内容正文:
二项式定理
(分值:73分)
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共18分.
一、单选题
1.(2024·济宁模拟)(a2-a+b)5的展开式中a5b2的系数为( )
A.-60 B.-30 C.30 D.60
2. (2024·长郡中学模拟)(x+1)2的展开式中含x3项的系数为( )
A.20 B.-20 C.30 D.-30
3.(2024·杭州二中调研)的展开式中,的系数为( )
A.60 B.-60 C.120 D.-120
4.(2024·苏锡常镇四市调研)设(1+2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,则a1+a2+…+a5=( )
A.-2 B.-1 C.242 D.243
5.(2024·郑州二预)中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设a,b,m(m>0)为整数,若a和b被m除得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为a≡b(mod m).若a=C·2+C·22+…+C·220,a≡b(mod 10),则b的值可以是( )
A.2 018 B.2 020 C.2 022 D.2 024
6.(2024·浙江学军中学模拟)(2+x)10的展开式各项的系数中最大的是( )
A.x2的系数 B.x3的系数
C.x4的系数 D.x5的系数
7.已知(1-x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,则++…+=( )
A.-1 B.0 C.1 D.
8.(2024·九江二模)第14届国际数学教育大会(ICME-International Congreas of Mathematics Education)在我国上海华东师范大学举行.如图是本次大会的会标,会标中“ICME-14”的下方展示的是八卦中的四卦——3、7、4、4,这是中国古代八进制计数符号,换算成现代十进制是3×83+7×82+4×81+4×80=2 020,正是会议计划召开的年份,那么八进制换算成十进制数,则换算后这个数的末位数字是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
二、多选题
9.的二项展开式中,第5项和第6项的二项式系数相等,则( )
A.n=9 B.常数项为84
C.各项系数的绝对值之和为512 D.系数最小项为第5项
10.已知的展开式中,各项的二项式系数之和为128,则( )
A.n=7 B.只有第4项的二项式系数最大
C.各项系数之和为1 D.x5的系数为560
11.(2024·宁波九校联考)已知(2x-1)7=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a6(x-1)6+a7(x-1)7,则( )
A.a0=1 B.a1+a2+a3+…+a7=37-1
C.a5=-672 D.a1+2a2+3a3+…+7a7=14×36
三、填空题
12.(2024·赣州模拟)展开式中的常数项为________.
13.(2024·苏州调研)已知(x+a)(x-1)7=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,且a1=13,则a=________.
13,解得a=2.
14.(2024·湖州一中调测)已知(1+2x)2 023+(2-x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+
a2 022x2 022+a2 023x2 023,若存在k∈{0,1,2,…, 2 023}使得ak<0,则k的最大值为________.
二项式定理
1.B [(a2-a+b)5=(a2-a+b)(a2-a+b)·(a2-a+b)(a2-a+b)(a2-a+b),
则展开式中含有a5b2的项为
(a2)2·(-a)·b2=-30a5b2,
故(a2-a+b)5的展开式中a5b2的系数为-30.故选B.]
2.C [(x+1)2
=(x2+2x+1),
又的二项展开式的通项公式为
Tr+1==(-1)rx6-2r,
故的二项展开式中,x2的系数为(-1)2=15,
故(x+1)2的展开式中含x3项的系数为2×15=30.故选C.]
3.A [设的通项为
Tr+1=,
设的通项为
Sk+1=
=(-2)kx6-r-ky-k,
令k=2,6-r-k=4,∴k=2,r=0.
所以(-2)2=60.故选A.]
4.C [令x=0,则15=a0,∴a0=1;
令x=1,则35=a0+a1+a2+a3+a4+a5;
∴a1+a2+a3+a4+a5=35-1=242.故选C.]
5.B [因为a=·220,
所以a+1=·220
=(1+2)20=320=910=(10-1)10=×10+1,
所以a=×10=10(),
即a被10除得的余数为0,结合选项可知只有2 020被10除得的余数为0.故选B.]
6.B [通项公式为Tk+1=·2k·x10-k,
因为,
所以≥
≥
1⇒k(3k-22)≤0⇒k≤,
同理.
所以≥
≤1⇒
(3k-19)(k+1)≥0⇒k≥,所以k=7,
所以展开式各项的系数中最大的是第八项,为T8=·27·x3,即x3的系数最大.]
7.A [(1-x)2 023的展开式通项为Tk+1=·(-x)k=·(-1)kxk(k=0,1,2,…,2 023),所以ak=·(-1)k(k=0,1,2,…,2 023),所以ak+a2 023-k=·(-1)k+·(-1)2 023-k=(-1)k[·(-1)2 023-2k]=0,所以=0(k=0,1,2,…,2 023),且a0=1,
所以
=
=+…+
=-1.故选A.]
8.B [由进位制的换算方法可知,八进制10个7换算成十进制得:
7×89+7×88+…+7×81+7×80
=7×=810-1,
810-1=(10-2)10-1=210-1,
因为101×29是10的倍数,所以换算后这个数的末位数字即为210-1的末尾数字,由210-1=1 023可得,末尾数字为3.故选B.]
9.AC [由题意得:,所以n=9,A正确;
(-x-1)r=(-1)r,令=0,
解得r=3,故T4=(-1)3=-84,B错误;
各项系数的绝对值之和为=29=512,C正确;
由通项公式可知,奇数项的系数为正数,偶数项的系数为负数,故系数最小项不可能为第5项,D错误.故选AC.]
10.AD [对于A:由题意可知:各项的二项式系数之和为2n=128,解得n=7,故A正确;
可得,
对于B:因为n=7,则第4项和第5项的二项式系数最大,故B错误;
对于C:令x=1,可得各项系数之和为(1-2)7=-1,故C错误;
对于D:因为二项展开式的通项为Tr+1=·(-2x2)r=(-2)r·x3r-7,r=0,1,2,…,7,
令3r-7=5,解得r=4,
所以x5的系数为(-2)4=560,故D正确;故选AD.]
11.ABD [A:在已知等式中,令x=1,则有(2×1-1)7=a0⇒a0=1,所以本选项正确;
B:在已知等式中,令x=2,则有(2×2-1)7=a0+a1+a2+…+a7⇒a1+a2+…+a7=37-1,所以本选项正确;
C:因为(2x-1)7=[2(x-1)+1]7,所以(x-1)5项的系数a5=×25×12=672,本选项错误;
D:对已知等式,两边同时求导,得7(2x-1)6×2=a1+2a2(x-1)+…+7a7(x-1)6,在该式中,令x=2,则有14×36=a1+2a2+…+7a7,所以本选项正确,故选ABD.]
12.630 [相乘,则常数项应为1个x2,2个,2个y,2个相乘,所以x2+y+=630.]
13.2 [由题意,a1为(x+a)(x-1)7=a0+a1x+a2x2+…+a8x8中x的系数.
因为(x-1)7的二项展开式的通项公式为Tr+1=x7-r(-1)r,0≤r≤7,
所以(x+a)(x-1)7的展开式中含x项的系数为:(-1)7+a(-1)6=-1+7a=13,解得a=2.]
14.1 011 [二项式(1+2x)2 023的通项为
Tr+1=(2x)r
=·2r·xr,r
=0,1,2,…,2 023,
二项式(2-x)2 023的通项为
Tm+1=22 023-m(-x)m
=·22 023-m(-1)m·xm,m
=0,1,2,…,2 023,
所以ak=·22 023-k·(-1)k
=[2k+22 023-k·(-1)k],k∈{0,1,2,…,2 023},
若ak<0,则有当k为奇数时,
此时ak=(2k-22 023-k),
即2k-22 023-k<0,
则k<2 023-k,可得k<=1 011.5,
又因为k为奇数,
所以k的最大值为1 011;
当k为偶数时,此时ak=(2k+22 023-k)>0,不合题意;
综上所述,k的最大值为1 011.]
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