内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质
知识点一 二项式系数的最值问题
1.已知(a+b)n展开式中只有第7项的二项式系数最大,则n=( )
A.11 B.14
C.7 D.12
答案 D
解析 ∵只有第7项的二项式系数最大,∴n为偶数,+1=7.∴n=12.
2.在的展开式中,
(1)系数的绝对值最大的项是第几项?
(2)求二项式系数最大的项;
(3)求系数最大的项;
(4)求系数最小的项.
解 的展开式的通项为
Tk+1=C()8-k=(-1)k2kCx.
(1)设第k+1项系数的绝对值最大,
则即
解得5≤k≤6,即k=5或k=6.
故系数的绝对值最大的项是第6项和第7项.
(2)二项式系数最大的项为中间项,即第5项,
且T5=(-1)4×24×C×x1120x-6.
(3)解法一:由(1)知,展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大,而第6项的系数为负,第7项的系数为正,则系数最大的项为T7=C×26×x-11=1792x-11.
解法二:由于展开式中各项的系数正负相间,因此系数最大项必是奇数项.
设展开式中第k+1(k为偶数)项的系数最大,
则
解得≤k≤,
则k=6,故展开式中系数最大的项为T7=C×26×x-11=1792x-11.
(4)解法一:由(1)知,展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大,而第6项的系数为负,第7项的系数为正,
则系数最小的项为T6=(-1)5×C×25x=-1792 x.
解法二:由于展开式中各项的系数正负相间,因此系数最小项必是偶数项.
设展开式中第k+1(k为奇数)项的系数最小,
则
解得≤k≤,
则k=5,故展开式中系数最小的项为T6=(-1)5×C×25x=-1792x.
知识点二 二项式系数和与项的系数和问题
3.若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.10 B.20
C.30 D.120
答案 B
解析 由2n=64,得n=6,∴Tk+1=Cx6-k·=Cx6-2k(0≤k≤6,k∈N).由6-2k=0,得k=3.∴T4=C=20.
4.在的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为64∶1,则x3的系数为( )
A.15 B.45
C.135 D.405
答案 C
解析 令x=1,得各项系数和为4n,则=64,解得n=6,所以展开式的通项为Tk+1=Cx6-k·=3kCx.令6-=3,得k=2,则x3的系数为32×C=135.故选C.
5.[多选]若(1-2x)2025=a0+a1x+a2x2+…+a2025x2025,则下列结果正确的是( )
A.a0+a1+a2+…+a2025=-1
B.a0+a2+a4+…+a2024=
C.++…+=0
D.a1+2a2+3a3+…+2025a2025=-4050
答案 ABD
解析 令x=1,可得a0+a1+a2+…+a2025=(-1)2025=-1 ①,故A正确;令x=-1,可得a0-a1+a2-a3+…-a2025=32025 ②,①+②可得2(a0+a2+a4+…+a2024)=-1+32025,故a0+a2+a4+…+a2024=,故B正确;令x=0,可得a0=12025=1 ③,令x=,可得a0+++…+=0 ④,把③代入④,得++…+=-1,故C错误;两边对x求导,得-4050(1-2x)2024=a1+2a2x+3a3x2+…+2025a2025x2024.令x=1,可得a1+2a2+3a3+…+2025a2025=-4050,故D正确.故选ABD.
知识点三 二项式定理的应用
6.1.056的计算结果精确到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=1.34.故选D.
7.8100-1除以7的余数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案 A
解析 因为8100-1=(1+7)100-1,其中(1+7)100=C+C×71+C×72+…+C×7100,所以8100-1=C+C×71+C×72+…+C×7100-1=C×71+C×72+…+C×7100=7(C+C×71+…+C×799).故8100-1除以7的余数是0.故选A.
8.求证:C-++…+(-1)n=(n∈N*).
证明 ∵(x-1)n+1=Cxn+1+Cxn·(-1)1+…+C·x0(-1)n+1,
∴当x=1时,0=C-C+…+(-1)n+1C,
∴C-C+…+(-1)nC=1,
∵C=·
=·
=C,
∴C-++…+(-1)n
=[C-C+…+(-1)nC]
=×1
=.
一、选择题
1.的展开式中二项式系数最大的项是( )
A.第3项 B.第6项
C.第6,7项 D.第5,7项
答案 C
解析 的展开式中第项和第+1项,即第6,7项的二项式系数相等,且最大.
2.已知(1+x)n的展开式中第4项与第10项的二项式系数相等,则所有项的二项式系数和为( )
A.212 B.211
C.210 D.29
答案 A
解析 由题意,展开式中第4项与第10项的二项式系数相等,故C=C,所以n=12,因此所有项的二项式系数和为212.故选A.
3.若(1-x)9=a0+a1x+a2x2+…+a9x9,则|a1|+|a2|+|a3|+…+|a9|=( )
A.1 B.513
C.512 D.511
答案 D
解析 由题意知偶数项的系数为负,奇数项的系数为正.令x=0,得a0=1,令x=-1,得|a1|+|a2|+|a3|+…+|a9|=[1-(-1)]9-1=29-1=511.
4.[多选]下列关于(a+b)10的说法,正确的是( )
A.展开式中的各二项式系数之和为1024
B.展开式中第6项的二项式系数最大
C.展开式中第5项与第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最小
答案 AB
解析 根据二项式系数的性质,知(a+b)10的展开式中的各二项式系数之和为210=1024,故A正确;(a+b)10的展开式中,二项式系数最大的项是中间一项,即第6项的二项式系数最大,故B正确,C错误;(a+b)10展开式中各项的系数等于二项式系数,故第6项的系数最大,故D错误.故选AB.
5.[多选]对任意实数x,有(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+a3(x-1)3+…+a9(x-1)9,则( )
A.a2=-144 B.a0=1
C.a0+a1+a2+…+a9=1 D.a0-a1+a2-…-a9=39
答案 AC
解析 对任意实数x,有(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+a3(x-1)3+…+a9(x-1)9=[-1+2(x-1)]9,所以a2=-C×22=-144,故A正确;令x=1,可得a0=-1,故B错误;令x=2,可得a0+a1+a2+…+a9=1,故C正确;令x=0,可得a0-a1+a2-…-a9=-39,故D错误.故选AC.
二、填空题
6.已知C+2C+22C+23C+…+2nC=729,则C+C+C+…+C=________.
答案 63
解析 逆用二项式定理得C+2C+22C+…+2nC=(1+2)n=3n=729,即n=6,所以C+C+C+…+C=26-C=64-1=63.
7.设a∈Z,且0≤a<7,若22025+a能被7整除,则a=________.
答案 6
解析 因为22025+a=8675+a=(7+1)675+a=C7675+C7674+C7673+…+C71+1+a能被7整除,所以1+a能被7整除,又0≤a<7,所以a=6.
8.已知(1-x+x2)3(1-2x2)4=a0+a1x+a2x2+…+a14x14,则a1+a3+a5+…+a13的值为________.
答案 -13
解析 设f(x)=(1-x+x2)3(1-2x2)4.令x=1,则f(1)=a0+a1+a2+…+a13+a14=1;令x=-1,则f(-1)=a0-a1+a2-…-a13+a14=27.故a1+a3+a5+…+a13===-13.
三、解答题
9.当n∈N,n>1时,求证:2<<3.
证明 =1+C+C+…+C>1+C=2,
=1+C+C+…+C
=2+·+·+…+·
<2+++…+
<2+++…+
=2+
=3-<3.
故2<<3.
10.已知f(x)=(1+x)m,g(x)=(1+5x)n(m,n∈N*).
(1)若m=4,n=5,求f(x)g(x)的展开式中含x2的项;
(2)若h(x)=f(x)+g(x),且h(x)的展开式中含x的项的系数为24,那么当m,n为何值时,h(x)的展开式中含x2的项的系数取得最小值?
解 (1)当m=4,n=5时,f(x)=(1+x)4=Cx0+Cx1+Cx2+Cx3+Cx4,
g(x)=(1+5x)5=C(5x)0+C(5x)1+…+C(5x)5,
则f(x)g(x)的展开式中含x2的项为(C×50×C+C×5C+C×52×C)x2,
即f(x)g(x)的展开式中含x2的项为356x2.
(2)因为h(x)=f(x)+g(x),且h(x)的展开式中含x的项的系数为24,所以C+5C=24,即m=24-5n(其中1≤n≤4,n∈N*).
又h(x)的展开式中含x2的项的系数为
C+52C=+=+=25n2-130n+276=25+107(其中1≤n≤4,n∈N*),
又>,
所以当n=3,m=9时,h(x)的展开式中含x2的项的系数取得最小值111.
1
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