内容正文:
清单02 二项式定理与杨辉三角
清单01 二项式定理
该公式叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式,共有项,
其中各项的系数叫做二项式系数,
展开式的第项为
注意:①是第项,而不是第k项;
②通项公式中a,b的位置不能颠倒.
清单02 二项式系数的性质
对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,由公式得到
增减性与最大值
当时,二项式系数是逐渐增大的;当时,二项式系数是逐渐减小的,因此二项式系数在中间取得最大值
①当n是偶数时,中间的一项的二项式系数最大;
②当n是奇数时,中间的一项的二项式系数最大;
二项式系数的和
二项式系数的和为
奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即
清单03 系数之和
①求各项系数之和,令即可
②若,则f(x)展开式中各项系数之和为,
奇数项系数之和为,
偶数项系数之和为.
清单04 系数的最大值
求展开式中系数最大的项
情况
方法
可转化成求二项式系数最大的项
待定系数法:设展开式中各项系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来
【考点题型一】二项式定理的正用和逆用()
【例1】化简,其结果等于( )
A. B. C. D.
【变式1-1】求的展开式;
【变式1-2】化简( )
A. B. C. D.
【变式1-3】已知,则实数
【变式1-4】根据二项式定理完成下列各题:
(1)求的展开式;
(2)化简
【考点题型二】求二项式展开式的特定项()
【例2】在的展开式中,的系数为10,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【变式2-1】 在的展开式中,第项的二项式系数与第项的二项式系数的比为.
(1)求的值;
(2)求展开式中含的项的二项式系数(用数字作答).
【变式2-2】一组数据按照从小到大的顺序排列为,记这组数据的上四分位数为,则二项式展开式的常数项为 .
【变式2-3】若,则( )
A. B.10 C. D.45
【变式2-4】若的展开式中存在常数项,则的最小值为 .
【考点题型三】求二项式展开式的有理项()
【例3】已知的展开式中,各项的二项式系数的和为.
(1)求展开式中所有项的系数之和;
(2)求展开式中系数最大的有理项.
【变式3-1】展开式中系数为有理数的项共有( )
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【变式3-2】在 的展开式中,系数为有理数的项共有 项.
【变式3-3】在的展开式中有理项的系数的和为 .
【变式3-4】已知的展开式中,各项的二项式系数之和为128.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中有理项
【考点题型四】多项式相乘的二项展开式()
【例4】展开式中的常数项为( )
A.3 B.-3 C.7 D.-7
【变式4-1】已知的展开式中的系数为,则 .
【变式4-2】的展开式中,含的项的系数为 .(用数字作答)
【变式4-3】展开式中的系数为 .
【变式4-4】的展开式中的系数为 .
【考点题型五】三项展开式的系数问题()
【例5】,则
【变式5-1】(多选)在展开式中( )
A.展开式中不存在含的项 B.展开式所有项系数和为243
C.展开式中含项的系数为30 D.展开式共21项
【变式5-2】的展开式中,的系数是 (用数字作答).
【变式5-3】的展开式中所有不含的项的系数之和为( )
A. B. C.1 D.243
【变式5-4】设,则 ,的最小值是 .
【考点题型六】(奇偶)项的系数和问题()
【例6】已知二项展开式,则( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】已知,若,则( )
A. B. C. D.
【变式6-2】若,则( )
A.0 B.1 C.4 D.8
【变式6-3】已知,则 , .
【变式6-4】已知二项式.
(1)求的值;
(2)求的值(结果可保留幂的形式).
【考点题型七】二项式系数之和及二项式系数的最值问题()
【例7】已知的展开式中只有第项的二项式系数最大,则展开式各项的二项式系数之和为 .
【变式7-1】在的展开式中各二项式系数的和为32,则的系数为( )
A.10 B.40 C.80 D.120
【变式7-2】在的展开式中含项的系数为15,则展开式中二项式系数最大的是第( )项
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式7-3】二项式的展开式中,末尾两项的系数之和为9,且二项式系数最大的一项的值为,则在内的值为 .
【变式7-4】在的展开式中,各二项式系数的和与含的项系数之比为,则的值为 .
【考点题型九】整除及余数问题()
【例8】求的展开式中系数最大的项.
【变式8-1】的展开式中系数最大的是( )
A.的系数 B.的系数 C.的系数 D.的系数
【变式8-2】在的展开式中,若仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第( )项.
A. B. C.2或3 D.3或4
【变式8-3】(多选)在二项式的展开式中( )
A.常数项是第4项 B.所有项的系数和为1
C.第5项的二项式系数最大 D.第4项的系数最小
【变式8-4】已知的展开式的第2项与第3项的二项式系数之比是.
(1)求的值;
(2)求展开式的常数项;
(3)求展开式中系数绝对值最大的项.
【考点题型十】杨辉三角的应用()
【例9】若能被5整除,则x,n的一组值可能为( )
A. B. C. D.
【变式9-1】已知能被3整除,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式9-2】已知,则:被除的余数是 .
【变式9-3】设,且,若能被13整除,则 .
【变式9-4】已知的展开式中常数项为.
(1)求n;
(2)证明:能被6整除.
【考点题型十一】二项式定理与数列的综合()
【例10】(多选)如图,“杨辉三角”是二项式系数在压角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现,则下列关于“杨辉三角”的性质中正确的是( )
A.在“杨辉三角”中,当时,从第2行起,每一行的第3列的数字之和为120
B.在“杨辉三角”第行中,从左到右只有第6个数是该行的最大值,则为12
C.记“杨辉三角”第行的第个数为,则
D.在“杨辉三角”中,第行所有数字的平方和恰好是第行的中间一项的数字
【变式10-1】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中展示了二项式系数表,数学爱好者对杨辉三角做了广泛的研究.则下列结论正确的是( )
A.第6行、第7行、第8行的第7个数之和为第9行的第8个数
B.
C.第2020行的第1010个数最大
D.第12行中从左到右第2个数与第3个数之比为
【变式10-2】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了杨辉三角,杨辉三角是中国数学史上一项重要研究成果.从不同的角度观察杨辉三角,能得到很多优美的规律,如图是一个7阶的杨辉三角,则下列说法正确的是( )
A.第2025行共有2025个数
B.第3斜列为:,则该数列的前项和为
C.70在杨辉三角中共出现了3次
D.记第行的第个数为,则.
【变式10-3】(多选)“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列.中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现,比欧洲早393年发现.在“杨辉三角”中.除每行(不含第0行)两边的数都是1外.其余每个数都是其“肩上”的两个数之和.例如:第4行的6为第3行中两个3的和.则下列说法正确的是( )
A.第6行从左到右第4个数是20
B.第行的所有数字之和为
C.第2025行中从左到右第1013个数和第1014个数相等,且是该行中最大的数
D.若存在,使得(且)为公差不为0的等差数列,则
【变式10-4】杨辉三角形,又称贾宪三角形,是二项式系数(且),在三角形中的一种几何排列,南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.如图所示,在“杨辉三角”中,从1开始箭头所指的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则在该数列中,第37项是 .
【例11】已知数列满足,其前项和为,则 .
【变式11-1】若的展开式中存在项,则由满足条件的所有正整数m从小到大排列构成的数列的通项公式为 .
【变式11-2】数列中,,(),则
【变式11-3】对任意正整数,设函数的零点为,数列的前项和为,则使得能被整除的正整数的个数是 .
【变式11-4】已知数列的通项公式为.求的值.
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清单02 二项式定理与杨辉三角
清单01 二项式定理
该公式叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式,共有项,
其中各项的系数叫做二项式系数,
展开式的第项为
注意:①是第项,而不是第k项;
②通项公式中a,b的位置不能颠倒.
清单02 二项式系数的性质
对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,由公式得到
增减性与最大值
当时,二项式系数是逐渐增大的;当时,二项式系数是逐渐减小的,因此二项式系数在中间取得最大值
①当n是偶数时,中间的一项的二项式系数最大;
②当n是奇数时,中间的一项的二项式系数最大;
二项式系数的和
二项式系数的和为
奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即
清单03 系数之和
①求各项系数之和,令即可
②若,则f(x)展开式中各项系数之和为,
奇数项系数之和为,
偶数项系数之和为.
清单04 系数的最大值
求展开式中系数最大的项
情况
方法
可转化成求二项式系数最大的项
待定系数法:设展开式中各项系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来
【考点题型一】二项式定理的正用和逆用()
【例1】化简,其结果等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设.
根据组合数的性质,则.
由二项式定理可知,
即.
那么,
因为,所以.
即,则.
故选:A.
【变式1-1】求的展开式;
【答案】
【详解】方法一:
.
方法二:
.
【变式1-2】化简( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】将代数式进行变形,结合二项式定理可得结果.
【详解】.
故选:B.
【变式1-3】已知,则实数
【答案】
【详解】因为
,
所以,
故.
故答案为:.
【变式1-4】根据二项式定理完成下列各题:
(1)求的展开式;
(2)化简
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
,
所以.
(2)因为
,
因为
,
所以
.
【考点题型二】求二项式展开式的特定项()
【例2】在的展开式中,的系数为10,则的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【详解】因为的通项为,
令,解得,
则,解方程得:.
故选:D.
【变式2-1】 在的展开式中,第项的二项式系数与第项的二项式系数的比为.
(1)求的值;
(2)求展开式中含的项的二项式系数(用数字作答).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可得,即,即,且,
即,故.
(2),
其展开式的通项公式,
令,解得,故展开式中含的项的二项式系数为.
【变式2-2】一组数据按照从小到大的顺序排列为,记这组数据的上四分位数为,则二项式展开式的常数项为 .
【答案】60
【详解】易知,所以的上四分位数为第5个数,即;
所以二项式为,
设展开式中的第项为常数项,即为常数项,
令,解得,
即常数项为.
故答案为:60
【变式2-3】若,则( )
A. B.10 C. D.45
【答案】D
【详解】因为
展开式的第三项为:.
所以.
故选:D
【变式2-4】若的展开式中存在常数项,则的最小值为 .
【答案】3
【详解】由二项式的展开式的通项,
令,得,又因为,所以的最小值为3.
故答案为:3.
【考点题型三】求二项式展开式的有理项()
【例3】已知的展开式中,各项的二项式系数的和为.
(1)求展开式中所有项的系数之和;
(2)求展开式中系数最大的有理项.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)的展开式中,各项的二项式系数的和为,解得,
所以,展开式中所有项的系数和为.
(2)的展开式通项为,
令,可得,
时,;时,;时,.
所以,展开式中系数最大的有理项为.
【变式3-1】展开式中系数为有理数的项共有( )
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】D
【详解】展开式的通项公式为(),
所以展开式中的第1项、第3项、第5项、第7项、第9项的系数均为有理数,共5项.
故选:D
【变式3-2】在 的展开式中,系数为有理数的项共有 项.
【答案】6
【详解】由题意知,展开式的通项公式为,
当()为整数时,的系数为有理数,
所以,即展开式中系数为有理数的项共有6个.
故答案为:6
【变式3-3】在的展开式中有理项的系数的和为 .
【答案】
【详解】的展开式的通项为,
当时,展开式为有理项,
所以展开式中有理项的系数的和为.
故答案为:.
【变式3-4】已知的展开式中,各项的二项式系数之和为128.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中有理项
【答案】(1)448;
(2),,,.
【详解】(1)因为各项的二项式系数之和为128,根据二项式系数之和的性质,可知,即,所以.
在中,则其展开式的通项公式为:
令,解得.
将代入到通项公式的系数中,可得,即展开式中的系数448.
(2)当为整数时,该项为有理项.
因为且,则
当时,;
当时,;
当时,;
当时,.
所以展开式中的有理项为,,,.
【考点题型四】多项式相乘的二项展开式()
【例4】展开式中的常数项为( )
A.3 B.-3 C.7 D.-7
【答案】D
【详解】根据二项式定理,展开式的通项公式为(其中).
与展开式中项相乘得到常数项,
令,则,解得.
将代入通项公式可得,
那么与相乘得到的常数项为.
与展开式中常数项相乘得到常数项,
令,则,解得.
将代入通项公式可得,
那么与相乘得到的常数项为.
将上述两部分常数项相加,可得展开式中的常数项为.
展开式中的常数项为.
故选:D.
【变式4-1】已知的展开式中的系数为,则 .
【答案】1
【详解】的展开式的通项,令,得;
令,得.
所以的展开式中的系数为,
则,得或,又,所以.
故答案为:1
【变式4-2】的展开式中,含的项的系数为 .(用数字作答)
【答案】
【详解】的展开式的通项为,
因为,
在中,,
令,可得;
在中,,令,可得.
因此,展开式中含项的系数为.
故答案为:.
【变式4-3】展开式中的系数为 .
【答案】136
【详解】展开式中的系数.
故答案为:136.
【变式4-4】的展开式中的系数为 .
【答案】
【详解】因为,
其中展开式的通项为,
所以的展开式中含的项为,
所以的展开式中的系数为.
故答案为:
【考点题型五】三项展开式的系数问题()
【例5】,则
【答案】
【详解】展开式中,每个括号可选,
要得到项,需要满足四个括号中选的项的的指数和为,
可选一次,三次,则项为,
所以.
故答案为:
【变式5-1】(多选)在展开式中( )
A.展开式中不存在含的项 B.展开式所有项系数和为243
C.展开式中含项的系数为30 D.展开式共21项
【答案】BCD
【详解】表示个相乘,
含的项是在个中选个,个,
所以展开式中含的项的系数为,故A错误;
令,则展开式所有项系数和为,故B正确;
含项是在个中选个,个,个,
所以展开式中含的项的系数为,故C正确;
的展开式的项可以理解为有个盒子,每个盒子中均有、、三个元素,
现在从每个盒子中各取出个元素,再将它们相乘,
若只选一个字母则有种,
若选个字母则有种,
若选个字母则有种,
故展开式共有项,故D正确;
故选:BCD
【变式5-2】的展开式中,的系数是 (用数字作答).
【答案】
【详解】根据二项式展开式的通项公式,对于,这里,,.
要得到含有的项,令,则该项为,即.
对于二项式,其通项公式为,在中,,,.
设其展开式中第项含有,则该项为,将其化简为.
令,解方程可得,即.
所以含有的项为.
由前面两步可知,展开式中含有的一项为中的,即.
所以,即的系数为.
故答案为:
【变式5-3】的展开式中所有不含的项的系数之和为( )
A. B. C.1 D.243
【答案】B
【详解】展开式的通项公式为,
若展开式中的项不含,则,此时符合条件的项为展开式中的所有项,
令,得这些项的系数之和为.
故选:B
【变式5-4】设,则 ,的最小值是 .
【答案】 2 8
【详解】,
∴有,解得,可知,即,
∴,
,(当时等号成立),故最小值为8.
故答案为:2;8
【考点题型六】(奇偶)项的系数和问题()
【例6】已知二项展开式,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】对于A,令,得,故A正确;
对于B,令,得①,
则,故B错误;
对于C,令,得②,
由①②可得,故C错误;
对于D,由可知,,
所以,故D正确.
故选:AD.
【变式6-1】已知,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,
其展开式的通项为,,
由于,且的展开式中的次数均为偶次,
所以当为偶数时,对应项的的次数为偶次,且对应项的系数大于0,
当为奇数时,对应项的的次数为奇次,且对应项的系数小于0,
所以为正数,为负数,
由,
令,则,
则,
此时由,
其展开式的通项为,,
而的展开式的通项为,,
要使的展开式中的次数为3,
则或,
则,
故选:A.
【变式6-2】若,则( )
A.0 B.1 C.4 D.8
【答案】A
【详解】法一:令,则,
所以原式左边为,
原式右边为,
所以.
法二:根据二项式定理,得
所以
所以.
故选:A.
【变式6-3】已知,则 , .
【答案】 1
【详解】令,得.
令,得,
所以,
故.
故答案为:1,
【变式6-4】已知二项式.
(1)求的值;
(2)求的值(结果可保留幂的形式).
【答案】(1)0
(2)
【详解】(1)因为,,
所以;
(2)令得,,
令得,.
两式相加得:;
两式相减得:.
所以.
【考点题型七】二项式系数之和及二项式系数的最值问题()
【例7】已知的展开式中只有第项的二项式系数最大,则展开式各项的二项式系数之和为 .
【答案】
【详解】的展开式有项,
因为只有第项的二项式系数最大,所以展开式共有7项,
所以,
所以展开式各项的二项式系数之和为,
故答案为:64
【变式7-1】(福建省厦门市2025届高三第四次质量检测数学试题)在的展开式中各二项式系数的和为32,则的系数为( )
A.10 B.40 C.80 D.120
【答案】C
【详解】依题意,,解得,
则二项式的通项为,
取,即得的系数为.
故选:C.
【变式7-2】在的展开式中含项的系数为15,则展开式中二项式系数最大的是第( )项
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】根据二项式定理可知的展开式的通项为
.
由已知可得,,解得.
根据二项式定理的性质可知,该展开式中二项式系数最大的是第4项.
故选:C.
【变式7-3】二项式的展开式中,末尾两项的系数之和为9,且二项式系数最大的一项的值为,则在内的值为 .
【答案】或
【详解】因为的展开式的通项为,
令,可得.
令,可得.
由题意可得,解得,
所以二项式系数最大的项为第5项,
则,
且,则,可得,
所以或.
故答案为:或.
【变式7-4】在的展开式中,各二项式系数的和与含的项系数之比为,则的值为 .
【答案】
【详解】由题可知各二项式系数的和为,
由的展开式中的,
根据它们的比为可得:,
故答案为:
【考点题型九】整除及余数问题()
【例8】求的展开式中系数最大的项.
【答案】.
【详解】设展开式中第项的系数最大,
又,.
则当时,
由,.即解得.
又因为,,所以,.
当时,,系数为;
当时,,系数为.
综上可知,展开式中第5项的系数最大,为.
故答案为:.
【变式8-1】的展开式中系数最大的是( )
A.的系数 B.的系数 C.的系数 D.的系数
【答案】B
【详解】设的展开式的通项为,,
由题意可得,
解得,因为
所以,
所以的展开式中系数最大的是的系数.
故选:B.
【变式8-2】在的展开式中,若仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第( )项.
A. B. C.2或3 D.3或4
【答案】D
【详解】由的展开式中,仅第5项的二项式系数最大,得展开式共9项,则,
的展开式的通项公式,
设展开式中系数最大项是,则,即,
解得,而,因此或,,,
所以展开式中系数最大的项是第3或4项.
故选:D.
【变式8-3】(多选)在二项式的展开式中( )
A.常数项是第4项 B.所有项的系数和为1
C.第5项的二项式系数最大 D.第4项的系数最小
【答案】BCD
【详解】二项式的展开式的通项为,
对于A,令,得,故常数项是第5项,故A错误;
对于B,令,则所有项的系数和是,故B正确;
对于C,二项式展开式共9项,则由二项式系数的性质知第5项的二项式系数最大,故C正确;
对于D,设第项的系数的绝对值最大,则,解得,
又,所以或,
当时,;当时,,
所以第4项的系数最小,故D正确.
故选:BCD
【变式8-4】已知的展开式的第2项与第3项的二项式系数之比是.
(1)求的值;
(2)求展开式的常数项;
(3)求展开式中系数绝对值最大的项.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)依题意可得第2项的二项式系数为,第3项的二项式系数为,
所以,即,则,或(舍去);
(2)展开式的通项为(,),
令,解得,所以,所以常数项为第5项60.
(3)系数的绝对值为
,则
所以,即,,所以,
因此,系数绝对值最大的项是.
【考点题型十】杨辉三角的应用()
【例9】若能被5整除,则x,n的一组值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】依题意,,
对于A,,,不能被5整除,A不是;
对于B,,,不能被5整除,B不是;
对于C,,,能被5整除,C是;
对于D,,,不能被5整除,D不是.
故选:C
【变式9-1】已知能被3整除,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】因为,
所以当时,能被3整除,即
又能被3整除时,不一定有,也可能a取其他值,比如,即,
所以是的充分不必要条件.
故选:A.
【变式9-2】已知,则:被除的余数是 .
【答案】
【详解】因为,
所以令时,,
令时,,
所以,
又,
所以除以的余数是
故答案为:
【变式9-3】设,且,若能被13整除,则 .
【答案】12
【详解】因为
,
因为52能被13整除,
所以能被13整除,则能被13整除,且,,故.
故答案为:12.
【变式9-4】已知的展开式中常数项为.
(1)求n;
(2)证明:能被6整除.
【答案】(1)9
(2)证明见解析
【详解】(1)解:由,
则多项式的展开式的常数项为,解得.
(2)解:由
,
所以能被6整除.
【考点题型十一】二项式定理与数列的综合()
【例10】(多选)如图,“杨辉三角”是二项式系数在压角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现,则下列关于“杨辉三角”的性质中正确的是( )
A.在“杨辉三角”中,当时,从第2行起,每一行的第3列的数字之和为120
B.在“杨辉三角”第行中,从左到右只有第6个数是该行的最大值,则为12
C.记“杨辉三角”第行的第个数为,则
D.在“杨辉三角”中,第行所有数字的平方和恰好是第行的中间一项的数字
【答案】AD
【详解】对于A,从第2行起,每一行的第3列的数字之和为,A正确;
对于B,由从左到右只有第6个数是该行的最大值,得共有11个数,因此,B错误;
对于C,第行的第个数为,
,C错误;
对于D,,
则是展开式中项的系数,
而,展开式中项的系数为,
因此,D正确.
故选:AD
【变式10-1】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中展示了二项式系数表,数学爱好者对杨辉三角做了广泛的研究.则下列结论正确的是( )
A.第6行、第7行、第8行的第7个数之和为第9行的第8个数
B.
C.第2020行的第1010个数最大
D.第12行中从左到右第2个数与第3个数之比为
【答案】ABD
【详解】对于A:第行,第行,第行的第个数字分别为:,,,
其和为;而第行第个数字就是,故A正确;
对于B:因为,,
所以,故B正确;
对于C:由图可知:第行有个数字,
如果是偶数,则第(最中间的)个数字最大;
如果是奇数,则第和第个数字最大,并且这两个数字一样大,
所以第行的第个数最大,故C错误;
对于D:依题意:第行从左到右第个数为,
第行从左到右第个数为,
所以第行中从左到右第个数与第个数之比为,故D正确.
故选:ABD.
【变式10-2】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了杨辉三角,杨辉三角是中国数学史上一项重要研究成果.从不同的角度观察杨辉三角,能得到很多优美的规律,如图是一个7阶的杨辉三角,则下列说法正确的是( )
A.第2025行共有2025个数
B.第3斜列为:,则该数列的前项和为
C.70在杨辉三角中共出现了3次
D.记第行的第个数为,则.
【答案】BCD
【详解】对于A:行数比每行的个数少1,所以第2025行共有2026个数,所以A错误;
对于B:由公式得:
,所以B正确.
对于C:由组合数可知只有,所以C正确,
对于D,记第行的第个数为,则,
则,D正确;
故选:BCD
【变式10-3】(多选)“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列.中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现,比欧洲早393年发现.在“杨辉三角”中.除每行(不含第0行)两边的数都是1外.其余每个数都是其“肩上”的两个数之和.例如:第4行的6为第3行中两个3的和.则下列说法正确的是( )
A.第6行从左到右第4个数是20
B.第行的所有数字之和为
C.第2025行中从左到右第1013个数和第1014个数相等,且是该行中最大的数
D.若存在,使得(且)为公差不为0的等差数列,则
【答案】ACD
【详解】对A,根据规律,第6行从左到右第4个数等于第5行的第3、第4个数之和,
即,A正确;
对B,第行的数字即为的展开式的二项式系数,
所以其所有数字之和为,B错误;
对C,第2025行从左到右的数分别为展开式中的二项式系数,
其中从左到右第1013个数和第1014个数分别为,
由二项式系数的性质可知,且在中二项式系数中最大,C正确;
对D,因为,,所以的可能取值有,
当时,,此时为常数列,不满足题意;
当时,,此时为公差为1的等差数列;
当时,,显然不是等差数列.
综上,若(且)为公差不为0的等差数列,则.
则
,D正确.
故选:ACD
【变式10-4】杨辉三角形,又称贾宪三角形,是二项式系数(且),在三角形中的一种几何排列,南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.如图所示,在“杨辉三角”中,从1开始箭头所指的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则在该数列中,第37项是 .
【答案】
【详解】根据题意,将锯齿形数列两个一组进行分组,可知其成如下规律:
第一组:;
第二组:;
第三组:;
第四组:;
因此第37项是第19组的第一个数,易知第19组的两个数为;
可得第37项是.
故答案为:
十一、未知
【例11】已知数列满足,其前项和为,则 .
【答案】/
【详解】因为,
.
故答案为:.
【变式11-1】若的展开式中存在项,则由满足条件的所有正整数m从小到大排列构成的数列的通项公式为 .
【答案】
【详解】展开式的通项为,
由于展开式中存在项,
令,则,
所以.
故答案为:
【变式11-2】数列中,,(),则
【答案】454
【解析】由,结合等比数列的定义和通项公式可求出,结合二项式定理可求出的值.
【详解】解:因为,所以以为首项,
为公比的等比数列,所以,所以,
则
又
,
,所以原式,
故答案为:454.
【点睛】关键点睛:本题的关键是求出数列通项公式后,结合二项式定理对所求式子进行合理变形,减少计算量.
【变式11-3】对任意正整数,设函数的零点为,数列的前项和为,则使得能被整除的正整数的个数是 .
【答案】0
【详解】函数 ,令,
解得 。所以,数列的前项和为,
因为
,
上式等号右边的最后一个数不能被整除,所以不存在这样的正整数。
【点睛】本题考查对数运算性质及换底公式、函数的零点、二项式定理等知识,难度较大,考查学生综合运用知识解决问题的能力。
【变式11-4】已知数列的通项公式为.求的值.
【答案】
【详解】由于,所以
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