第6章 6.3.2 第2课时 二项式定理的综合应用-(课件PPT+Word教案)【步步高】2024-2025学年高二数学选择性必修第三册教师用书(人教A版2019)
2025-04-17
|
2份
|
78页
|
113人阅读
|
13人下载
教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版选择性必修第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 6.3.2 二项式系数的性质 |
| 类型 | 备课综合 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.11 MB |
| 发布时间 | 2025-04-17 |
| 更新时间 | 2025-04-17 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2025-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51644986.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第六章
<<<
第2课时
二项式定理的综合应用
1.熟练掌握二项式定理.
2.能够利用二项式定理解决两个多项式乘积的特定项问题.
3.掌握二项展开式中系数最大(小)问题.
4.能利用二项式定理解决整除(余数)问题.
学习目标
假如今天是星期一,7天后是星期几?16天后是星期几? 82 024天后是星期几?怎样准确快速地得到答案?
导 语
一、两个二项式积与三项展开式问题
二、整除和余数问题及近似值问题
课时对点练
三、二项展开式中的系数最值问题
随堂演练
内容索引
一
两个二项式积与三项展开式问题
(1)已知(2x-a)的展开式中x2的系数为-240,则该二项展开式中的常数项为 .
例 1
-640
6
的展开式的通项公式为Tk+1=x6-k=2kx6-2k(k=0,1,2,3,4,5,6),
令6-2k=1,得k=(舍去);
令6-2k=2,得k=2.
故(2x-a)的展开式中x2的系数为-a22=-240,解得a=4.
令6-2k=-1,得k=(舍去);令6-2k=0,得k=3.
故(2x-4)的展开式中的常数项为-4×23=-640.
7
(2)的展开式中的常数项是 .
8
方法一 原式=,
∴展开式的通项为=(k1=0,1,2,…,5).
当k1=5时,T6=()5=4,
当0≤k1<5时,的展开式的通项为T =
=(k2=0,1,2,…,5-k1).
9
令5-k1-2k2=0,即k1+2k2=5.
∵0≤k1<5且k1∈Z,
∴
∴常数项为4+××+××()3
=4++20=.
10
方法二 原式==·[(x+)2]5=·(x+)10.
求原式的展开式中的常数项,转化为求(x+)10的展开式中含x5项的系数,即)5.
∴所求的常数项为=.
11
求解两个二项式积的问题时,分别对每个二项展开式进行分析,找到构成展开式中特定项的组成部分,分别求解再相乘,求和即得;求解三项展开式时,应根据式子的特点,转化为二项式(或二项式积)来解决.
反
思
感
悟
12
(1)已知的展开式中常数项为80,则
a= .
跟踪训练 1
-
展开式的通项公式为Tk+1=(2x)5-k=25-kx5-2k,令5-2k=0,无整数解;令5-2k=-1,解得k=3,T4=;令5-2k=1,解得k=2,T3=80x;
∴展开式中的常数项为40-80a=80,解得a=-.
13
(2)在(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为 .
方法一 (x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,
含y2的项为T3=(x2+x)3y2,
而(x2+x)3中含x5的项为x4x=x5,
所以x5y2的系数为=30.
方法二 (x2+x+y)5为5个x2+x+y之积,其中有两个取y,两个取x2,一个取x即可得含x5y2的项,所以x5y2的系数为=30.
30
14
二
整除和余数问题及近似值问题
(1)实数1.9965的近似值为 .(精确到0.001)
例 2
1.9965=(2-0.004)5=×25-×24×0.0041+×23×0.0042-×22×0.0043
+×2×0.0044-×0.0045
≈32-0.32+0.001 28=31.681 28,
将1.9965精确到0.001,故近似值为31.681.
31.681
16
(2)求证:32n+2-8n-9(n∈N*)能被64整除.
32n+2-8n-9
=(8+1)n+1-8n-9
=8n+1+8n+…+82+8+-8n-9
=8n+1+8n+…+82+8(n+1)+1-8n-9
=8n+1+8n+…+82.
上式中的每一项都含有82这个因数,故原式能被64整除.
17
反
思
感
悟
(1)利用二项式定理处理整除问题,通常把底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再利用二项式定理展开,只考虑后面(或前面)一、二项就可以了.
(2)解决求余数问题,必须构造一个与题目条件有关的二项式.
(3)(1+a)n的近似计算的处理方法
当a的绝对值与1相比很小且n不大时,常用近似公式(1+a)n≈1+na,因为这时展开式的后面部分a2+a3+…+an很小,所以可以忽略不计,但是使用这个公式时应注意a的条件,以及对精确度的要求.若精确度要求较高,则可使用更精确的近似公式(1+a)n≈1+na+a2等.
(1)1.026的近似值(精确到0.01)为 .
跟踪训练 2
由二项式定理得,1.026=(1+0.02)6=1+×0.02+×0.022+×0.023
+…+0.026≈1+0.12+0.006≈1.13.
1.13
19
(2)设a∈Z,且0≤a<13,若512 024+a能被13整除,则a= .
因为512 024+a=(52-1)2 024+a=522 024-522 023+522 022-…
-×521+1+a能被13整除,故1+a能被13整除,又0≤a<13,故a=12.
12
20
三
二项展开式中的系数最值问题
(1)在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最小的项的系数为
A.-126 B.-70 C.-56 D.-28
例 3
√
22
因为只有第5项的二项式系数最大,所以n=8,的展开式的通项为Tk+1=(-1)k(k=0,1,2,…,8),
所以展开式中奇数项的二项式系数与相应奇数项的系数相等,偶数项的二项式系数与相应偶数项的系数互为相反数,而展开式中第5项的二项式系数最大,因此展开式中第4项和第6项的系数相等且最小,为(-1)3=-56.
23
(2)(2024·全国甲卷)二项式的展开式中,各项系数的最大值是 .
5
24
二项展开式的通项为Tk+1=xk,
0≤k≤10且k∈Z,
设展开式中第k+1项系数最大,
则⇒
即≤k≤,又k∈Z,故k=8,
所以展开式中系数最大的项是第9项,且该项系数为=5.
25
反
思
感
悟
(1)求二项式系数的最大值,依据(a+b)n中n的奇偶及二项式系数的性质求解.
(2)求展开式中项的系数的最大值,设展开式各项的系数分别为A1,A2,…,An+1,且第k项系数最大,因此在系数均为正值的前提下,求展开式中项的系数的最大值只需解不等式组
求解二项展开式中系数的最值策略
即得结果.
(多选)已知的二项展开式中二项式系数之和为64,下列结论正确的是
A.二项展开式中各项系数之和为36
B.二项展开式中二项式系数最大的项为160
C.二项展开式中无常数项
D.二项展开式中系数最大的项为90x3
跟踪训练 3
√
√
27
因为的二项展开式中二项式系数之和为64,所以2n=64,得n=6,
二项式的展开式的通项为
Tk+1=(2x)6-k=26-k,
对于A,令x=1,可得二项展开式中各项系数之和为36,所以选项A正确;
对于B,第4项的二项式系数最大,此时k=3,
则二项展开式中二项式系数最大的项为T4=26-3=160,所以选项B正确;
28
对于C,令6-k=0,得k=4,所以二项展开式中的常数项为26-4
=60,所以选项C错误;
对于D,令第k+1项的系数最大,则≤k≤,
因为k∈N*,所以当k=2时,二项展开式中系数最大,则二项展开式中系数最大的项为
T3=24x3=240x3,所以选项D错误.
29
1.知识清单:
(1)两个二项式积与三项展开式问题.
(2)整除和余数问题及近似值问题.
(3)二项展开式中的系数最值问题.
2.方法归纳:分类讨论、方程思想等.
3.常见误区:分类不当,重复或遗漏.
课堂小结
30
随堂演练
四
1
2
3
4
1.在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为
A.30 B.20 C.15 D.10
√
因为(1+x)6的展开式的通项为Tk+1=xk,所以x(1+x)6的展开式中含x3的项为x3=15x3,所以含x3项的系数为15.
2.9192被100除所得的余数为
A.1 B.81 C.-81 D.-1
1
2
3
4
√
9192=(90+1)92=×9092+×9091+…+×902+×90+.
前91项均能被100整除,剩下两项为92×90+1=8 281,显然8 281除以100所得的余数为81.
故9192被100除所得的余数为81.
3.(x+y+3)5展开式中不含y的各项系数之和为
A.25 B.35 C.45 D.55
1
2
3
4
√
由(x+y+3)5=[(x+3)+y]5,则展开式的通项为Tk+1=(x+3)5-kyk,
当k=0时,不含y的项,
T1=(x+3)5=(x+3)5,
令x=1,可得不含y的各项系数之和为45.
4.在的展开式中,x3的系数等于-5,则该展开式各项的系数中最大值为 .
1
2
3
4
的展开式的通项
Tk+1=x5-k=(-a)kx5-2k,
令5-2k=3,得k=1,所以-a×5=-5,即a=1,
展开式中第2,4,6项的系数为负数,第1,3,5项的系数为正数,
故各项的系数中最大值为=10.
10
课时对点练
五
1.(x2+2)的展开式的常数项是
A.-3 B.-2 C.2 D.3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
基础巩固
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
的展开式的通项为
Tk+1=(-1)k=(-1)k.
令10-2k=2或10-2k=0,
解得k=4或k=5.
故(x2+2)的展开式的常数项是
(-1)4×+2×(-1)5×=3.
2.设n∈N*,则×1n×80+×1n-1×81+×1n-2×82+×1n-3×83+…
+×11×8n-1+×10×8n除以9的余数为
A.0 B.8 C.7 D.2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
因为×1n×80+×1n-1×81+×1n-2×82+×1n-3×83+…+×
11×8n-1+×10×8n=(1+8)n=9n,所以除以9的余数为0.
3.(x3-2x2+x)3的展开式中x6的系数为
A.-1 B.1 C.-20 D.20
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(x3-2x2+x)3=x3(x-1)6,因此所求x6的系数即为(x-1)6的展开式中x3的系数,
由二项式定理知系数为(-1)3=-20.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4.某放射性物质的质量每年比前一年衰减5%,其初始质量为m0,10年后的质量为m',则下列各数中与最接近的是
A.70% B.65% C.60% D.55%
√
由题意可知m'=m0(1-5%)10,则=(1-5%)10=1-×0.05+×0.052-×0.053+…+×0.0510≈1-0.5+45×0.052=61.25%.
5.已知(3x-1)(x+1)n的展开式中所有项的系数之和为64,则展开式中含x2的项的系数为
A.25 B.3 C.5 D.33
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
令x=1可得展开式中所有项的系数之和为2n+1=64,故n=5,
又(x+1)5的展开式的通项为Tk+1=·x5-k,则展开式中含x2的项的系数为3-=5.
6.(x-1)3(1-2x)4的展开式中x3的系数为
A.-15 B.65 C.81 D.129
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
(x-1)3的展开式的通项为Tr+1=(-1)rx3-r,0≤r≤3,r∈Z,
(1-2x)4的展开式的通项为Tk+1=(-2)kxk,0≤k≤4,k∈Z,
则(x-1)3(1-2x)4的展开式中x3的系数为(-1)3·(-2)3+(-1)2·(-2)2+
(-1)1·(-2)1+(-1)0·(-2)0=32+72+24+1=129.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.的展开式中的常数项是 .
==
=-20,所以的展开式中的常数项为-20.
-20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
8.已知(2x+my)(x-y)5的展开式中x2y4的系数为-20,则m的值为 .
3
(2x+my)(x-y)5=2x(x-y)5+my(x-y)5,
因为(x-y)5的展开式中xy4的系数为,x2y3的系数为-,
所以(2x+my)(x-y)5的展开式中x2y4的系数为2-m=-20,
解得m=3.
45
9.用二项式定理证明1110-1能被100整除.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1110-1=(10+1)10-1
=1010+109+108+…+10+-1
=1010+109+108+…+10
=100(108+107+106+…+1),
显然上式括号内的数是正整数,
所以1110-1能被100整除.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10.在二项式的展开式中,第3项和第4项的二项式系数之比为.
(1)求n的值及展开式中的常数项;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
二项式的展开式的通项为Tk+1=xn-k=,
因为第3项和第4项的二项式系数之比为,
所以=,整理得10=3,解得n=12,
所以Tk+1=,
令12-k=0,得k=9,
所以常数项为=.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)展开式中系数最大的项是第几项.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
设展开式中系数最大的项是第k+1项,则
即≤k≤,
因为k∈N*,所以k=4,
所以展开式中系数最大的项是第5项.
11.若二项式(1+ax+x2)(1-x)8的展开式中含x2的项的系数为21,则a等于
A.3 B.2 C.1 D.-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
综合运用
由题意得x2的系数为1××(-1)2+a××(-1)+1×=21,解得a=1.
12.若(2+ax)n(a≠0)的展开式中各项的二项式系数之和为512,且第6项的系数最大,则a的取值范围为
A.(2,3) B. C.[2,3] D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由于二项式(2+ax)n(a≠0)的展开式中各项的二项式系数之和为512,
所以2n=512,n=9,即(2+ax)9(a≠0),
其展开式的通项为
Tk+1=·29-k·(ax)k=ak·29-k··xk,
依题意可知
解得2≤a≤3.
13.(多选)已知的展开式中第4项与第7项的二项式系数相等,且展开式的各项系数之和为0,则
A.n=9
B.的展开式中的有理项有5项
C.的展开式中偶数项的二项式系数和为512
D.(7-a)n除以9余8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
因为第4项与第7项的二项式系数相等,所以=,由组合数的性质
知n=9,故A正确;
因为的展开式的各项系数之和为0,令x=1,得(1+a)9=0,
所以a=-1,
所以的展开式的通项为
Tk+1=(-1)k.
令18-k为整数,得k=0,2,4,6,8,
所以展开式中的有理项有5项,故B正确;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
展开式中偶数项的二项式系数和为++…+=28=256,故C错误;
因为n=9,a=-1,则(7-a)n=(7+1)9=89=(9-1)9=99-98+…+9-1=9(98-97+…+-1)+8,
所以(7-a)n除以9余8,故D正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
14.若(2-x)(x+a)6的展开式中x5的系数为-3,则实数a= .
-或1
因为(x+a)6的展开式的通项为Tk+1=x6-kak(0≤k≤6)且k∈Z,
所以(2-x)(x+a)6的展开式中x5的系数为
2a-a2=12a-15a2=-3,
所以5a2-4a-1=0,即(5a+1)(a-1)=0,
所以a=-或a=1.
15.(多选)对于二项式(n∈N*),以下判断正确的有
A.存在n∈N*,使展开式中有常数项
B.对任意n∈N*,展开式中没有常数项
C.对任意n∈N*,展开式中没有x的一次项
D.存在n∈N*,使展开式中有x的一次项
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
√
拓广探究
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
的展开式的通项为
Tr+1=·3r·,r=0,1,2,…,n,
的展开式的通项为Tk+1=·x4k-n,k=0,1,2,…,n.
则二项式(n∈N*)的展开式的通项为·3r··
·x4k-n,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
未知数x的次数为+4k-n=--+4k,
令--+4k=0,即3r+n=8k,r=1,k=1,n=5是其中一组解,此时,·3r···x4k-n=×3×=75,故展开式中有常数项,且常数项不为0,故A正确,B错误;
令--+4k=1,即3r+n+2=8k,r=0,k=1,n=6是其中一组解,此时,·3r···x4k-n=×30×x3××x-2=6x,故展开式中有x的一次项,且一次项的系数不为0,故D正确,C错误.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
16.已知二项式=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n≥3且n∈N*).若|an-2|,|an-1|,|an|成等差数列.
(1)求的展开式的中间项;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
二项式的通项为
Tk+1=(-x)k=(-1)kxk,k=0,1,2,…,n,
则an=(-1)n=(-1)n,
an-1=(-1)n-1=(-1)n-1,
an-2=(-1)n-2=(-1)n-2,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由题意知2|an-1|=|an-2|+|an|,
即2×=1+,即n2-9n+8=0,
解得n=1(舍去)或n=8.
则的展开式的中间项是
T5=(-1)4x4=x4.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)求|ai|(i=0,1,2,…,n)的最大值.
设|ar|最大,则有
即解得5≤r≤6,
又r∈N*,则r=5或6.
所以|ai|(i=0,1,2,…,n)的最大值为|a5|=|a6|==7.
第六章
<<<
$$
第2课时 二项式定理的综合应用
[学习目标] 1.熟练掌握二项式定理.2.能够利用二项式定理解决两个多项式乘积的特定项问题.3.掌握二项展开式中系数最大(小)问题.4.能利用二项式定理解决整除(余数)问题.
导语 假如今天是星期一,7天后是星期几?16天后是星期几? 82 024天后是星期几?怎样准确快速地得到答案?
一、两个二项式积与三项展开式问题
例1 (1)已知(2x-a)的展开式中x2的系数为-240,则该二项展开式中的常数项为 .
答案 -640
解析 的展开式的通项公式为Tk+1=x6-k=2kx6-2k(k=0,1,2,3,4,5,6),
令6-2k=1,得k=(舍去);
令6-2k=2,得k=2.
故(2x-a)的展开式中x2的系数为
-a22=-240,解得a=4.
令6-2k=-1,得k=(舍去);
令6-2k=0,得k=3.
故(2x-4)的展开式中的常数项为-4×23=-640.
(2)的展开式中的常数项是 .
答案
解析 方法一 原式=,
∴展开式的通项为=(k1=0,1,2,…,5).
当k1=5时,T6=()5=4,
当0≤k1<5时,的展开式的通项为
T =
=(k2=0,1,2,…,5-k1).
令5-k1-2k2=0,即k1+2k2=5.
∵0≤k1<5且k1∈Z,
∴或
∴常数项为4+××+××()3=4++20=.
方法二 原式==·[(x+)2]5=·(x+)10.
求原式的展开式中的常数项,转化为求(x+)10的展开式中含x5项的系数,即)5.
∴所求的常数项为=.
反思感悟 求解两个二项式积的问题时,分别对每个二项展开式进行分析,找到构成展开式中特定项的组成部分,分别求解再相乘,求和即得;求解三项展开式时,应根据式子的特点,转化为二项式(或二项式积)来解决.
跟踪训练1 (1)已知的展开式中常数项为80,则a= .
答案 -
解析 展开式的通项公式为Tk+1=(2x)5-k=25-kx5-2k,令5-2k=0,无整数解;令5-2k=-1,解得k=3,T4=;令5-2k=1,解得k=2,T3=80x;
∴展开式中的常数项为40-80a=80,解得a=-.
(2)在(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为 .
答案 30
解析 方法一 (x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,
含y2的项为T3=(x2+x)3y2,
而(x2+x)3中含x5的项为x4x=x5,
所以x5y2的系数为=30.
方法二 (x2+x+y)5为5个x2+x+y之积,其中有两个取y,两个取x2,一个取x即可得含x5y2的项,所以x5y2的系数为=30.
二、整除和余数问题及近似值问题
例2 (1)实数1.9965的近似值为 .(精确到0.001)
答案 31.681
解析 1.9965=(2-0.004)5=×25-×24×0.0041+×23×0.0042-×22×0.0043+×2×0.0044-×0.0045
≈32-0.32+0.001 28=31.681 28,
将1.9965精确到0.001,故近似值为31.681.
(2)求证:32n+2-8n-9(n∈N*)能被64整除.
证明 32n+2-8n-9
=(8+1)n+1-8n-9
=8n+1+8n+…+82+8+-8n-9
=8n+1+8n+…+82+8(n+1)+1-8n-9
=8n+1+8n+…+82.
上式中的每一项都含有82这个因数,故原式能被64整除.
反思感悟 (1)利用二项式定理处理整除问题,通常把底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再利用二项式定理展开,只考虑后面(或前面)一、二项就可以了.
(2)解决求余数问题,必须构造一个与题目条件有关的二项式.
(3)(1+a)n的近似计算的处理方法
当a的绝对值与1相比很小且n不大时,常用近似公式(1+a)n≈1+na,因为这时展开式的后面部分a2+a3+…+an很小,所以可以忽略不计,但是使用这个公式时应注意a的条件,以及对精确度的要求.若精确度要求较高,则可使用更精确的近似公式(1+a)n≈1+na+a2等.
跟踪训练2 (1)1.026的近似值(精确到0.01)为 .
答案 1.13
解析 由二项式定理得,1.026=(1+0.02)6=1+×0.02+×0.022+×0.023+…+0.026≈1+0.12+0.006≈1.13.
(2)设a∈Z,且0≤a<13,若512 024+a能被13整除,则a= .
答案 12
解析 因为512 024+a=(52-1)2 024+a=522 024-522 023+522 022-…-×521+1+a能被13整除,故1+a能被13整除,又0≤a<13,故a=12.
三、二项展开式中的系数最值问题
例3 (1)在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最小的项的系数为( )
A.-126 B.-70
C.-56 D.-28
答案 C
解析 因为只有第5项的二项式系数最大,所以n=8,的展开式的通项为Tk+1=(-1)k(k=0,1,2,…,8),
所以展开式中奇数项的二项式系数与相应奇数项的系数相等,偶数项的二项式系数与相应偶数项的系数互为相反数,而展开式中第5项的二项式系数最大,因此展开式中第4项和第6项的系数相等且最小,为(-1)3=-56.
(2)(2024·全国甲卷)二项式的展开式中,各项系数的最大值是 .
答案 5
解析 二项展开式的通项为
Tk+1=xk,
0≤k≤10且k∈Z,
设展开式中第k+1项系数最大,
则⇒
即≤k≤,又k∈Z,故k=8,
所以展开式中系数最大的项是第9项,
且该项系数为=5.
反思感悟 求解二项展开式中系数的最值策略
(1)求二项式系数的最大值,依据(a+b)n中n的奇偶及二项式系数的性质求解.
(2)求展开式中项的系数的最大值,设展开式各项的系数分别为A1,A2,…,An+1,且第k项系数最大,因此在系数均为正值的前提下,求展开式中项的系数的最大值只需解不等式组即得结果.
跟踪训练3 (多选)已知的二项展开式中二项式系数之和为64,下列结论正确的是( )
A.二项展开式中各项系数之和为36
B.二项展开式中二项式系数最大的项为160
C.二项展开式中无常数项
D.二项展开式中系数最大的项为90x3
答案 AB
解析 因为的二项展开式中二项式系数之和为64,所以2n=64,得n=6,
二项式的展开式的通项为
Tk+1=(2x)6-k=26-k,
对于A,令x=1,可得二项展开式中各项系数之和为36,所以选项A正确;
对于B,第4项的二项式系数最大,此时k=3,
则二项展开式中二项式系数最大的项为T4=26-3=160,所以选项B正确;
对于C,令6-k=0,得k=4,所以二项展开式中的常数项为26-4=60,所以选项C错误;
对于D,令第k+1项的系数最大,则解得≤k≤,
因为k∈N*,所以当k=2时,二项展开式中系数最大,则二项展开式中系数最大的项为
T3=24x3=240x3,所以选项D错误.
1.知识清单:
(1)两个二项式积与三项展开式问题.
(2)整除和余数问题及近似值问题.
(3)二项展开式中的系数最值问题.
2.方法归纳:分类讨论、方程思想等.
3.常见误区:分类不当,重复或遗漏.
1.在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为( )
A.30 B.20
C.15 D.10
答案 C
解析 因为(1+x)6的展开式的通项为Tk+1=xk,所以x(1+x)6的展开式中含x3的项为x3=15x3,所以含x3项的系数为15.
2.9192被100除所得的余数为( )
A.1 B.81
C.-81 D.-1
答案 B
解析 9192=(90+1)92=×9092+×9091+…+×902+×90+.
前91项均能被100整除,剩下两项为92×90+1=8 281,显然8 281除以100所得的余数为81.
故9192被100除所得的余数为81.
3.(x+y+3)5展开式中不含y的各项系数之和为( )
A.25 B.35
C.45 D.55
答案 C
解析 由(x+y+3)5=[(x+3)+y]5,则展开式的通项为Tk+1=(x+3)5-kyk,
当k=0时,不含y的项,
T1=(x+3)5=(x+3)5,
令x=1,可得不含y的各项系数之和为45.
4.在的展开式中,x3的系数等于-5,则该展开式各项的系数中最大值为 .
答案 10
解析 的展开式的通项
Tk+1=x5-k=(-a)kx5-2k,
令5-2k=3,得k=1,所以-a×5=-5,即a=1,
展开式中第2,4,6项的系数为负数,第1,3,5项的系数为正数,
故各项的系数中最大值为=10.
课时对点练 [分值:100分]
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共12分
1.(x2+2)的展开式的常数项是( )
A.-3 B.-2
C.2 D.3
答案 D
解析 的展开式的通项为
Tk+1=(-1)k=(-1)k.
令10-2k=2或10-2k=0,
解得k=4或k=5.
故(x2+2)的展开式的常数项是
(-1)4×+2×(-1)5×=3.
2.设n∈N*,则×1n×80+×1n-1×81+×1n-2×82+×1n-3×83+…+×11×8n-1+×10×8n除以9的余数为( )
A.0 B.8
C.7 D.2
答案 A
解析 因为×1n×80+×1n-1×81+×1n-2×82+×1n-3×83+…+×11×8n-1+×10×8n=(1+8)n=9n,所以除以9的余数为0.
3.(x3-2x2+x)3的展开式中x6的系数为( )
A.-1 B.1
C.-20 D.20
答案 C
解析 (x3-2x2+x)3=x3(x-1)6,因此所求x6的系数即为(x-1)6的展开式中x3的系数,
由二项式定理知系数为(-1)3=-20.
4.某放射性物质的质量每年比前一年衰减5%,其初始质量为m0,10年后的质量为m',则下列各数中与最接近的是( )
A.70% B.65%
C.60% D.55%
答案 C
解析 由题意可知m'=m0(1-5%)10,则=(1-5%)10=1-×0.05+×0.052-×0.053+…+×0.0510≈1-0.5+45×0.052=61.25%.
5.已知(3x-1)(x+1)n的展开式中所有项的系数之和为64,则展开式中含x2的项的系数为( )
A.25 B.3
C.5 D.33
答案 C
解析 令x=1可得展开式中所有项的系数之和为2n+1=64,故n=5,
又(x+1)5的展开式的通项为Tk+1=·x5-k,则展开式中含x2的项的系数为3-=5.
6.(x-1)3(1-2x)4的展开式中x3的系数为( )
A.-15 B.65
C.81 D.129
答案 D
解析 (x-1)3的展开式的通项为Tr+1=(-1)rx3-r,0≤r≤3,r∈Z,
(1-2x)4的展开式的通项为Tk+1=(-2)kxk,0≤k≤4,k∈Z,
则(x-1)3(1-2x)4的展开式中x3的系数为
(-1)3·(-2)3+(-1)2·(-2)2+(-1)1·(-2)1+(-1)0·(-2)0=32+72+24+1=129.
7.(5分)的展开式中的常数项是 .
答案 -20
解析 ==,上述式子展开式中的常数项只有一项,为=-20,所以的展开式中的常数项为-20.
8.(5分)已知(2x+my)(x-y)5的展开式中x2y4的系数为-20,则m的值为 .
答案 3
解析 (2x+my)(x-y)5=2x(x-y)5+my(x-y)5,
因为(x-y)5的展开式中xy4的系数为,x2y3的系数为-,
所以(2x+my)(x-y)5的展开式中x2y4的系数为2-m=-20,
解得m=3.
9.(10分)用二项式定理证明1110-1能被100整除.
证明 1110-1=(10+1)10-1
=1010+109+108+…+10+-1
=1010+109+108+…+10
=100(108+107+106+…+1),
显然上式括号内的数是正整数,
所以1110-1能被100整除.
10.(11分)在二项式的展开式中,第3项和第4项的二项式系数之比为.
(1)求n的值及展开式中的常数项;(6分)
(2)展开式中系数最大的项是第几项.(5分)
解 (1)二项式的展开式的通项为Tk+1=xn-k=,
因为第3项和第4项的二项式系数之比为,
所以=,整理得10=3,解得n=12,
所以Tk+1=,
令12-k=0,得k=9,
所以常数项为=.
(2)设展开式中系数最大的项是第k+1项,则
即解得≤k≤,
因为k∈N*,所以k=4,
所以展开式中系数最大的项是第5项.
11.若二项式(1+ax+x2)(1-x)8的展开式中含x2的项的系数为21,则a等于( )
A.3 B.2
C.1 D.-1
答案 C
解析 由题意得x2的系数为1××(-1)2+a××(-1)+1×=21,解得a=1.
12.若(2+ax)n(a≠0)的展开式中各项的二项式系数之和为512,且第6项的系数最大,则a的取值范围为( )
A.(2,3) B.
C.[2,3] D.
答案 C
解析 由于二项式(2+ax)n(a≠0)的展开式中各项的二项式系数之和为512,
所以2n=512,n=9,即(2+ax)9(a≠0),
其展开式的通项为
Tk+1=·29-k·(ax)k=ak·29-k··xk,
依题意可知
解得2≤a≤3.
13.(多选)已知的展开式中第4项与第7项的二项式系数相等,且展开式的各项系数之和为0,则( )
A.n=9
B.的展开式中的有理项有5项
C.的展开式中偶数项的二项式系数和为512
D.(7-a)n除以9余8
答案 ABD
解析 因为第4项与第7项的二项式系数相等,所以=,由组合数的性质知n=9,故A正确;
因为的展开式的各项系数之和为0,令x=1,得(1+a)9=0,所以a=-1,
所以的展开式的通项为
Tk+1=(-1)k.
令18-k为整数,得k=0,2,4,6,8,
所以展开式中的有理项有5项,故B正确;
展开式中偶数项的二项式系数和为++…+=28=256,故C错误;
因为n=9,a=-1,则(7-a)n=(7+1)9=89=(9-1)9=99-98+…+9-1=9(98-97+…+-1)+8,
所以(7-a)n除以9余8,故D正确.
14.(5分)若(2-x)(x+a)6的展开式中x5的系数为-3,则实数a= .
答案 -或1
解析 因为(x+a)6的展开式的通项为Tk+1=x6-kak(0≤k≤6)且k∈Z,
所以(2-x)(x+a)6的展开式中x5的系数为
2a-a2=12a-15a2=-3,
所以5a2-4a-1=0,即(5a+1)(a-1)=0,
所以a=-或a=1.
15.(多选)对于二项式(n∈N*),以下判断正确的有( )
A.存在n∈N*,使展开式中有常数项
B.对任意n∈N*,展开式中没有常数项
C.对任意n∈N*,展开式中没有x的一次项
D.存在n∈N*,使展开式中有x的一次项
答案 AD
解析 的展开式的通项为
Tr+1=·3r·,r=0,1,2,…,n,
的展开式的通项为Tk+1=·x4k-n,k=0,1,2,…,n.
则二项式(n∈N*)的展开式的通项为·3r···x4k-n,
未知数x的次数为+4k-n=--+4k,
令--+4k=0,即3r+n=8k,r=1,k=1,n=5是其中一组解,此时,·3r···x4k-n=×3×=75,故展开式中有常数项,且常数项不为0,故A正确,B错误;
令--+4k=1,即3r+n+2=8k,r=0,k=1,n=6是其中一组解,此时,·3r···x4k-n=×30×x3××x-2=6x,故展开式中有x的一次项,且一次项的系数不为0,故D正确,C错误.
16.(12分)已知二项式=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n≥3且n∈N*).若|an-2|,|an-1|,|an|成等差数列.
(1)求的展开式的中间项;(6分)
(2)求|ai|(i=0,1,2,…,n)的最大值.(6分)
解 (1)二项式的通项为
Tk+1=(-x)k=(-1)kxk,k=0,1,2,…,n,
则an=(-1)n=(-1)n,
an-1=(-1)n-1=(-1)n-1,
an-2=(-1)n-2=(-1)n-2,
由题意知2|an-1|=|an-2|+|an|,
即2×=1+,即n2-9n+8=0,
解得n=1(舍去)或n=8.
则的展开式的中间项是
T5=(-1)4x4=x4.
(2)设|ar|最大,则有
即解得5≤r≤6,
又r∈N*,则r=5或6.
所以|ai|(i=0,1,2,…,n)的最大值为
|a5|=|a6|==7.
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。