写出二项展开式的通项公式,得到当时,二项展开式的系数为正,求出各项,得到系数最大的项.
【详解】的二项展开式为,
显然当时,二项展开式的系数为正,当时,二项展开式的系数为负,
其中,,,
故系数最大的项为.
故答案为:70
2.(24-25高三上·上海·期中)在的二项展开式中,系数最小的项为 .
【答案】
【分析】根据二项展开公式直接计算可得出系数最小的项.
【详解】根据二项展开公式可得,
,
所以系数最小的项为
故答案为:.
3.(23-24高二上·上海·期末)(1)求的二项展开式的中间项;
(2)若,且,求中的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据二项展开式的项数确定中间项,再利用通项写出该项化简即可.
(2)为的第三项的系数,列方程求出n,设第项的系数为,解不等式即可求得,则 中的最大值为.
【详解】(1)的二项展开式共有11项,所以中间项为第6项:.
(2)因为,
所以,解得,
设第项的系数为,则,,
,令,解得,
可得:.
所以中的最大值为.
4.(23-24高二下·上海·期中)已知,,求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的展开式中系数绝对值最大的项.
【答案】(1)19683
(2)118098
(3)
【分析】(1)由题意得,在所给条件等式中,令即可求解;
(2)求导得,令即可求解;
(3)的展开式中系数绝对值通项为,令,由此解出即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
在中,令,可得,
.
(2)令,
从而,
同样在上式中令,可得.
(3)的展开式通项为,
从而的展开式中系数绝对值通项为,
设第项的系数绝对值最大,
则有,即,
也就是,解得,经检验符合题意,
所以此时,对应的项为.
题型六:奇次项与偶次项的系数和
1.(23-24高三上·上海普陀·期末)已知,则 (用数字作答).
【答案】
【分析】根据题意,利用赋值法分别将和代入已知式子中,得到两个方程,由这两个方程化简整理,即可求出答案.
【详解】由,
令得,,①
令得,,②
①②得,,
.
故答案为:.
2.(21-22高一下·上海黄浦·期末)已知对任意给定的实数,都有.求值:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用赋值法求解,令可得结果;
(2)利用赋值法求解,令可得结果;
【详解】(1)因为,
令,则;
(2)令,则,
由(1)知,
两式相减可得.
3.(22-23高二上·上海松江·期中)(1)求的二项展开式中的常数项;
(2)记的二项展开式中奇数项系数之和为,偶数项系数之和为,求.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)先求出二项式展开式的通项公式,然后令的次数为0,求出,从而可求出常数项,
(2)根据题意在中,令,可求出结果.
【详解】解:(1)的二项展开式的通项为,
令,得,
所以的二项展开式中的常数项为;
(2)
因为的二项展开式中奇数项系数之和为,偶数项系数之和为,
所以在中,令,得
4.(21-22高二下·上海黄浦·期末)的展开式中,把叫做三项式的次系数列.
(1)求的值;
(2)根据二项式定理,将等式的两边分别展开可得左右两边的系数对应相等,如.理解上述思想方法,利用方程,请化简:.
【答案】(1)14;
(2).
【分析】(1)利用赋值法,分别令和,再将得的式子相加可求得结果;
(2)由题意得,再求出和的展开式,由于,比较的系数可得答案.
【详解】(1)当时,,
令,则,
令,则,
两式相加得,
所以.
(2)因为,
,
因此展开式中,的系数为:
,
因为展开式的通项公式为,
令,得,从而展开式中的系数为,
而,
所以.
题型七:三项展开式的系数问题
1.(21-22高二下·上海杨浦·期末)在的展开式中,项的系数为 .
【答案】
【分析】分析包含于中的哪一项,再应用对应项展开式通项求项的系数.
【详解】由题设,展开式通项可写为,
而项中的指数为0,故项包含于,
所以,
则有.
故答案为:
2.(23-24高二下·上海宝山·期末)设,其中n是正整数,a为正实数.
(1)设,若展开式中含项的系数与含的系数相等,求展开式中的常数项;
(2)设,,求展开式中系数最大项的系数(保留组合数以及2的幂).
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)当时,,由展开式中含项的系数与含的系数,可求得,进而可求得展开式中的常数项;
(2)当时,,其通项,设第项的系数最大,列不等式求解即可.
【详解】(1)当时,,
其二项展开式的通项为,
展开式中含项的系数与含的系数相等,
又
,
展开式中的常数项为.
(2)当时,,
其通项.
设第项的系数最大,
则,
整理得,
解得,
或.
经检验,.
展开式中系数最大项的系数为:或.
题型八:两个二项式乘积展开式的系数问题
1.(23-24高二下·上海·期末)在的展开式中,项的系数为 .
【答案】
【分析】由,写出展开式的通项,利用通项计算可得.
【详解】因为,
其中展开式的通项为,,
所以的展开式中含的项为,
所以项的系数为.
故答案为:
2.(24-25高二上·上海·期末)的展开式中,项的系数为 .
【答案】
【分析】根据二项式展开式的通项特征即可求解.
【详解】由于的展开式通项为,
故的展开式中,含的项为
,
故的系数为,
故答案为:
3.(21-22高二下·上海长宁·期末)已知的二项展开式中,二项式系数之和为64.
(1)求n的值;
(2)求的展开式中的常数项.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由二项式系数和有,即可求n;
(2)由(1)写出的展开式通项,进而确定原多项式的常数项即可.
【详解】(1)由题设,故.
(2)由(1)知:,而的展开式通项为,
所以常数项为.
4.(23-24高二下·上海·期末)已知的二项展开式中各项的二项式系数和为64.
(1)求二项展开式的中间项;
(2)求展开式中的常数项.
【答案】(1)
(2)24
【分析】(1)根据二项展开式中各项的二项式系数求出n的值,再结合展开式的通项,即可求得答案;
(2)求出展开式中的常数项以及项,即可求得答案.
【详解】(1)由的二项展开式中各项的二项式系数和为64,
得,
的通项为,
二项展开式的中间项为第4项,即;
(2)结合(1)可得的常数项为,
展开式中的项为,
展开式中的常数项为.
一、单选题
1.(22-23高二下·上海杨浦·期中)在的二项展开式中,第3项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】写出二项展开式的通项,即可得出答案.
【详解】因为,的二项展开式的通项为,,
所以,第3项为.
故选:A.
2.(23-24高二下·上海·期中)“的二项展开式中的系数为80”是“或”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】利用二项式定理求出展开式中的系数,再根据充分条件和必要条件的定义判断可得答案.
【详解】因为的展开式中的系数为,
所以或,
所以“的二项展开式中的系数为”是“或”的充要条件.
故选:C.
3.(22-23高二上·上海杨浦·期末)已知的二项展开式中,第项与第项的系数相等,则所有项的系数之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二项式定理求得的展开通项,从而利用与的系数相等得到关于的方程,进而求得的值,由此得解.
【详解】因为的展开通项为
又因为第项与第项的系数相等,所以,
由二项式系数的性质知,则,故,
所以的二项展开式中所有项的系数之和为.
故选:C.
4.(22-23高二下·上海长宁·期末)二项式的展开式中,系数最大项的是( )
A.第项 B.第项和第项
C.第项 D.第项
【答案】A
【分析】根据该展开式中项的系数与二项式系数的关系,结合二项式中最大系数的项,分析中间的两项即可.
【详解】由二项展开式的通项公式,
可知系数为,与二项式系数相比只是符号的区别,
二项式系数最大的项为第项和第项,
又由第项系数为,
第项系数为,
故系数最大项为第项.
故选:A.
二、填空题
5.(23-24高二下·上海·期中)在的展开式中,含项的系数是 .
【答案】160
【分析】利用二项展开式的通项公式求解即可.
【详解】由,
由,可得.
在的展开式中,含项的系数是.
故答案为:160
6.(24-25高三上·上海嘉定·期中)在的展开式中系数最大的项为 .
【答案】
【分析】根据二项展开式,求出项的系数,即可求出系数最大的项.
【详解】的二项展开式的通项为,
其项的系数为,故当为偶数时,项的系数才有可能最大,
当时,项的系数分别为,
故系数最大的项为,
故答案为:
7.(23-24高二下·上海·期中)今天星期三,再过1天是星期四,那么再过天是星期 .
【答案】天(或日)
【分析】首先由,再利用二项展开式即可得解.
【详解】由
,
所以除余,所以再过天是星期天.
故答案为:天(或日).
8.(23-24高二下·上海·期中)已知的展开式中二项式系数最大的项只有第8项,则 .
【答案】14
【分析】根据给定条件,利用二项式系数的性质求出.
【详解】由的展开式中二项式系数最大的项只有第8项,得的展开式共有15项,
所以.
故答案为:14
9.(23-24高二下·上海闵行·期末)设,若,且,则 .
【答案】56
【分析】分析可知是二项式系数最大的唯一一项,由二项式系数的性质可得,即可得结果.
【详解】因为,
可知,
若,且,则是二项式系数最大的唯一一项,则,
所以.
故答案为:56.
10.(23-24高三上·上海虹口·期中)已知常数,在的二项展开式中的常数项为15,设,则 .
【答案】-31
【分析】
先求出,再由二项式的展开式进行求解即可.
【详解】解:的展开式为:,
令,得,
则,因为,所以,
则的展开式为:,
得,,
则,
故答案为:-31.
11.(23-24高二下·上海·期中)已知(n是正整数),,则 .
【答案】32
【分析】根据列式即可求出,观察原式特点,取,右侧关于的系数全为1,从而两边取进而得解.
【详解】因为,
所以,
解得,.
令得,
,
故,
故答案为:32.
12.(23-24高二下·上海宝山·期末)设(m、n为正整数)对任意实数x都成立,若,则的最小值为 .
【答案】25
【分析】利用组合数公式,表示和,再结合条件转化为二次函数求最值.
【详解】,
则,
,,
当或6时,的最小值是25.
故答案为:25
13.(21-22高二下·上海松江·期末)已知,则 .
【答案】.
【分析】利用换元法将条件变为,再结合二项定理即可求得答案.
【详解】解:令,
则,
所以条件可整理为:,
所以.
故答案为:.
14.(23-24高三上·上海虹口·期中)已知,若存在使得,则k的最大值为 .
【答案】1011
【分析】根据二项展开式的通项可得,讨论的奇偶性,结合分析求解即可.
【详解】二项式的通项为,
二项式的通项为,
所以,,
若,则有:
当为奇数时,此时,即,
则,可得,
又因为为奇数,所以的最大值为1011;
当为偶数时,此时,不合题意;
综上所述:的最大值为1011.
故答案为:1011.
15.(23-24高三上·上海·期中)已知,其中,若,,则实数的最大值为 .
【答案】23
【分析】为的系数,由二项式定理求得的系数,由,可得的不等关系,从而求得实数的最大值.
【详解】因为展开式中的系数为,
展开式中的系数为,
所以展开式中的系数为
.
要使,则为奇数,且,
所以,则,则的最大值为.
故答案为:.
16.(23-24高二下·上海·期中)对一个量用两种方法各算一次,由结果相同构造等式,这种方法称为“算两次”方法,已知,考察展开式中的系数,并据此化简: .
【答案】
【分析】利用二项式定理的通项公式列方程求解即可.
【详解】等式两边含的系数是相同的,
则,
即.
故答案为:
三、解答题
17.(24-25高二上·上海·期末)已知,其中,为正整数.
(1)若,求的值;
(2)若,且,,依次成等差数列,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用赋值法即可求解,
(2)根据展开式的通项特征,结合等差中项可列方程求解,即可求解.
【详解】(1)时,,
令,则
(2)的展开式的通项为,
故
根据,,依次成等差数列,得
故,
解得或(舍去),
因此
18.(23-24高二下·上海闵行·期末)已知实数,在的二项展开式中.
(1)求项的系数;
(2)若第三项不大于第五项,求的取值范围.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)根据题意可得通项为,令,运算求解即可;
(2)由(1)可得:,,根据题意列式求解即可.
【详解】(1)的二项展开式的通项为,
令,解得,
所以项的系数为.
(2)由(1)可得:,,
由题意可知:,且,解得,
所以的取值范围为.
19.(22-23高二下·上海杨浦·期中)设实数.对任意给定的实数,都有.
(1)当时,求的值;
(2)若是整数,且满足成立,求的值;
(3)当时,根据的取值,讨论的二项展开式中系数最大的项是第几项.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)直接利用二项式定理计算得到答案.
(2)计算,代入计算得到,取计算得到答案.
(3)确定,分三种情况讨论,计算得到答案.
【详解】(1)展开式的通项为,
故,故.
(2)展开式的通项为,
,
由得,又知,
取,可知.
(3)展开式的第项的系数,
由,知,
下分三种情况讨论:
①当时,,
当时,成立,即;
当时,成立,即;
②当时,,
当时,成立,即;
当时,成立,即;
当时,成立,即;
③当时,,
当时,成立,即;
当时,成立,即;
综上所述:
当时,第81项的系数最大;
当时,第81项、第82项的系数相等且最大;
当时,第82项的系数最大.
20.(22-23高二下·上海嘉定·期中)设实数.对任意给定的实数,都有.
(1)当时,求的值;
(2)若是整数,且满足成立,求的值;
(3)当m=1时, 求 的二项展开式中系数最大的项是第几项.
【答案】(1)
(2)
(3)第25项或第26项.
【分析】(1)直接利用二项式定理通项公式计算得到答案.
(2)计算,代入计算得到,取计算得到答案.
(3)假设展开式系数最大的项为第项.则,解出即可.
【详解】(1)展开式的通项为,故.
(2)展开式的通项为,
,
由得,又知,
取,可知.
(3)展开式的通项为:,
假设展开式系数最大的项为第项.则
化简得到
即解得即,则.
则的二项展开式中系数最大的项是第25项或第26项.
21.(23-24高二下·上海浦东新·期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,为了纪念他,人们把函数()称为高斯函数,其中表示不超过x的最大整数. 已知:,(,)
(1)若,,,求的值;
(2)若,,,求证:;
(3)设,求S除以2023的余数.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)1011
【分析】(1)将展开,由题意可得,即可求出的值;
(2)计算,结合即可证明.
(3)先求得每项除以2023的余数,求每项除以2023的余数时,分奇偶项进行讨论,余数求和后再求除以2023的余数即可.
【详解】(1)因为,,
所以当时,,
而,
因为,,,
所以,.
(2)因为,,,,
则
.
故.
(3),
又,
则,
又,
所以
,
所以当,
,
其除以2023的余数为,
当时,
,
其除以2023的余数2022和3,
当且时,
,
其除以2023的余数为,
当时,
,
其除以2023的余数为,
除以2023的余数为除以2023的余数,
即除以2023的余数,
又
其除以2023的余数为1011.
【点睛】关键点睛:本题第三问的关键一是分奇偶项进行讨论,特别是偶数项时,最后两项求得结果与前面项,求得结果不同,要分开讨论;二是余数求和后要再除以2023二次求余.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第08讲 二项式定理
课程标准
学习目标
①理解二项式定理的概念,会用二项式定理求解二项展开式。
②掌握二项式系数的规律和指数的变化规律。
③掌握多项式展开式的通项及特殊项或系数。
④理解二项式系数的性质。
⑤会用赋值法求展开式系数的和。
1.能用计数原理证明二项式定理.
2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式.
3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识点01二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+Can-2b2+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有n+1项.
(3)二项式系数:各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
【即学即练1】(22-23高二下·上海浦东新·期中) .
知识点02 二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第k+1项叫做二项展开式的通项,记作Tk+1=Can-kbk.
【即学即练2】(22-23高二下·上海青浦·期中)二项式的展开式中,有理项有( )项
A.5 B.6 C.7 D.8
知识点03二项式系数的性质
对称性
在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C
增减性
与最
大值
增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数,相等,且同时取得最大值
各二项
式系数
的和
(1)C+C+C+…+C=2n;
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1
【即学即练3】(24-25高二上·上海徐汇·期末)在二项式的展开式中:
(1)若,求
(2)若所有项的二项式系数和等于4096,求展开式中系数最大的项.
题型一:求二项展开式的第k项
1.(23-24高二下·上海·期中)的二项展开式中的常数项为 .(结果用数字表示)
2.(23-24高三上·上海浦东新·期中)的展开式的第8项的系数为 (结果用数值表示).
3.(24-25高二上·上海·期末)的二项展开式中的常数项为 .
4.(21-22高二上·上海静安·期末)求二项展开式中的常数项.
题型二:二项式的系数和
1.(23-24高二下·上海·期中) .
2.(20-21高二下·上海宝山·期中)若,,则 .
3.(25-26高三上·上海·单元测试)若,则 .
4.(24-25高二上·上海浦东新·期中)杨辉是中国南宋末年的一位杰出的数学家、教育家,杨辉三角是杨辉的一项重要研究成果.杨辉三角中蕴藏了许多优美的规律,它的许多性质与组合数的性质有关,图1为杨辉三角的部分内容,图2为杨辉三角的改写形式
(1)求图2中第11行的各数之和;
(2)从图2第2行开始,取每一行的第3个数一直取到第100行的第3个数,求取出的所有数之和;
(3)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.
题型三:求指定项的系数
1.(24-25高三上·上海·期中)二项式的展开式中含项的系数为 .
2.(23-24高二下·上海·期中)用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,若满足的五位数有个,则在的展开式中,的系数是 .(用数字作答)
3.(24-25高三上·上海·期中)在的展开式中,的系数为 (用数字作答).
4.(24-25高三上·上海·期中)已知 ,若则实数的最大值为 .
题型四:二项展开式各项的系数和
1.(22-23高二下·上海·期中)若,则 .
2.(22-23高二下·上海浦东新·期中)设,则 .
3.(22-23高二下·上海青浦·期中)二项式的展开式中,所有的系数之和为
4.(22-23高二下·上海浦东新·期中)已知,其中.
(1)求实数的值;
(2)求的值.
题型五:求系数最大(小)的项
1.(22-23高二上·上海杨浦·期末)在的二项展开式中,系数最大的项为 .
2.(24-25高三上·上海·期中)在的二项展开式中,系数最小的项为 .
3.(23-24高二上·上海·期末)(1)求的二项展开式的中间项;
(2)若,且,求中的最大值.
4.(23-24高二下·上海·期中)已知,,求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的展开式中系数绝对值最大的项.
题型六:奇次项与偶次项的系数和
1.(23-24高三上·上海普陀·期末)已知,则 (用数字作答).
2.(21-22高一下·上海黄浦·期末)已知对任意给定的实数,都有.求值:
(1);
(2).
3.(22-23高二上·上海松江·期中)(1)求的二项展开式中的常数项;
(2)记的二项展开式中奇数项系数之和为,偶数项系数之和为,求.
4.(21-22高二下·上海黄浦·期末)的展开式中,把叫做三项式的次系数列.
(1)求的值;
(2)根据二项式定理,将等式的两边分别展开可得左右两边的系数对应相等,如.理解上述思想方法,利用方程,请化简:.
题型七:三项展开式的系数问题
1.(21-22高二下·上海杨浦·期末)在的展开式中,项的系数为 .
2.(23-24高二下·上海宝山·期末)设,其中n是正整数,a为正实数.
(1)设,若展开式中含项的系数与含的系数相等,求展开式中的常数项;
(2)设,,求展开式中系数最大项的系数(保留组合数以及2的幂).
题型八:两个二项式乘积展开式的系数问题
1.(23-24高二下·上海·期末)在的展开式中,项的系数为 .
2.(24-25高二上·上海·期末)的展开式中,项的系数为 .
3.(21-22高二下·上海长宁·期末)已知的二项展开式中,二项式系数之和为64.
(1)求n的值;
(2)求的展开式中的常数项.
4.(23-24高二下·上海·期末)已知的二项展开式中各项的二项式系数和为64.
(1)求二项展开式的中间项;
(2)求展开式中的常数项.
一、单选题
1.(22-23高二下·上海杨浦·期中)在的二项展开式中,第3项为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·上海·期中)“的二项展开式中的系数为80”是“或”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(22-23高二上·上海杨浦·期末)已知的二项展开式中,第项与第项的系数相等,则所有项的系数之和为( )
A. B. C. D.
4.(22-23高二下·上海长宁·期末)二项式的展开式中,系数最大项的是( )
A.第项 B.第项和第项
C.第项 D.第项
二、填空题
5.(23-24高二下·上海·期中)在的展开式中,含项的系数是 .
6.(24-25高三上·上海嘉定·期中)在的展开式中系数最大的项为 .
7.(23-24高二下·上海·期中)今天星期三,再过1天是星期四,那么再过天是星期 .
8.(23-24高二下·上海·期中)已知的展开式中二项式系数最大的项只有第8项,则 .
9.(23-24高二下·上海闵行·期末)设,若,且,则 .
10.(23-24高三上·上海虹口·期中)已知常数,在的二项展开式中的常数项为15,设,则 .
11.(23-24高二下·上海·期中)已知(n是正整数),,则 .
12.(23-24高二下·上海宝山·期末)设(m、n为正整数)对任意实数x都成立,若,则的最小值为 .
13.(21-22高二下·上海松江·期末)已知,则 .
14.(23-24高三上·上海虹口·期中)已知,若存在使得,则k的最大值为 .
15.(23-24高三上·上海·期中)已知,其中,若,,则实数的最大值为 .
16.(23-24高二下·上海·期中)对一个量用两种方法各算一次,由结果相同构造等式,这种方法称为“算两次”方法,已知,考察展开式中的系数,并据此化简: .
三、解答题
17.(24-25高二上·上海·期末)已知,其中,为正整数.
(1)若,求的值;
(2)若,且,,依次成等差数列,求的值.
18.(23-24高二下·上海闵行·期末)已知实数,在的二项展开式中.
(1)求项的系数;
(2)若第三项不大于第五项,求的取值范围.
19.(22-23高二下·上海杨浦·期中)设实数.对任意给定的实数,都有.
(1)当时,求的值;
(2)若是整数,且满足成立,求的值;
(3)当时,根据的取值,讨论的二项展开式中系数最大的项是第几项.
20.(22-23高二下·上海嘉定·期中)设实数.对任意给定的实数,都有.
(1)当时,求的值;
(2)若是整数,且满足成立,求的值;
(3)当m=1时, 求 的二项展开式中系数最大的项是第几项.
21.(23-24高二下·上海浦东新·期中)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,为了纪念他,人们把函数()称为高斯函数,其中表示不超过x的最大整数. 已知:,(,)
(1)若,,,求的值;
(2)若,,,求证:;
(3)设,求S除以2023的余数.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$