内容正文:
【题海探秘】2024-2025高二下学期数学期中期末考考点复习指南(人教A版2019)
大题突破04 二项式定理及其应用
4考点复习指南
【问题背景】
在高考数学中,二项式定理作为代数部分的重要内容,具有独特的地位和作用。它主要用于解决与二项式展开相关的问题,通过二项式定理,可以将形如的式子展开成多项式的形式,揭示了展开式中各项的系数规律。求指定项或指定项系数,是基于对二项式展开式通项公式的深入理解和运用,能够精准确定展开式中特定项及其系数;系数和问题,涉及到通过对变量赋值,挖掘二项式展开式中各项系数之间的关系,这种关系的探究不仅体现了数学的对称性和规律性,还为解决一些复杂的数学问题提供了有力的工具;展开式的最值问题,旨在找出展开式中二项式系数或项的系数的最大值,这需要综合考虑二项式系数的性质以及各项系数的变化规律;二项式定理的应用更为广泛,它与组合数的性质紧密相连,在证明整除问题、进行近似计算以及解决一些与数列相关的问题中都发挥着关键作用。这些考点综合考查了学生对二项式定理的理解深度、公式运用的熟练程度以及数学思维的灵活性和创新性,是高考中检验学生数学能力的重要考点。
【处理角度】
1. 紧扣二项式定理的核心公式:以二项式展开式的通项公式为基础,深入理解公式中各项的含义和作用。通项公式是连接二项式与展开式各项的桥梁,通过对通项公式中参数的分析和调整,可以准确找到指定项或指定项系数,解决与之相关的各种问题。
2. 巧妙运用赋值法:在处理系数和问题时,根据具体需求,合理地给二项式中的变量赋予特定的值。通过不同的赋值,可以得到展开式中各项系数的和、奇数项系数和与偶数项系数和等重要信息,从而巧妙地解决系数和相关的问题。
3. 分析二项式系数的性质:充分了解二项式系数的对称性、增减性等性质。利用这些性质,能够快速判断展开式中二项式系数最大的项所在位置,进而解决展开式的最值问题。同时,在证明一些与二项式系数相关的等式或不等式时,这些性质也能发挥重要作用。
4. 建立与组合数的联系:认识到二项式定理与组合数之间的紧密联系,二项式展开式的系数本质上就是组合数。借助组合数的性质和计算方法,可以更好地理解二项式展开式的规律,解决诸如证明组合恒等式、计算复杂的组合数问题等,拓宽解题思路。
5. 结合数学思想方法:运用分类讨论思想,在处理含有参数的二项式问题时,根据参数的不同取值范围进行分类讨论,分别求解;运用等价转化思想,将复杂的二项式问题转化为熟悉的形式,例如将整除问题转化为二项式展开式的形式进行分析;运用类比思想,借鉴二项式系数的性质和解题方法,解决类似的三项式或多项式展开的相关问题。
【解法策略】
1. 求指定项或指定项系数:首先明确二项式展开式的通项公式,根据题目要求确定指定项的特征,如指数满足的条件等。通过对通项公式中参数的计算,找到满足指定项条件的参数值,进而确定该项的系数。在计算过程中,要准确运用组合数的计算方法,注意各项的指数运算和符号变化。
2. 系数和问题:对于求二项式展开式中所有项的系数和,通常采用赋值法,令二项式中的变量取特殊值,如令变量为 1,可得到所有项系数的和;令变量为 -1,结合令变量为 1 时的结果,可求出奇数项系数和与偶数项系数和的关系。在处理较为复杂的系数和问题时,可能需要多次赋值,并结合二项式展开式的特点进行分析和计算。
3. 展开式的最值问题:若求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当二项式的幂指数是偶数时,中间一项的二项式系数最大;当幂指数是奇数时,中间两项的二项式系数最大。对于求展开式中系数最大的项,需要设出该项的位置,根据系数的大小关系列出不等式组,通过解不等式组确定该项的位置,从而得到系数最大的项。
4. 二项式定理的应用:在证明整除问题时,将被除式转化为二项式的形式,利用二项式展开式的各项是否能被整除来证明结论。进行近似计算时,根据二项式展开式的特点,选取合适的项数进行近似,忽略较小的项以达到简化计算的目的。在解决与组合数相关的问题时,通过构造二项式,利用二项式展开式的系数与组合数的关系,结合组合数的性质进行证明或计算。
考点1 求指定项或指定项系数
1.(23-24高二下·山西·期中)已知在的展开式中,第三项与第二项的系数之比为21:4.
(1)求的值;
(2)求展开式中所有的有理项.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据二项式的通项公式,结合题意进行求解即可;
(2)根据二项式的通项公式,结合有理项的性质进行求解即可.
【详解】(1)根据题意,第二项为,第三项为,
所以,解得.
(2)展开式中,其中.
当时,展开式为有理项:
;
;
;
;
,
即展开式中所有的有理项为.
2.(23-24高二下·广东东莞·期中)已知二项式展开式中的第7项是常数项.
(1)求;
(2)求展开式中有理项共有几项,分别是第几项?
【答案】(1)15
(2)有3项,分别是第1、第7和第13项
【分析】(1)根据二项式展开式的通项公式求出第7项为,令即可求解;
(2)由(1)知,根据通项公式可得,则为6的倍数,即可求解.
【详解】(1)因为展开式的第7项是
由于第7项是常数项,故,解得;
(2)由(1)知,
展开式的通项为,
若为有理项,则为整数,
为6的倍数,
,,共三个数,
展开式中的有理项共有3项,分别是第1、第7和第13项.
3.(23-24高二下·黑龙江·期中)已知的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为.
(1)求n的值,
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中含的项的系数.
【答案】(1)6
(2)160
(3)6252
【分析】(1)利用二项式系数的比值求出n;
(2)利用通项公式求解;
(3)利用通项公式分别写出与的符合题意得项,相乘再相加即可.
【详解】(1)根据题意,,
所以;
(2)由(1)二项式展开式的通项公式为
,
由得,所以展开式中的常数项为;
(3)由(1),
展开式中含项为:
所以展开式中含项的系数为6252.
4.(23-24高二下·广西钦州·期末)在二项式的展开式中,所有偶数项的二项式系数之和为32.
(1)求n;
(2)求第4项的系数;
(3)求的展开式的常数项.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据二项式系数和的性质即可求解,
(2)根据二项式展开式的通项特征即可求解,
(3)利用分配律,结合通项特征即可求解.
【详解】(1)由题意得所有偶数项的二项式系数之和为,
得,即.
(2)由题意得第4项为,
所以第4项的系数为.
(3),
在的展开式中,含的项为,
常数项为,
所以的展开式的常数项为
5.(23-24高二下·北京延庆·期中)在的展开式中.
(1)求第项的二项式系数;
(2)求的系数;
(3)求第项.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1) 根据展开式的通项公式求二项式系数;
(2)由展开式的通项公式求系数;
(3)根据展开式的通项公式求项.
【详解】(1)第项的二项式系数为.
(2)展开式中的第项为 ,
由已知,令,则,则 ,
则的系数为 .
(3)因为 ,
求第项,即时, ,
所以第项为.
6.(2025高二·全国·专题练习)已知的二项式系数之和是64,求展开式中含的项的系数.
【答案】60
【分析】根据二项式系数之和为求出的值,再根据二项式结构特征即可求出含的项,进而得系数.
【详解】因为二项式系数之和为,所以,
故含的项为,
所以展开式中含的项的系数为60.
7.(23-24高二上·天津南开·期中)已知的展开式中所有项的二项式系数和为128,各项系数和为.
(1)求n和a的值;
(2)求展开式中项的系数
(3)求的展开式中的常数项.
【答案】(1)
(2)
(3)448
【分析】(1)根据二项式系数和公式,以及赋值法求解系数和,即可列方程求解,
(2)根据通项特征即可求解,
(3)根据分配律,结合通项特征求解.
【详解】(1)由条件可得,解得
(2)
展开式的通项为:,
当,即时,项的系数为
(3)
,
①当即时,;
②当即时,;
所求的常数项为.
考点2 系数和问题
8.(23-24高二下·天津和平·期中)已知的展开式中,第4项和第9项的二项式系数相等.
(1)求n;
(2)求展开式中x的一次项的系数;
(3)设展开式的所有项的系数和为M,展开式的所有偶数项的二项式系数和为N,求.
【答案】(1)11;
(2)-1320;
(3)1023
【分析】(1)由第4项和第9项的二项式系数相等可求得n;
(2)写出二项展开式通项公式,确定一次项的项数后可得系数;
(3)在二项式中令可得系数和,再结合二项式系数和性质计算即可.
【详解】(1)∵第4项和第9项的二项式系数相等,∴,则.
(2)展开式通项公式是,令,,
∴x的系数为;
(3)在中令得,即为所有系数和.
展开式的所有偶数项的二项式系数和为,
.
9.(23-24高二下·天津北辰·期中)已知二项式展开式中,前二项的二项式系数和是11.
(1)求n的值;
(2)求其二项式系数之和与各项系数之和的差;
(3)设,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据指定项的二项式系数求参;
(2)应用系数和及二项式系数和求差;
(3)赋值法做差即可求出偶数项的系数和.
【详解】(1)因为,所以,解得:
(2)二项式系数之和为,
令,可得各项系数之和为,
所以二项式系数之和与各项系数之和的差为
(3)设,则
所以
10.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)已知,求下列各式的值:
(1);
(2);
(3)
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)赋值法,令求解即可;
(2)赋值法,令再结合(1)求解即可;
(3)赋值法,令和求解即可.
【详解】(1)令,得,故.
(2)令,得,
故.
(3)令,得,
结合,
故.
11.(23-24高二下·河北唐山·期中)已知,求下列各式的值.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)3
(2)16
(3)0
【分析】(1)直接利用二项式的展开式和组合数以及配对问题的应用求出结果;
(2)利用赋值法的应用即可求解;
(3)利用函数的导数和赋值法计算即可求解.
【详解】(1)的展开式的通项公式为,
当与2配对时,,故的系数为;
当与配对时,,故的系数为,
故的系数为;
(2)令,得①,
令,得②,
则①+②,得,
所以;
(3),
等式两边同时求导,得
,
令,得.
12.(23-24高二下·浙江台州·期中)已知,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)0
(3)
【分析】(1)利用二项式展开式的通项公式(且)求解;
(2)分别令,令求解;
(3)根据展开式的通项得到偶数项的系数为负数,令求解.
【详解】(1)二项式展开式的通项为:(且),
所以,所以.
(2)令,得,
令,得,
所以.
(3)因为展开式的通项为(且),
所以当为奇数时,项的系数为负数.
所以,
令,得,
.
13.(23-24高二下·山东济宁·期中)若,请求值:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)1
(2)65536
(3)3072
【分析】(1)利用赋值法,令即可求解,
(2)在中令即可求解,
(3)求导后赋值即可求解.
【详解】(1)令得;
(2)等于的展开式的各个项系数的和,
令代入,
则
(3)令,.
则,
且,
令,则,
且,
所以.
14.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据通项求解即可;
(2)令求出,令,求出,进而得到结果.
(3)对等式两边求导,令,求解即可.
【详解】(1)由题意得:.
(2)令,则,
再令,则,
又,
所以
(3)两边同时求导得:
,
令,则
15.(24-25高二下·广东东莞·期中)若,求:
(1)求的值;
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用二项展开式的通项公式可求的值;
(2)利用赋值法可求系数和;
(3)同(2)利用赋值法可求系数和.
【详解】(1)二项式展开式的通项为,
其中.
因为,所以.
(2),
令,解得;
令,整理得,
故.
(3)的展开式通项为,则,
其中且,当为偶数时,;当为奇数时,.
所以
令可得,
所以.
16.(23-24高二下·山西长治·阶段练习)已知二项式且为常数的展开式中第7项是常数.
(1)求的值;
(2)若该二项式展开式中各项系数之和为,求展开式中的系数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用题给条件列出关于的方程,解之即可求得的值;
(2)先利用题给条件求得a的值,进而即可求得展开式中的系数.
【详解】(1)二项式的展开式中第7项为
,
由题意得,解得.
(2)令,得,所以或,
解得,或(舍去).
该二项式展开式通项为
,
令,解得,
故展开式中的系数为.
17.(23-24高二下·河南·阶段练习)已知二项式的展开式中,第7项为常数项,且各项系数之和等于其二项式系数之和.
(1)求与的值;
(2)求其展开式中所有的有理项.
【答案】(1),
(2),
【分析】(1)根据第7项为常数项结合通项公式求得,再根据各项系数之和等于其二项式系数之和列式求解;
(2)求出二项式的通项公式,令,求得,即可求出所有的有理项.
【详解】(1)在二项式的展开式中,第7项为,
由题意可知,,所以.
因为各项系数之和等于其二项式系数之和,所以令得,解得.
(2)二项式的展开式的通项为,,
令,解得,
所以其展开式中所有的有理项为,.
考点3 展开式的最值问题
18.(23-24高二下·浙江·期中)在二项式的展开式中,
(1)若第4项的系数与第6项的系数比为5∶6,求展开式中的有理项;
(2)若展开式中只有第5项的二项式系数最大,求展开式中系数最大的项.
【答案】(1),,
(2),
【分析】(1)根据已知条件及二项展开式的通项公式,结合有理项的特点即可求解;
(2)利用二项式系数的性质及系数的最大项的求法即可求解.
【详解】(1)由题意得,
∴,即,解得或(舍).
∴,,1,2,…6,
所以,3,6时为有理项
即展开式中的有理项为:,,.
(2)因为展开式中只有第5项的二项式系数最大,所以,
设第项的展开式系数最大,则
,解得。
所以展开式中系数最大项为:,.
19.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知的展开式中所有项的系数之和为.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)令,解得,再由通项公式求解;
(2)展开式中二项式系数最大的项是第5项,即可求解.
【详解】(1)解:令,得,解得.
,
令,解得,
所以展开式中的系数为;
(2)展开式中二项式系数最大的项是第5项,
所以,即展开式中二项式系数最大的项是.
20.(24-25高二上·福建龙岩·阶段练习)已知的二项式系数之和为4096.
(1)求展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大项.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二项式系数可得,求得,进而求得展开式的通项为,根据题意得,可求得展开式的常数项;
(2)设展开式第项的系数最大,得出不等式组,可求得系数最大的项.
【详解】(1)因为的二项式系数之和为4096.
所以,解得,
所以二项式展开式的通项为,
令,解得,所以展开式的常数项为.
(2)设展开式中第项的系数最大,
则,可得,解得,
因为,所以,所以系数最大的项为.
21.(23-24高二下·江苏镇江·期中)已知展开式中,二项式系数最大的项为第6项,且展开式中第二项系数为20.
(1)求实数的值;
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)2
(2)13440
(3)
【分析】(1)由题意依次列方程求得即可;
(2)写出展开式通项,令,解得,回代即可;
(3)利用不等式法求最大项即可.
【详解】(1)因为二项式系数最大的项为第6项,所以,解得,
所以展开式为,
而展开式中第二项系数为20,从而,解得;
(2)由(1)可知,展开式为,
令,解得,故所求为;
(3)设展开式中系数最大的项为第项,则,
即,即,
解得,所以,
所以展开式中系数最大的项为,经检验符合题意.
22.(23-24高二下·河北秦皇岛·阶段练习)已知.
(1)求;
(2)指出,,,⋯,中最大的项.
【答案】(1)-513
(2)
【分析】(1)直接由赋值法即可求解;
(2)将问题转换为判断展开式的系数谁最大,由不等式法即可求解.
【详解】(1)令,得,
令,得,
所以;
(2)判断中谁最大即判断展开式的系数谁最大.
展开式的通项,
由,得,因为,所以或6.
故中最大的项为.
23.(23-24高二下·江苏徐州·期中)已知的展开式中,第2项与第3项的二项式系数之比为1:3.
(1)求展开式中含有的项:
(2)求展开式中系数最大项.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意结合二项式系数可求得,结合二项式的展开式的通项公式计算即可得解;
(2)根据展开式的通项公式列出不等式求解即可得.
【详解】(1)由题意可得,即,
又,可解得,
对有,,
则,
即展开式中含有的项为;
(2)令,即,
即,解得,又,故,
则,即展开式中系数最大项为.
24.(23-24高二下·山东临沂·期中)在的展开式中.
(1)求展开式中各项系数之和;
(2)将展开式中所有项重新排列,求有理项不相邻的概率;
(3)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1)2187
(2)
(3)
【分析】(1)利用赋值法计算即可;
(2)先利用二项式展开式通项公式确定有理项,再利用插孔法计算概率即可;
(3)设第项系数最大,建立不等式组计算即可.
【详解】(1)令,可得展开式中各项系数之和为.
(2)因为,,1,2,…,7,
所以当,3,5,7时为有理项,
由插空法可得有理项不相邻的概率为.
(3)设第项系数最大,
则,
即,
解得,
故此时,
故所求系数最大的项是第6项,为.
考点4 二项式定理的应用
25.(23-24高二下·山东青岛·期中)已知展开式的二项式系数和为64.
(1)若,求的值;
(2)证明:为正整数.
【答案】(1)64
(2)证明见解析
【分析】(1)由题设条件求得,再赋值,计算即得;
(2)利用二项式化简计算即可证得结论.
【详解】(1)因展开式的二项式系数和为,解得,,
在中,取,得;
(2)
为整数.
26.(22-23高二下·山东烟台·期中)(1)证明:能被整除;
(2)求的近似值(精确到0.001).
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)利用二项式展开式证明即可;
(2)构造二项式展开式进行求解即可.
【详解】(1)证明:因为
所以能被整除;
(2)
27.(23-24高二下·江苏泰州·阶段练习)组合数有许多丰富有趣的性质,例如,二项式系数的和有下述性质:.小明同学想进一步探究组合数平方和的性质,请帮他完成下面的探究.
(1)计算:,,并与,比较,你有什么发现?写出一般性结论并证明;
(2)证明:;
(3)利用上述(1)(2)两小问的结论,证明:.
【答案】(1),,
,证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)通过计算可得结果,利用二项展开式中的系数相等可证一般性结论;
(2)通过的展开式中的系数相等可证结论;
(3)结合前两个结论,作差可证结论.
【详解】(1),,
规律:,证明如下:
的展开式中,的系数为,
同时,的展开式中的系数为,
所以.
(2)证明:的展开式中的系数为,
又,的展开式中的系数为
,
所以.
(3)证明:由(1)可知,
由(2)可知,
两式相减可得,
即.
【点睛】关键点点睛:本题证明的关键是构造二项式,利用二项展开式中某项的系数相等得出题中需证的结论.
28.(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.
29.(24-25高二下·湖北省直辖县级单位·期中)(1)求的展开式中的常数项;
(2)用二项式定理证明可以被100整除.
【答案】(1)84;(2)证明见解析
【分析】(1)根据二项式展开式通项公式是常数项得出,即可求解;
(2)转化为,再根据二项式展开式计算求解.
【详解】(1)展开式的通项为:,,
令得,
所以展开式中的常数项为;
(2)∵
,
∴能被100整除.
30.(24-25高二下·湖北·期中)已知的展开式中的第项、第项和第项的二项式系数成等差数列.
(1)求的值.
(2)记,求被除的余数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可得出,可得出关于的方程,由题意得出,可解出的值;
(2)由题意得出,结合二项展开式可求出除的余数.
【详解】(1)的展开式的第项、第项和第项的二项式系数依次为、和,
由题意有,即,整理得,
因为,解得.
(2)因为,
所以,
,
所以能被整除
因此,被除的余数为.
31.(24-25高二上·福建龙岩·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,以他的名字命名的函数称为高斯函数,函数,其中表示不超过的最大整数.例如:,,.已知数列满足,.
(1)求.
(2)证明:数列是等比数列.
(3)求的个位数.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)利用递推关系直接求解即可;
(2)根据的意义,先得到,利用缩放得到,即可求得,利用构造法可得,即可证明数列是等比数列;
(3)先利用(2)的结论计算,再利用二项式定理将上述结果展开,即可求解.
【详解】(1)将代入,
得.
(2)由题可得为正整数,则,
所以数列为递增数列,
当时,.
当时,,即,
所以,即.
由.
结合,均为正整数,可得,其中,
而,故,其中.
所以,由,得,
所以,故数列是以为首项,为公比的等比数列.
(3)由(2)可得,,
,
因为为10的倍数,
所以,故的个位数为4.
【点睛】关键点点睛:
本题关键在于先适当放缩确定,结合,均为正整数,
确定.
32.(15-16高三下·江苏·阶段练习)在杨辉三角形中,从第2行开始,除1以外,其它每一个数值是它上面的两个数值之和,该三角形数阵开头几行如图所示.
(1)在杨辉三角形中是否存在某一行,使该行中三个相邻的数之比是3:4:5?若存在,试求出是第几行;若不存在,请说明理由;
(2)已知n,r为正整数,且.求证:任何四个相邻的组合数不能构成等差数列.
【答案】(1)存在,第62行
(2)证明见解析
【分析】(1)杨辉三角形的第行由二项式系数组成,再根据第行中有三个相邻的数之比为,由 求解;
(2)设有n,r(),使得成等差数列,得到,再利用组合数公式求解.
【详解】(1)解:存在.杨辉三角形的第n行由二项式系数组成.
若第n行中有三个相邻的数之比为, 则,
即3n-7k=-3,4n-9k=5,解得k=27,n=62.
即第62行有三个相邻的数的比为.
(2)证明:若有n,r(),使得成等差数列,
则,
即,
,
所以,
,
整理得,.
两式相减得,
所以成等差数列,
由二项式系数的性质可知,
这与等差数列的性质矛盾,从而要证明的结论成立
33.(21-22高二下·山东济宁·期中)下表称为杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,是我国古代数学伟大成就之一.
杨辉三角中,我们称最上面一行为第0行,第1行有2个数,第2行有3个数,…,第10行有11个数.
(1)求杨辉三角中第10行的各数之和;
(2)求杨辉三角中第2行到第15行各行第3个数之和.
【答案】(1)1024
(2)560
【分析】(1)根据杨辉三角数字的规律计算即可
(2)根据杨辉三角数字的规律计算即可
【详解】(1)杨辉三角中第10行的各数之和为
.
(2)杨辉三角中第2行到第15行各行第3个数之和为
.
一、解答题
1.(23-24高二下·浙江·期中)已知展开式中第5项、第6项、第7项的二项式系数成等差数列.
(1)求的值;
(2)求展开式中的系数.
【答案】(1)7或14
(2)当时,的系数为35;当时,的系数为1001
【分析】(1)由题意,建立组合数方程,利用组合数的阶乘表示式化简计算即得;
(2)根据二项展开式的通项知,的系数为,则由(1)求得的的值,分两种情况分别求即得.
【详解】(1)由题意得:
即化简得:
即,解得或,经检验,都符合题意.
故或.
(2)因二项式的展开式通项为:其中的系数为
由(1)得:或14 ,
则当时,的系数为 ; 当时,的系数为.
综上,当时,的系数为35;当时,的系数为1001.
2.(23-24高二下·新疆克孜勒苏·期中)已知的展开式中的所有二项式系数之和为64.
(1)求的值;
(2)求展开式中的系数.
【答案】(1)
(2)20
【分析】(1)根据二项式系数和公式即可求解,
(2)根据二项式展开式的通项特征即可求解
【详解】(1)由题意可得,.
解得;
(2),
二项展开式的通项为.
由,得.
展开式中的系数为.
3.(23-24高二下·江苏扬州·期中)在的展开式中,______.
给出下列条件:①二项式系数和为64,②第三项的二项式系数为15,③各项系数之和为729,试在这三个条件中任选一个,补充在上面的横线上,并且完成下列问题:
(1)求n的值并求展开式中的常数项;
(2)求展开式中的系数.
【答案】(1),展开式常数项为
(2)
【分析】(1)若选①利用二项式系数和公式先求n,结合展开式通项公式可求常数项;若选②利用二项式定理先求n,结合展开式通项公式可求常数项;若选③利用赋值法先求n,结合展开式通项公式可求常数项;
(2)若选①利用二项式定理及其展开式通项可求指定项系数;若选②利用二项式定理及其展开式通项可求指定项系数;若选③利用二项式定理及其展开式通项可求指定项系数.
【详解】(1)若选①,易知,则,此时的常数项为;
若选②,易知,则,此时的常数项为;
若选③,令,则,
则,此时的常数项为;
(2)由上可知不论选①②③,都有,
则问题为求展开式中的系数,
先求展开式中含的项,易知该项为,
再求展开式中含的项,易知该项为,
所以展开式中含的项为,所以其系数为.
4.(22-23高二下·云南曲靖·阶段练习)(1)求;
(2)求的二项展开式.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据组合数以及排列数,可得答案;
(2)根据二项式定理,可得答案.
【详解】(1).
(2).
5.(23-24高二下·北京顺义·期中)已知二项式,且满足.
(1)求值,并求二项式系数最大的项;
(2)求二项展开式中含项的系数;
(3)请直接写出展开式中所有项的系数的和.(此题涉及的系数一律用数字作答)
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据组合数公式得到方程,即可求出,再写出展开式的通项,即可求出二项式系数最大项;
(2)令,解得,再利用通项计算可得;
(3)令,即可求出各项系数和.
【详解】(1)因为,即,整理得,
解得或(舍去),故.
所以展开式的通项为(且),
则,故二项式系数的最大项为第项,为.
(2)令,解得,
所以,
所以二项展开式中含项的系数为;
(3)对于,令可得,
所以展开式中所有项的系数的和为.
6.(23-24高二下·山东临沂·期中)已知.
(1)若,求中含项的系数;
(2)若,求.
【答案】(1)216
(2)
【分析】(1)由题知,先求出展开式中含,,的项,然后可得;
(2)分别令,,两式相加可得结果.
【详解】(1),
∵展开式中第项,
∴展开式中,,项分别为,,
故中含的项为
,
∴中含项的系数为216,
(2),
令,得,①
令,得,②
两式相加,得,
所以
7.(23-24高二下·安徽·阶段练习)在二项式的展开式中,______.给出下列条件:
①若展开式前三项的二项式系数的和等于37;
②若展开式中第四项与第五项的二项式系数比值为.
试在上面两个条件中选择一个补充在上面的横线上,并且完成下列问题:
(1)求展开式中系数最大的项;
(2)求展开式中含的项.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)根据二项式系数可得,即可根据通项特征求解,
(2)由二项式展开式的通项特征即可求解.
【详解】(1)选择①:依题意,得,即,
即,即,解得或(舍去).
所以的展开式中,
当为偶数时,展开式中系数才可能取得最大,考虑,
根据二项式系数的性质可知,系数最大的项为第5项,即.
选择②:依题意,得,即,解得.
所以的展开式中,
当为偶数时,展开式中系数才可能取得最大,此时
根据二项式系数的性质可知,系数最大的项为第5项,即.
(2)由(1)得的展开式中,
令,得,
所以的展开式中含的项为.
8.(23-24高二上·吉林长春·期中)(1)若在的展开式中,求的系数.(用数字作答)
(2)二项式的展开式中,二项式系数最大的项是第4项,求其展开式中的常数项.
【答案】(1)-20;(2)-20
【分析】(1)由通项公式即可求解;
(2)先确定的取值,再由通项公式即可求解.
【详解】(1)
令,得,
所以的系数为-20.
(2)因为二项式系数最大的项是第4项,所以,或,或
通项公式:
当时,令,得,不存在常数项.
当时,令,得,常数项为.
当时,令,得,不存在常数项.
所以展开式中的常数项为-20
9.(20-21高二下·山东泰安·期中)从下面二个条件中任选一个,补充在下面问题的横线上,并作答.
①第项的二项式系数比第项的二项式系数大;②二项式的常数项为.
问题:在二项式展开式中, .
(1)求奇数项的二项式系数的和;
(2)求该二项展开式中的系数.
【答案】条件选择见解析:(1);(2).
【分析】选择条件①,由题意可得出关于的二次方程,结合且可求得的值;
选择条件②,写出展开式的通项,令的指数为零,根据二项式的常数项为求出的值.
(1)由奇数项的二项式系数的和为可得解;
(2)写出二项展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项即可求得该二项展开式中的系数.
【详解】选择条件①,由题意可得,整理可得,
因为且,解得;
选择条件②,由二项式定理得展开式的通项为,
根据题意,得,,因此,为奇数,
当时,,,不合题意;
当时,,,符合题意.,r大于3时不满足题意
所以.
(1)奇数项的二项式系数的和;
(2)展开式的通项为,
根据题意,得,可得,因此,的系数是.
10.(20-21高二下·河北唐山·期中)在①前三项系数成等差数列,②二项式系数之和为64,这两个条件中任选—个,补充在问题中,并进行解答.
问题:在的展开式中,___________,求n的值及展开式中的常数项.
【答案】答案见解析
【分析】写出展开式通项公式,
选条件①,得前三项系数,由它们成等差数列得值,由通项公式得常数项的项数,得常数项;
选条件②,由二项式指数性质得值,由通项公式得常数项的项数,得常数项.
【详解】解:因为二项式展开式的通项为
选条件①,前三项的系数成等差数列,
展开式前三项的系数分别为,,,
由题设知
解得或(舍去)
当时,
所以时,为常数项
选条件②,二项式系数之和为64,所以,
当时,,
所以时,为常数项.
11.(21-22高二下·江苏无锡·期中)给出下列条件:①若展开式前三项的二项式系数的和等于16;②若展开式中倒数第三项与倒数第二项的系数比为4:1.从中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答(注:若选择多个条件,按第一个解答计分)
已知,___________.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式中所有的有理项.
【答案】(1)和
(2),,
【分析】(1)无论选①还是选②,根据题设条件可求,从而可求二项式系数最大的项.
(2)利用二项展开式的通项公式可求展开式中所有的有理项.
【详解】(1)二项展开式的通项公式为:
.
若选①,则由题得,
∴,即,
解得或(舍去),∴.
若选②,则由题得,∴,
展开式共有6项,其中二项式系数最大的项为,
,.
(2)由(1)可得二项展开式的通项公式为:
.
当即时得展开式中的有理项,
所以展开式中所有的有理项为:
,,.
12.(22-23高二下·湖北·期中)在探究的展开式的二项式系数性质时.我们把二项式系数写成一张表,借助它发现二项式系数的一些规律,我们称这个表为杨辉三角(如图1),小明在学完杨辉三角之后进行类比探究,将的展开式按x的降幂排列,将各项系数列表如下(如图2).
上表图2中第n行的第m个数用表示,即“展开式中的系数为.
(1)类比二项式系数性质表示(无需证明);
(2)类比二项式系数求和方法求出三项式展开式中x的奇次项系数之和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)二项式系数性质类比到三项式即可;
(2)类比二项式系数求和方法,使用赋值法即可.
【详解】(1)
(2)由题意,设,
当时①
当时,②
①-②得:,
即展开式中的奇次项系数之和为.
13.(2023高二下·北京房山·期中)根据下列条件进行计算:
(1)若,求n的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据组合公式即可求解;(2)根据二项式的展开式对应相等即可求解.
【详解】(1),
所以,
即,
所以,
所以或(舍去)
所以.
(2)因为,
.
所以.
所以,,
所以
14.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)的展开式中,把,,,…,叫做三项式的n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)13
(2)
【分析】(1)采用“赋值法”求解.
(2)分别求和展开式中的系数即可.
【详解】(1)因为,
令得:;
令得:.
两式相减得:.
(2)因为,
所以展开式中,的系数为:
又展开式中,,由,
所以的系数为:.
所以
【点睛】方法点睛:对于新的概念的理解是解决问题的关键.
15.(23-24高二下·江苏镇江·期中)(1)请在以下两个组合恒等式中选择一个证明(如果两个都选,则按第①个计分);
①,②.
(2)某同学在研究组合问题时解决了如下问题:从全班50名同学中选取8人组成班委团队,并选举1人担任班长,共有多少种不同的选举方法?一方面,可以首先从50名同学中选取8人组成班委团队,再从8人中选取1人做班长,则共有种选举方法;另一方面,也可以首先从50名同学中选取1人做班长,再在余下的49名同学中选取7人做其余的班委,则共有.所以:.据此请你提出一个较一般的结论,并证明你的结论;
(3)化简:.
【答案】(1)证明见解析;
(2),证明见解析;
(3).
【分析】(1)①将和的计算公式分别列出来,通分即可; ②根据二项式定理即可得到;
(2)令为,为,代入即可;
(3)先根据变形,再根据(2)中得到的变形即可.
【详解】(1)①证明:
;
②证明:
.
(2)令为,为,
由,可得.
证明:.
(3)
由(2)得,即,
原式
.
【点睛】方法点睛:排列组合数相关的化简计算,主要在于将其计算式写出来,然后通过分式的性质对其进行变形.
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【题海探秘】2024-2025高二下学期数学期中期末考考点复习指南(人教A版2019)
大题突破04 二项式定理及其应用
4考点复习指南
【问题背景】
在高考数学中,二项式定理作为代数部分的重要内容,具有独特的地位和作用。它主要用于解决与二项式展开相关的问题,通过二项式定理,可以将形如的式子展开成多项式的形式,揭示了展开式中各项的系数规律。求指定项或指定项系数,是基于对二项式展开式通项公式的深入理解和运用,能够精准确定展开式中特定项及其系数;系数和问题,涉及到通过对变量赋值,挖掘二项式展开式中各项系数之间的关系,这种关系的探究不仅体现了数学的对称性和规律性,还为解决一些复杂的数学问题提供了有力的工具;展开式的最值问题,旨在找出展开式中二项式系数或项的系数的最大值,这需要综合考虑二项式系数的性质以及各项系数的变化规律;二项式定理的应用更为广泛,它与组合数的性质紧密相连,在证明整除问题、进行近似计算以及解决一些与数列相关的问题中都发挥着关键作用。这些考点综合考查了学生对二项式定理的理解深度、公式运用的熟练程度以及数学思维的灵活性和创新性,是高考中检验学生数学能力的重要考点。
【处理角度】
1. 紧扣二项式定理的核心公式:以二项式展开式的通项公式为基础,深入理解公式中各项的含义和作用。通项公式是连接二项式与展开式各项的桥梁,通过对通项公式中参数的分析和调整,可以准确找到指定项或指定项系数,解决与之相关的各种问题。
2. 巧妙运用赋值法:在处理系数和问题时,根据具体需求,合理地给二项式中的变量赋予特定的值。通过不同的赋值,可以得到展开式中各项系数的和、奇数项系数和与偶数项系数和等重要信息,从而巧妙地解决系数和相关的问题。
3. 分析二项式系数的性质:充分了解二项式系数的对称性、增减性等性质。利用这些性质,能够快速判断展开式中二项式系数最大的项所在位置,进而解决展开式的最值问题。同时,在证明一些与二项式系数相关的等式或不等式时,这些性质也能发挥重要作用。
4. 建立与组合数的联系:认识到二项式定理与组合数之间的紧密联系,二项式展开式的系数本质上就是组合数。借助组合数的性质和计算方法,可以更好地理解二项式展开式的规律,解决诸如证明组合恒等式、计算复杂的组合数问题等,拓宽解题思路。
5. 结合数学思想方法:运用分类讨论思想,在处理含有参数的二项式问题时,根据参数的不同取值范围进行分类讨论,分别求解;运用等价转化思想,将复杂的二项式问题转化为熟悉的形式,例如将整除问题转化为二项式展开式的形式进行分析;运用类比思想,借鉴二项式系数的性质和解题方法,解决类似的三项式或多项式展开的相关问题。
【解法策略】
1. 求指定项或指定项系数:首先明确二项式展开式的通项公式,根据题目要求确定指定项的特征,如指数满足的条件等。通过对通项公式中参数的计算,找到满足指定项条件的参数值,进而确定该项的系数。在计算过程中,要准确运用组合数的计算方法,注意各项的指数运算和符号变化。
2. 系数和问题:对于求二项式展开式中所有项的系数和,通常采用赋值法,令二项式中的变量取特殊值,如令变量为 1,可得到所有项系数的和;令变量为 -1,结合令变量为 1 时的结果,可求出奇数项系数和与偶数项系数和的关系。在处理较为复杂的系数和问题时,可能需要多次赋值,并结合二项式展开式的特点进行分析和计算。
3. 展开式的最值问题:若求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当二项式的幂指数是偶数时,中间一项的二项式系数最大;当幂指数是奇数时,中间两项的二项式系数最大。对于求展开式中系数最大的项,需要设出该项的位置,根据系数的大小关系列出不等式组,通过解不等式组确定该项的位置,从而得到系数最大的项。
4. 二项式定理的应用:在证明整除问题时,将被除式转化为二项式的形式,利用二项式展开式的各项是否能被整除来证明结论。进行近似计算时,根据二项式展开式的特点,选取合适的项数进行近似,忽略较小的项以达到简化计算的目的。在解决与组合数相关的问题时,通过构造二项式,利用二项式展开式的系数与组合数的关系,结合组合数的性质进行证明或计算。
考点1 求指定项或指定项系数
1.(23-24高二下·山西·期中)已知在的展开式中,第三项与第二项的系数之比为21:4.
(1)求的值;
(2)求展开式中所有的有理项.
2.(23-24高二下·广东东莞·期中)已知二项式展开式中的第7项是常数项.
(1)求;
(2)求展开式中有理项共有几项,分别是第几项?
3.(23-24高二下·黑龙江·期中)已知的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为.
(1)求n的值,
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中含的项的系数.
4.(23-24高二下·广西钦州·期末)在二项式的展开式中,所有偶数项的二项式系数之和为32.
(1)求n;
(2)求第4项的系数;
(3)求的展开式的常数项.
5.(23-24高二下·北京延庆·期中)在的展开式中.
(1)求第项的二项式系数;
(2)求的系数;
(3)求第项.
6.(2025高二·全国·专题练习)已知的二项式系数之和是64,求展开式中含的项的系数.
7.(23-24高二上·天津南开·期中)已知的展开式中所有项的二项式系数和为128,各项系数和为.
(1)求n和a的值;
(2)求展开式中项的系数
(3)求的展开式中的常数项.
考点2 系数和问题
8.(23-24高二下·天津和平·期中)已知的展开式中,第4项和第9项的二项式系数相等.
(1)求n;
(2)求展开式中x的一次项的系数;
(3)设展开式的所有项的系数和为M,展开式的所有偶数项的二项式系数和为N,求.
9.(23-24高二下·天津北辰·期中)已知二项式展开式中,前二项的二项式系数和是11.
(1)求n的值;
(2)求其二项式系数之和与各项系数之和的差;
(3)设,求的值.
10.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)已知,求下列各式的值:
(1);
(2);
(3)
11.(23-24高二下·河北唐山·期中)已知,求下列各式的值.
(1);
(2);
(3).
12.(23-24高二下·浙江台州·期中)已知,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
13.(23-24高二下·山东济宁·期中)若,请求值:
(1);
(2);
(3).
14.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
15.(24-25高二下·广东东莞·期中)若,求:
(1)求的值;
(2);
(3).
16.(23-24高二下·山西长治·阶段练习)已知二项式且为常数的展开式中第7项是常数.
(1)求的值;
(2)若该二项式展开式中各项系数之和为,求展开式中的系数.
17.(23-24高二下·河南·阶段练习)已知二项式的展开式中,第7项为常数项,且各项系数之和等于其二项式系数之和.
(1)求与的值;
(2)求其展开式中所有的有理项.
考点3 展开式的最值问题
18.(23-24高二下·浙江·期中)在二项式的展开式中,
(1)若第4项的系数与第6项的系数比为5∶6,求展开式中的有理项;
(2)若展开式中只有第5项的二项式系数最大,求展开式中系数最大的项.
19.(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知的展开式中所有项的系数之和为.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
20.(24-25高二上·福建龙岩·阶段练习)已知的二项式系数之和为4096.
(1)求展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大项.
21.(23-24高二下·江苏镇江·期中)已知展开式中,二项式系数最大的项为第6项,且展开式中第二项系数为20.
(1)求实数的值;
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中系数最大的项.
22.(23-24高二下·河北秦皇岛·阶段练习)已知.
(1)求;
(2)指出,,,⋯,中最大的项.
23.(23-24高二下·江苏徐州·期中)已知的展开式中,第2项与第3项的二项式系数之比为1:3.
(1)求展开式中含有的项:
(2)求展开式中系数最大项.
24.(23-24高二下·山东临沂·期中)在的展开式中.
(1)求展开式中各项系数之和;
(2)将展开式中所有项重新排列,求有理项不相邻的概率;
(3)求展开式中系数最大的项.
考点4 二项式定理的应用
25.(23-24高二下·山东青岛·期中)已知展开式的二项式系数和为64.
(1)若,求的值;
(2)证明:为正整数.
26.(22-23高二下·山东烟台·期中)(1)证明:能被整除;
(2)求的近似值(精确到0.001).
27.(23-24高二下·江苏泰州·阶段练习)组合数有许多丰富有趣的性质,例如,二项式系数的和有下述性质:.小明同学想进一步探究组合数平方和的性质,请帮他完成下面的探究.
(1)计算:,,并与,比较,你有什么发现?写出一般性结论并证明;
(2)证明:;
(3)利用上述(1)(2)两小问的结论,证明:.
28.(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.
29.(24-25高二下·湖北省直辖县级单位·期中)(1)求的展开式中的常数项;
(2)用二项式定理证明可以被100整除.
30.(24-25高二下·湖北·期中)已知的展开式中的第项、第项和第项的二项式系数成等差数列.
(1)求的值.
(2)记,求被除的余数.
31.(24-25高二上·福建龙岩·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,以他的名字命名的函数称为高斯函数,函数,其中表示不超过的最大整数.例如:,,.已知数列满足,.
(1)求.
(2)证明:数列是等比数列.
(3)求的个位数.
32.(15-16高三下·江苏·阶段练习)在杨辉三角形中,从第2行开始,除1以外,其它每一个数值是它上面的两个数值之和,该三角形数阵开头几行如图所示.
(1)在杨辉三角形中是否存在某一行,使该行中三个相邻的数之比是3:4:5?若存在,试求出是第几行;若不存在,请说明理由;
(2)已知n,r为正整数,且.求证:任何四个相邻的组合数不能构成等差数列.
33.(21-22高二下·山东济宁·期中)下表称为杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,是我国古代数学伟大成就之一.
杨辉三角中,我们称最上面一行为第0行,第1行有2个数,第2行有3个数,…,第10行有11个数.
(1)求杨辉三角中第10行的各数之和;
(2)求杨辉三角中第2行到第15行各行第3个数之和.
一、解答题
1.(23-24高二下·浙江·期中)已知展开式中第5项、第6项、第7项的二项式系数成等差数列.
(1)求的值;
(2)求展开式中的系数.
2.(23-24高二下·新疆克孜勒苏·期中)已知的展开式中的所有二项式系数之和为64.
(1)求的值;
(2)求展开式中的系数.
3.(23-24高二下·江苏扬州·期中)在的展开式中,______.
给出下列条件:①二项式系数和为64,②第三项的二项式系数为15,③各项系数之和为729,试在这三个条件中任选一个,补充在上面的横线上,并且完成下列问题:
(1)求n的值并求展开式中的常数项;
(2)求展开式中的系数.
4.(22-23高二下·云南曲靖·阶段练习)(1)求;
(2)求的二项展开式.
5.(23-24高二下·北京顺义·期中)已知二项式,且满足.
(1)求值,并求二项式系数最大的项;
(2)求二项展开式中含项的系数;
(3)请直接写出展开式中所有项的系数的和.(此题涉及的系数一律用数字作答)
6.(23-24高二下·山东临沂·期中)已知.
(1)若,求中含项的系数;
(2)若,求.
7.(23-24高二下·安徽·阶段练习)在二项式的展开式中,______.给出下列条件:
①若展开式前三项的二项式系数的和等于37;
②若展开式中第四项与第五项的二项式系数比值为.
试在上面两个条件中选择一个补充在上面的横线上,并且完成下列问题:
(1)求展开式中系数最大的项;
(2)求展开式中含的项.
8.(23-24高二上·吉林长春·期中)(1)若在的展开式中,求的系数.(用数字作答)
(2)二项式的展开式中,二项式系数最大的项是第4项,求其展开式中的常数项.
9.(20-21高二下·山东泰安·期中)从下面二个条件中任选一个,补充在下面问题的横线上,并作答.
①第项的二项式系数比第项的二项式系数大;②二项式的常数项为.
问题:在二项式展开式中, .
(1)求奇数项的二项式系数的和;
(2)求该二项展开式中的系数.
10.(20-21高二下·河北唐山·期中)在①前三项系数成等差数列,②二项式系数之和为64,这两个条件中任选—个,补充在问题中,并进行解答.
问题:在的展开式中,___________,求n的值及展开式中的常数项.
11.(21-22高二下·江苏无锡·期中)给出下列条件:①若展开式前三项的二项式系数的和等于16;②若展开式中倒数第三项与倒数第二项的系数比为4:1.从中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答(注:若选择多个条件,按第一个解答计分)
已知,___________.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式中所有的有理项.
12.(22-23高二下·湖北·期中)在探究的展开式的二项式系数性质时.我们把二项式系数写成一张表,借助它发现二项式系数的一些规律,我们称这个表为杨辉三角(如图1),小明在学完杨辉三角之后进行类比探究,将的展开式按x的降幂排列,将各项系数列表如下(如图2).
上表图2中第n行的第m个数用表示,即“展开式中的系数为.
(1)类比二项式系数性质表示(无需证明);
(2)类比二项式系数求和方法求出三项式展开式中x的奇次项系数之和.
13.(2023高二下·北京房山·期中)根据下列条件进行计算:
(1)若,求n的值;
(2)已知,求的值.
14.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)的展开式中,把,,,…,叫做三项式的n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:.
15.(23-24高二下·江苏镇江·期中)(1)请在以下两个组合恒等式中选择一个证明(如果两个都选,则按第①个计分);
①,②.
(2)某同学在研究组合问题时解决了如下问题:从全班50名同学中选取8人组成班委团队,并选举1人担任班长,共有多少种不同的选举方法?一方面,可以首先从50名同学中选取8人组成班委团队,再从8人中选取1人做班长,则共有种选举方法;另一方面,也可以首先从50名同学中选取1人做班长,再在余下的49名同学中选取7人做其余的班委,则共有.所以:.据此请你提出一个较一般的结论,并证明你的结论;
(3)化简:.
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