专题10 二项式特定项及其系数-2024-2025学年高二数学专项强化与检测(人教A版2019选择性必修第三册)
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内容正文:
专题10 二项式特定项及其系数 高二数学专项强化与检测
专题10 二项式特定项及其系数
一、知识填空:
1.二项式定理
(1) .这个公式称为二项式定理.
(2)展开式:右边的多项式叫作的二项展开式,一共有 项.
(3)二项式系数:各项的系数(其中,,)叫作二项式系数.
(4)通项:展开式的第 项叫作二项展开式的通项,记作 .
2.二项式系数的性质
性质
对称性
与首末等距的两个二项式系数 ,即
增减性与最大值
当时,二项式系数是
当时,二项式系数是
当n为偶数时,中间 的二项式系数最大
当n为奇数时,中间 的二项式系数相等且最大
二项式系数的和
自检自纠:
1.(1)(2)(3) (4)
2. 相等 递增的 递减的 一项 两项
二、专项训练:
题组一: 二项式展开式特定项及其系数
1. 的展开式中的第7项为( )
A.3546 B.5437 C.4532 D.5376
【答案】D
【详解】,故选:D.
2.在的二项展开式中,第三项的系数为___________(用数值作答).
【答案】60
【详解】由题意,故第三项的系数为60,故答案为:60
3.二项式的展开式中第项的二项式系数为( )
A. B.15 C. D.20
【答案】D
【详解】二项式展开式的通项为(且), 所以二项式的展开式中第项的二项式系数为.故选:D.
4.设i为虚数单位,则的展开式中含x4的项为( )
(A)-15x4 (B)15x4 (C)-20i x4 (D)20i x4
【答案】A
【详解】二项式展开的通项,令,得,则展开式中含的项为,故选A.
5.在的展开式中,的系数为( )
A.8 B.10 C.80 D.160
【答案】C
【详解】的展开式的通项公式为,其中,当时,可得展开式中的系数为.故选:C
6.二项式的展开式中的系数是,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【详解】可以看作8个因式的乘积,根据多项式乘法法则,展开式中项需要从8个因式中取7个和1个相乘得到,所以由排列组合的知识有展开式中的系数,解得,故选:B.
7.在二项式的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.
【答案】; 5
【详解】由题意,的通项为,当时,可得常数项为;若展开式的系数为有理数,则,有共5个项.
8.的展开式中常数项是________(用数字作答).
【答案】240
【详解】二项式展开通项:
当,解得,的展开式中常数项是:.
9.(多选)若二项式的展开式中含有常数项,则的值可以是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】AD
【详解】的展开式的通项为,由于的展开式中含有常数项,则有解,即,当时,成立;当时,成立;当时,不存在使得;当时,不存在使得.
故选:AD.
10.(多选)在的展开式中,下列说法正确的是( )
A.展开式中各项的通项公式为 B.展开式中各项的系数等于其二项式系数
C.x的幂指数是整数的项共有5项 D.展开式中存在常数项
【答案】ABC
【详解】对于A,,故A正确;对于B,的通项:,各项的系数为:,二项式系数为:,两者相等,故B正确;
对于C,x的幂指数是整数,∵的通项:,∴,且,,解得共五项,故C正确;对于D,的通项:,∴,且,∴k无解,故D错误.故选:ABC.
题组二:结合二项式系数的性质的特定项问题
1.在二项式的展开式中,奇数项的二项式系数的和为,则 .
【答案】15
【详解】因为在二项式的展开式中,奇数项的二项式系数的和为,所以,解得.故答案为:.
2.若展开式中只有第项的二项式系数最大,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为展开式中只有第项的二项式系数最大,则其展开式中共项,所以,,解得.故选:D.
3.的展开式中第6项的二项式系数最大,则n可以为______.
【答案】,10,11
【详解】由二项式系数性质知,当是偶数时,第项的二项式系数最大,,,当是奇数时,第项和第项的二项式系数相等且最大, ,解得或.故答案为:9,10,11.
4.已知展开式的第5项的二项式系数最大,则展开式中的系数为( )
A. B.252 C. D.28
【答案】B
【详解】由于展开式的第5项的二项式系数为最大,故,展开式中的系数为,故选:B
5.若的展开式中第3项与第7项的系数相等,则展开式中系数最大的项为( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
【答案】B
【详解】由题意,二项式的展开式的系数与二项式系数相同,即,解得,则展开式中共有9项,系数最大的项为第5项.故选:B.
6.若的展开式中第项与第项的二项式系数相等,则展开式中系数为无理数的项数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】展开式中第项与第项的二项式系数相等,,解得:;展开式的通项公式为:;则当,,时,展开式中的系数为无理数,共项.故选:B.
7.(多选)已知二项式的展开式中共有项,则下列说法正确的有( )
A.为 B.所有项的二项式系数和为
C.二项式系数最大的项为第4项 D.没有常数项
【答案】CD
【详解】因为二项式的展开式中共有项,所以,解得,故A错误;二项式所有项的二项式系数和为,故B错误;因为二项式展开式中共有项,所以二项式系数最大的项为第项,故C正确;二项式展开式的通项为,令,解得(舍去),所以展开式中没有常数项,故D正确.故选:CD
8.(多选)已知的展开式中,二项式系数之和为64,下列说法正确的是( )
A.2,n,10成等差数列 B.各项系数之和为64
C.展开式中二项式系数最大的项是第3项 D.展开式中第5项为常数项
【答案】ABD
【详解】由的二项式系数之和为,得,得2,6,10成等差数列,A正确;
令,,则的各项系数之和为64,B正确;
的展开式共有7项,则二项式系数最大的项是第4项,C不正确;
的展开式中的第5项为为常数项,D正确.
故选:ABD
9.(多选)已知的展开式的二项式系数和为,则下列说法正确的是( )
A. B.展开式中各项系数的和为
C.展开式中第项的系数为 D.展开式中含项的系数为
【答案】ABD
【详解】对于A,因为的展开式的二项式系数和为,所以,则,故A正确;对于B,令,则,所以展开式中各项系数的和为1,故B正确;对于C,因为的展开式通项为,令可得第4项的系数为,故C不正确;对于D,在选项C中的通项公式中,令,得,则,所以含项的系数为,故D正确.故选:ABD.
10.(多选)设为正整数,展开式中二项式系数的最大值为,展开式中二项式系数的最大值为,若,则下列结论正确的有( )
A. B.
C.展开式中的常数项为15 D.展开式中的常数项为30
【答案】ABC
【详解】由题可知,,.因为,所以,解得,A正确;,B正确;展开式中的常数项为,C正确,D错误.故选:ABC.
题组三:两个二项式积的特定项及其系数
1.展开式中含项的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因,于是得展开式中的二次为,所以展开式中含项的系数为9.故选:D
2.的展开式中的系数为___________.(用数字作答)
【答案】
【详解】的系数为.故答案为:
3.的展开式中的常数项是( )
A.-112 B.-48 C.48 D.112
【答案】D
【详解】展开式的通项为.令,得,则;令,得,则;故的展开式中的常数项是.故选:D.
4.的展开式中,项的系数是___________.(用数字作答)
【答案】65
【详解】由题意,的展开式的通项,令,得,得;令,得,得.故的展开式中,项的系数为.故答案为:65
5.展开式中的系数为( )
A.-5 B.5 C.15 D.30
【答案】A
【详解】由二项式的通项公式为,当时,的系数为;当时,的系数为,可得展开式中项为,所以的系数为.故选A.
6. 展开式中的系数为( )
A.15 B.20 C.30 D.35
【答案】C
【详解】因为,则展开式中含的项为,展开式中含的项为,故前系数为,选C.
7.在的展开式中,与项的系数和为___________.(结果用数值表示)
【答案】
【详解】因为展开式的通项公式为,所以的展开式中的系数为,项的系数为,即与项的系数和为.
8.的展开式中x3y3的系数为( )
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20
【答案】C
【详解】展开式的通项公式为(且),所以与展开式的乘积可表示为:或,在中,令,可得:,该项中的系数为,在中,令,可得:,该项中的系数为.所以的系数为.
9.的展开式中含项的系数为2,则a的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】AD
【详解】的展开式中含项的系数为
即,∴,∴或.故选:AD
10.的展开式中的系数是 .
【答案】126
【详解】因为的展开式的通项公式为,所以的展开式中的系数为:.故答案为:.
题组四:三项展开式的特定项及其系数
1.展开式中含的项的系数是 .
【答案】
【详解】其展开式为,
根据题意可得:.
当时,则,展开式为.,,则含的项的系数为.
当时,则,展开式为,,则含的项的系数为.
当时, 则,展开式为,,则含的项的系数为.
综上所述:含的项的系数为.故答案为:
2.的展开式中,项的系数为( )
A.400 B.480 C.720 D.800
【答案】D
【详解】,的展开式通项为,的展开式通项为,所以的展开式通项为,
其中,,且、,令,可得或或,因此的展开式中的系数为.故选:D.
3.的展开式中项的系数为( )
A.280 B. C.448 D.
【答案】D
【详解】由于,则其展开式的通项为,,
令,则,所以项的系数为.故选:D
4.在的展开式中,项的系数为( )
A. B. C.30 D.50
【答案】B
【详解】表示5个因式的乘积,在这5个因式中,有2个因式都选,其余的3个因式都选1,相乘可得含的项;或者有3个因式选,有1个因式选,1个因式选1,相乘可得含的项,故项的系数为.故选:B.
5.在的展开式中,常数项是 .
【答案】-252
【详解】∵2=4,∴Tr+1=C4r x4-rr=C4r(-1)rx4-2r,令4-2r=0,解得r=2,∴常数项为C42(-1)2=6.
6.在的展开式中,项的系数为 .(结果用数值表示)
【答案】180
【详解】,其通项为:,显然,项仅可能来自于,故令,得,则,的展开式的通项为,令,则,则项的系数为.故答案为:180.
7.在的展开式中,的系数为( )
A.60 B.15 C.120 D.30
【答案】A
【详解】方法1:可以看作6个相乘,从中选2个y,有种选法;再从剩余的4个括号中选出3个x,最后一个括号选出,有种选法;所以的系数为.
方法2:因为,所以其展开式的通项公式为,令,得展开式的通项公式为,再令,得,所以的系数为.
故选:A.
8.的展开式中的系数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【详解】的通项公式,令,则,所以的系数为,故选:B
9.(多选)关于的展开式,下列结论正确的是( )
A.所有项的二项式系数和为64 B.所有项的系数和为0
C.常数项为 D.系数最大的项为第3项
【答案】ABC
【详解】,得二项式的系数和为,故A正确;令得所有项的系数和为0,故B正确;常数项,故C正确;由,系数为,最大为或,为第3项或第5项,故D错误.故选:ABC
10.(多选)的展开式中不含的项的系数的绝对值的和为243,不含的项的系数的绝对值的和为32,则a,b,n的值可能为( )
A.a=1,b=2,n=5 B.a=-2,b=-1,n=6
C.a=-1,b=2,n=6 D.a=-1,b=-2,n=5
【答案】AD
【详解】∵的展开式中不含的项的系数的绝对值的和为243,不含的项的系数的绝对值的和为32.∴不含的项的系数的绝对值为,不含的项的系数的绝对值为,
∴,,∴将各选项的参数取值代入验证知AD正确.故选:AD.
三、自我检测:
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项二项式系数相同的项是( )
A.第n-k项 B.第n-k-1项
C.第n-k+1项 D.第n-k+2项
【答案】D
【详解】第k项的二项式系数是,由于,所以与第k项二项式系数相同的项是第n-k+2项.故选:D.
2.若的展开式中,第3项的二项式系数与第7项的二项式系数相等,则( ).
A.10 B.9 C.8 D.7
【答案】C
【详解】根据二项式系数的对称性知,则,故选:C.
3.在的展开式中,所有奇数项二项式系数之和等于1024,则中间项的二项式系数是
A.462 B.330 C.682 D.792
【答案】A
【详解】的展开式中,所有奇数项二项式系数之和等于,则中间项的二项式系数是.故选A
4.展开式中所有项的系数和为243,展开式中二项式系数最大值为( )
A.6 B.10 C.15 D.20
【答案】B
【详解】令得,,展开式中二项式系数最大的项是第3和第4项,最大的二项式系数为.故选:B.
5.的展开式中,常数项为( )
A. B. C.180 D.300
【答案】B
【详解】的展开式的通项为.
当为常数时,,解得,则;
当为常数时,,解得,则,
所以的展开式中常数项为.故选:B.
6.的展开式中,项的系数为( )
A.400 B.480 C.720 D.800
【答案】D
【详解】,的展开式通项为,的展开式通项为,所以的展开式通项为,
其中,,且、,令,可得或或,因此的展开式中的系数为.故选:D.
7.已知二项式的展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大,且展开式中项的系数为,则为
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【详解】∵二项式的展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大,∴,又∵的通项为:,令,解得,又∵展开式中项的系数为,即,解得或(舍去).故选B.
8.若的展开式中的系数为3,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【详解】,而的展开式的通项公式为,故 的展开式中的系数为,
则,故选:C.
二、多选题(每小题6分,有错选0分,有漏选得部分分,共18分)
9.的展开式中含项的系数为2,则a的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】AD
【详解】的展开式中含项的系数为
即,∴,∴或.故选:AD
10.已知二项式的展开式,则( )
A.二项式系数最大的项为第3项 B.常数项为第5项
C.展开式中含的项为 D.展开式中所有项的系数和为64
【答案】BC
【详解】由于,故二项式系数最大为,为第4项,故A错误,的展开式的通项为,令,解得,故常数项为第5项,B正确,
令,则,故含的项为,故C正确,在中,令,得,故D错误,故选:BC
11.已知的展开式中二项式系数之和为1024,则下列说法正确的( )
A.展开式中奇数项的二项式系数和为256 B.展开式的各项系数之和为1024
C.展开式中常数项为45 D.展开式中含项的系数为45
【答案】BCD
【详解】因为的展开式中二项式系数之和为1024,所以,得,所以二项式展开式的通项公式为,对于A,展开式中奇数项的二项式系数和为,所以A错误,对于B,因为的展开式中二项式系数之和与展开式的各项系数之和相等,所以展开式的各项系数之和为1024,所以B正确,对于C,令,解得,所以展开式中常数项为,所以C正确,对于D,令,解得,所以展开式中含项的系数为,所以D正确,故选:BCD
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.已知的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于( )
A.11 B.10 C.9 D.8
【答案】D
【详解】由题可知:的展开式中只有第5项的二项式系数最大,所以展开式中共有9项
所以.故选:D
13.的展开式中含项的系数是 (结果用数字表示).
【答案】
【详解】展开式中含项的系数是.故答案为:
14.已知的展开式中的系数为,则该二项展开式中的常数项为 .
【答案】
【详解】的展开式的通项为,令,得(舍去);令,得.故的展开式中的系数为,解得.令,得(舍去);令,得.故的展开式中的常数项为.故答案为.
3.在的展开式中,的系数为______.(用数字作答)
【答案】60.
【解析】根据二项展开的通项公式可知,的系数为.
5. 的展开式中x2的系数为__________.(用数字作答)
【答案】-56【解析】展开式通项为,令,,所以的.故答案为-56.
1.在的展开式中,的系数为( ).
A. -5 B. 5 C. -10 D. 10
【答案】C
【解析】展开式的通项公式为:,令可得:,则的系数为:.
8.在的展开式中,的系数是_________.
【答案】10
【解析】因为的展开式的通项公式为,令,解得.所以的系数为.
6.展开式中的常数项为( )
A.90 B.20 C.540 D.600
【答案】C
【详解】由二项式的展开式的通项为.当时,可得,所以展开式中的常数项为.故选:C
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$$专题10 二项式特定项及其系数 高二数学专项强化与检测
专题10 二项式特定项及其系数
一、知识填空:
1.二项式定理
(1) .这个公式称为二项式定理.
(2)展开式:右边的多项式叫作的二项展开式,一共有 项.
(3)二项式系数:各项的系数(其中,,)叫作二项式系数.
(4)通项:展开式的第 项叫作二项展开式的通项,记作 .
2.二项式系数的性质
性质
对称性
与首末等距的两个二项式系数 ,即
增减性与最大值
当时,二项式系数是
当时,二项式系数是
当n为偶数时,中间 的二项式系数最大
当n为奇数时,中间 的二项式系数相等且最大
二项式系数的和
自检自纠:
1.(1)(2)(3) (4)
2. 相等 递增的 递减的 一项 两项
二、专项训练:
题组一: 二项式展开式特定项及其系数
1. 的展开式中的第7项为( )
A.3546 B.5437 C.4532 D.5376
2.在的二项展开式中,第三项的系数为___________(用数值作答).
3.二项式的展开式中第项的二项式系数为( )
A. B.15 C. D.20
4.设i为虚数单位,则的展开式中含x4的项为( )
(A)-15x4 (B)15x4 (C)-20i x4 (D)20i x4
5.在的展开式中,的系数为( )
A.8 B.10 C.80 D.160
6.二项式的展开式中的系数是,则( )
A. B.1 C. D.
7.在二项式的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.
8.的展开式中常数项是________(用数字作答).
9.(多选)若二项式的展开式中含有常数项,则的值可以是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
10.(多选)在的展开式中,下列说法正确的是( )
A.展开式中各项的通项公式为 B.展开式中各项的系数等于其二项式系数
C.x的幂指数是整数的项共有5项 D.展开式中存在常数项
题组二:结合二项式系数的性质的特定项问题
1.在二项式的展开式中,奇数项的二项式系数的和为,则 .
2.若展开式中只有第项的二项式系数最大,则( )
A. B. C. D.
3.的展开式中第6项的二项式系数最大,则n可以为______.
4.已知展开式的第5项的二项式系数最大,则展开式中的系数为( )
A. B.252 C. D.28
5.若的展开式中第3项与第7项的系数相等,则展开式中系数最大的项为( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
6.若的展开式中第项与第项的二项式系数相等,则展开式中系数为无理数的项数为( )
A. B. C. D.
7.(多选)已知二项式的展开式中共有项,则下列说法正确的有( )
A.为 B.所有项的二项式系数和为
C.二项式系数最大的项为第4项 D.没有常数项
8.(多选)已知的展开式中,二项式系数之和为64,下列说法正确的是( )
A.2,n,10成等差数列 B.各项系数之和为64
C.展开式中二项式系数最大的项是第3项 D.展开式中第5项为常数项
9.(多选)已知的展开式的二项式系数和为,则下列说法正确的是( )
A. B.展开式中各项系数的和为
C.展开式中第项的系数为 D.展开式中含项的系数为
10.(多选)设为正整数,展开式中二项式系数的最大值为,展开式中二项式系数的最大值为,若,则下列结论正确的有( )
A. B.
C.展开式中的常数项为15 D.展开式中的常数项为30
题组三:两个二项式积的特定项及其系数
1.展开式中含项的系数为( )
A. B. C. D.
2.的展开式中的系数为___________.(用数字作答)
3.的展开式中的常数项是( )
A.-112 B.-48 C.48 D.112
4.的展开式中,项的系数是___________.(用数字作答)
5.展开式中的系数为( )
A.-5 B.5 C.15 D.30
6. 展开式中的系数为( )
A.15 B.20 C.30 D.35
7.在的展开式中,与项的系数和为___________.(结果用数值表示)
8.的展开式中x3y3的系数为( )
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20
9.的展开式中含项的系数为2,则a的值为( )
A.1 B. C. D.
10.的展开式中的系数是 .
题组四:三项展开式的特定项及其系数
1.展开式中含的项的系数是 .
2.的展开式中,项的系数为( )
A.400 B.480 C.720 D.800
3.的展开式中项的系数为( )
A.280 B. C.448 D.
4.在的展开式中,项的系数为( )
A. B. C.30 D.50
5.在的展开式中,常数项是 .
6.在的展开式中,项的系数为 .(结果用数值表示)
7.在的展开式中,的系数为( )
A.60 B.15 C.120 D.30
8.的展开式中的系数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
9.(多选)关于的展开式,下列结论正确的是( )
A.所有项的二项式系数和为64 B.所有项的系数和为0
C.常数项为 D.系数最大的项为第3项
10.(多选)的展开式中不含的项的系数的绝对值的和为243,不含的项的系数的绝对值的和为32,则a,b,n的值可能为( )
A.a=1,b=2,n=5 B.a=-2,b=-1,n=6
C.a=-1,b=2,n=6 D.a=-1,b=-2,n=5
三、自我检测:
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项二项式系数相同的项是( )
A.第n-k项 B.第n-k-1项
C.第n-k+1项 D.第n-k+2项
2.若的展开式中,第3项的二项式系数与第7项的二项式系数相等,则( ).
A.10 B.9 C.8 D.7
3.在的展开式中,所有奇数项二项式系数之和等于1024,则中间项的二项式系数是
A.462 B.330 C.682 D.792
4.展开式中所有项的系数和为243,展开式中二项式系数最大值为( )
A.6 B.10 C.15 D.20
5.的展开式中,常数项为( )
A. B. C.180 D.300
6.的展开式中,项的系数为( )
A.400 B.480 C.720 D.800
7.已知二项式的展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大,且展开式中项的系数为,则为
A.2 B.1 C. D.
8.若的展开式中的系数为3,则( )
A.1 B. C. D.2
二、多选题(每小题6分,有错选0分,有漏选得部分分,共18分)
9.的展开式中含项的系数为2,则a的值为( )
A.1 B. C. D.
10.已知二项式的展开式,则( )
A.二项式系数最大的项为第3项 B.常数项为第5项
C.展开式中含的项为 D.展开式中所有项的系数和为64
11.已知的展开式中二项式系数之和为1024,则下列说法正确的( )
A.展开式中奇数项的二项式系数和为256 B.展开式的各项系数之和为1024
C.展开式中常数项为45 D.展开式中含项的系数为45
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.已知的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于( )
A.11 B.10 C.9 D.8
13.的展开式中含项的系数是 (结果用数字表示).
14.已知的展开式中的系数为,则该二项展开式中的常数项为 .
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