内容正文:
二项式定理
微练(八十二)
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素养提升
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一、单项选择题
1.10的展开式中,x2的系数为( )
A.-45 B.-10 C.10 D.45
10的通项为Tr+1=C10-r·(-)r=(-1)rCxr-10,令r-10=2,解得r=8,所以x2的系数为(-1)8C=45.故选D.
2.若n的展开式中第5项是常数项,则自然数n=( )
A.6 B.10 C.12 D.15
由n的展开式中第5项C·()n-4·4=16Cx-6是常数项,可得-6=0,解得n=12.故选C.
3.5的展开式中x2y3的系数是( )
A.-20 B.-5 C.5 D.20
5的展开式的通项为Tr+1=C5-r·(-2y)r=C·5-r·
(-2)r·x5-r·yr.当r=3时,展开式中x2y3的系数为C×2×(-2)3=-20.故选A.
4.在n的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32∶1,则x2的系数为( )
A.50 B.70 C.90 D.120
令x=1,则n=4n,所以n的展开式中各项系数和为4n,又二项式系数和为2n,所以=2n=32,解得n=5.二项展开式的通项Tr+1=Cx5-rr=C3rx5-r,令5-r=2,得r=2,所以x2的系数为C×32=90.故选C.
5.(2025·湖北十一校联考)(x2+ax-1)(1-x)6的展开式中x2的系数是-2,则实数a的值为( )
A.0 B.3 C.-1 D.-2
展开式中含x2的项为x2·1+ax·C(-x)1+(-1)·C(-x)2=x2-6ax2-15x2=-(6a+14)x2,所以-(6a+14)=-2,解得a=-2,故选D.
6.(x+y-2z)5的展开式中,xy2z2的系数是( )
A.120 B.-120 C.60 D.30
解法一:由题意知(x+y-2z)5=[(x+y)-2z]5,展开式的第k+1项为C(x+y)5-k(-2z)k,令k=2,可得第3项为(-2)2C(x+y)3z2,(x+y)3的展开式的第m+1项为Cx3-mym,令m=2,可得第3项为Cxy2,所以(x+y-2z)5的展开式中,xy2z2的系数是(-2)2CC=120.故选A.
解法二:(x+y-2z)5相当于5个(x+y-2z)相乘,含xy2z2的项则是其中1个(x+y-2z)中取x,2个(x+y-2z)中取y,2个(x+y-2z)中取-2z,故系数为CCC(-2)2=120.故选A.
7.已知(x+x2)4=a4x4+a5x5+a6x6+a7x7+a8x8,则( )
A.a4=a5 B.a5=a6 C.a6=a7 D.a5=a7
解法一:由于(x+x2)4的展开式中各项系数恰好为相应二项式系数,因此a4=C,a5=C,a6=C,a7=C,a8=C,所以a5=a7.故选D.
解法二:在等式(x+x2)4=a4x4+a5x5+a6x6+a7x7+a8x8两边同除以x4,有(1+x)4=a4+a5x+a6x2+a7x3+a8x4,由二项式系数的性质得a5=a7=4.故选D.
8.(2024·郑州二模)中国南北朝时期的著作《孙子算经》中对同余除法有较深的研究.设a,b,m(m>0)为整数,若a和b被m除得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为a≡b(mod m).若a=C·2+C·22+…+C·220,a≡b(mod 10),则b的值可以是( )
A.2 018 B.2 020 C.2 022 D.2 024
因为a=C·2+C·22+…+C·220=C+C·2+C·22+…+C·220-1=(1+2)20-1=320-1,所以a=320-1=(32)10-1=910-1=(10-1)10-1=C1010-C109+C108-…-C10+C-1=C1010-C109+C108-…-C10,所以a能被10整除,从选项可以看出,只有2 020能被10整除,即b的值可以为2 020.故选B.
二、多项选择题
9.已知n的展开式中的第三项的系数为45,则( )
A.n=9
B.展开式中所有项的系数和为1 024
C.二项式系数最大的项为中间项
D.含x3的项是第7项
n的展开式的第三项为T3=Cn-2()2=Cxx=Cx,所以第三项的系数为C=45,所以n=10,故A错误;所以二项式为10,令x=1得展开式中所有项的系数和为210=1 024,故B正确;展开式中共有11项,则二项式系数最大的项为中间项,故C正确;通项为Tk+1=C10-k()k=Cxx=Cx,令=3,解得k=6,所以含x3的项是第7项,故D正确.故选BCD.
10.若(x2-x+2)5=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则下列选项正确的是( )
A.a0=32
B.a2=80
C.a1+a2+…+a10=32
D.|a1|+|a2|+…+|a10|=992
对于A,令x=0,则a0=25=32,A正确;对于B,因为5个相同的因式相乘,要得到含x2的项,可以是5个因式中,一个提取x2,其他4个
因式均提取2,或是2个因式提取-x,其他3个因式均提取2,所以a2=C×1×24+C×(-1)2×23=160,B错误;对于C,令x=1,则a0+a1+a2+…+a10=(12-1+2)5=32,因为a0=32,所以a1+a2+…+a10=0,C错误;对于D,(x2+x+2)5的展开式所有项系数和为|a0|+|a1|+|a2|+…+|a10|,令x=1,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a10|=(12+1+2)5=1 024,因为a0=32,所以|a1|+|a2|+…+|a10|=992,D正确.综上,选AD.
三、填空题
11.(2025·杭州质量检测)在n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中含x2项的系数为________.
因为在n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,即C最大,所以可得n=8,此时展开式的通项为Tr+1=C(-1)rx8-r,令8-r=2,解得r=4,所以展开式中含x2项的系数为C×(-1)4=70.
70
12.若(1+x)6的展开式中x2的系数为30,则m=________.
(1+x)6展开式通项为Tk+1=Cxk,则Cxk=mCxk+mCxk-2,所以mC+mC=30,解得m=1.
1
13.(2024·全国甲卷)10的展开式中,各项系数中的最大值为________.
5
10的展开式的通项为Tr+1=C10-rxr,则各项的系数分别为C10,C9,C8,C7,C6,C5,C4,C3,C2,C1,C0,观察发现二项式系数先增大后减小,且前后对称,指数式递增,分别计算C5,C4,C3,C2,C1,C0,比较可得,C2=5最大.
14.(多选题)下列等式中正确的是( )
A.=28 B.=C
C.=1- D.(C)2=C
对于A,(1+x)8=C+Cx+Cx2+…+Cx8,令x=1,得28=1+C+C+…+C=1+,则=28-1,故A错误.对于B,因为C+C=C,所以=C+C+C+…+C=C+C+C+…+C=C+C+…+C=…=C+C=C,故B正确.
对于C,D,解法一:因为-=,所以==-+-+…+-=1-,故C正确.(1+x)16=(1+x)8(1+x)8,对于(1+x)16,其含有x8的项的系数为C,对于(1+x)8(1+x)8,要得到含有x8的项的系数,须从第一个式子取出k(0≤k≤8,k∈N)个x,再从第二个式子取出(8-k)个x,它们对应的系数
为C=(C)2,所以(C)2=C,故D正确.故选BCD.
解法二:=++…+=++…++-=++…++-=…=+-=1-,故C正确.(C)2=(C)2+(C)2+…+(C)2=CC+CC+…+CC=C,故D正确.故选BCD.
15.(2025·山东临沂一模)2+3+4+…+10的展开式中含x的系数为________.
9
n(2≤n≤10,n∈N*)的展开式的通项Tr+1=Cn-r,令n-r=1,则r=n-1,即n的展开式中含x的系数为C=1,所以2+
3+4+…+10的展开式中含x的系数为1×9=9.
$$