内容正文:
课时冲关60 二项式定理
[基础训练组]
1.(2024·北京卷)在4的展开式中,x3的系数为( )
A.6 B.-6 C.12 D.-12
答案:
解析:A [4的二项展开式为Tr+1=Cx4-rr=Crx4-(r=0,1,2,3,4).
令4-=3,解得r=2,
故所求即为C2=6.故选A.]
2.(2025·贵阳模拟)若展开式中存在常数项,则正整数n的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:A [易得的通项Tr+1=C()n-r=C·2rx-,又展开式中存在常数项则-=0有解,即3n=5r,故正整数n的最小值是5,此时r=3.]
3.(2025·山东临沂模拟)若实数a=2-,则a12-2Ca11+22Ca10-…+212等于( )
A.-32 B.32 C.-64 D.64
解析:D [由题意可得a12-2Ca11+22Ca10-…+212=(a-2)12=(2--2)12=32.故选D.]
4.(2025·河南南阳模拟)的展开式中的系数为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
解析:B [=的通项公式Tr+1=Cyr,
令r=2,则T3=Cy2=
Cy2,所以的系数为C=6.]
5.(2025·黑龙江大庆市东风中学模拟)在(x+1)n(x∈N+)的展开式中,若第5项为二项式系数最大的项,则n的值不可能是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
解析:D [当n=7时,(a+b)7的展开式有8项,(a+b)7的展开式中二项式系数C,C最大,
即第四项和第五项的二项式系数最大;
当n=8时,(a+b)8的展开式有9项,(a+b)8的展开式中二项式系数C最大,
即第五项的二项式系数最大;
当n=9时,(a+b)9的展开式有10项,(a+b)9的展开式中二项式系数C,C最大,
即第五项和第六项的二项式系数最大.
当n=10时,(a+b)10的展开式有11项,(a+b)10的展开式中二项式系数C最大,
即第六项的二项式系数最大.]
6.(多选)(2025·茂名模拟)已知的展开式共有13项,则下列说法中正确的有( )
A.所有奇数项的二项式系数和为212
B.所有项的系数和为312
C.二项式系数最大的项为第6项或第7项
D.有理项共5项
解析:BD [因为n+1=13,所以n=12,所有奇数项的二项式系数和为211,A不符合题意;令x=1,得所有项的系数和为312,B符合题意;由二项式系数的性质可知二项式系数最大的项为第7项,C不符合题意;因为展开式通项为Tr+1=C·(2x)12-r·(x-)r=212-rCx12-r,当12-r为整数时,r=0,3,6,9,12,共有5项,D符合题意.]
7.(2025·福建泉州市城东中学模拟)(x+2+m)9=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a9(x+1)9,且(a0+a2+…+a8)2-(a1+a3+…+a9)2=39,则实数m的值可以为( )
A.1或-3 B.-1
C.-1或3 D.-3
解析:A [在(x+2+m)9=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a9(x+1)9中,
令x=-2可得a0-a1+a2-a3+…+a8-a9=m9,即(a0+a2+…+a8)-(a1+a3+…+a9)=m9,
令x=0,可得a0+a2+…+a8+a1+a3+…+a9=(2+m)9,
∵(a0+a2+…+a8)2-(a1+a3+…+a9)2=39,
∴(a0+a2+…+a8+a1+a3+…+a9)[(a0+a2+…+a8)-(a1+a3+…+a9)]=39,
∴(2+m)9·m9=(2m+m2)9=39,
整理得2m+m2=3,解得m=1,或m=-3.]
8.(2025·龙岩市模拟)(x-y)4的展开式中,x3y3项的系数为________.
解析:二项展开式的通项是Tr+1=C(x)4-r·(-y)r=(-1)rCx4-y2+,令4-=2+=3,解得r=2,故展开式中x3y3的系数为(-1)2C=6.
答案:6
9.若(x+y)3(2x-y+a)5的展开式中各项系数的和为256,则该展开式中含字母x且x的次数为1的项的系数为________.
解析:取x=y=1,则(x+y)3(2x-y+a)5的展开式中各项系数的和为:23×(a+1)5=256.
故a=1,则
(x+y)3(2x-y+a)5=(x+y)3(2x-y+1)5,(x+y)3的展开式:Tm+1=Cx3-mym;(2x-y+1)5的展开式:Tn+1=C(2x)5-n(-y+1)n.
取m=2,n=5得到:Cxy2·C(-y+1)5,
取y=1得到系数为0;
取m=3,n=4得到:Cy3·C·2x(-y+1)4,取y=1得到系数为0;
综上所述:该展开式中含字母x且x的次数为1的项的系数为0.
答案:0
10.若(x+5)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,T=a0+a1+a2+…+a2 023,则T被5除所得的余数为________.
解析:由题知x=1时,a0+a1+a2+a3+…+a2 023=62 023=(5+1)2 023, 故
T=C52 023+C52 022+…+C51+1,
=(C52 023+C52 022+…+C51+1)=(C52 023+C52 022+…+C51)+,所以被5除得的余数是1.
答案:1
[能力提升组]
11.(2025·山东枣庄月考)设n为正整数,(a+b)2n展开式的二项式系数的最大值为x,(a+b)2n+1展开式的二项式系数的最大值为y,若=,则n=________.
解析:由题意可知:x=C,y=C,
若=,则===,解得n=5.
答案:5
12.(2025·上虞模拟)已知(3x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a3=________,++…+=________.
解析:∵(3x-1)10展开式的通项为:
Tr+1=C·(3x)10-r·(-1)r=(-1)r·310-rC·x10-r,
∴令r=7,可得a3=(-1)7×33C=-3 240;
令x=0得:a0=(-1)10=1;
令x=得:a0+++…+=0,
∴++…+=0-1=-1.
答案:-3 240 -1
13.(2025·江苏南京调研)在10的展开式中,求:
(1)二项式系数最大的项;
(2)系数的绝对值最大的项为第几项.
解:(1)二项式系数最大的项为中间项,即第6项,
所以T6=C·5·x-=-x-.
(2)设第r+1项的系数的绝对值最大,
则
整理得,解得≤r≤,所以r=3.
故系数的绝对值最大的项为第4项.
14.已知二项式n,且n满足C-2C=12.
(1)求n的值,并求二项式系数最大的项;
(2)求二项展开式中含x4项的系数;
(3)请直接写出展开式中所有项的系数的和.
解:(1)因为C-2C=12,即-2n=12,整理得n2-5n-24=0,
解得n=8或n=-3(舍去),故n=8.
所以n=8展开式的通项为Tr+1=Cx8-rr=Cx8-2rr(0≤r≤8且r∈N),
则T5=Cx04=,故二项式系数的最大项为第5项,为.
(2)令8-2r=4,解得r=2,
所以T3=Cx42=7x4,
所以二项展开式中含x4项的系数为7.
(3)对于8,令x=1可得8=,
所以展开式中所有项的系数的和为.
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