内容正文:
重难点培优02二项式定理题型归纳
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01 知识重构・重难梳理固根基 1
02 题型精研・技巧通法提能力 6
题型一 二项展开式中的特定项问题(★★) 6
题型二 二项式系数问题(★★★) 9
题型三 三项展开式及两个二项式乘积展开式的系数(★★★) 13
题型四 二项展开式中各项系数的和问题(★★★) 16
03 实战检测・分层突破验成效 21
检测Ⅰ组 重难知识巩固 21
检测Ⅱ组 创新能力提升 25
一、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题
1.二项式定理
一般地,对于任意正整数,都有:,
这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式.
式中的做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:,
其中的系数(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,
2.二项式的展开式的特点:
①项数:共有项,比二项式的次数大1;
②二项式系数:第项的二项式系数为,最大二项式系数项居中;
③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数.字母降幂排列,次数由到;字母升幂排列,次
数从到,每一项中,,次数和均为;
④项的系数:二项式系数依次是,项的系数是与的系数(包括二项式系
数).
3.两个常用的二项展开式:
①()
②
4.二项展开式的通项公式
二项展开式的通项:
公式特点:①它表示二项展开式的第项,该项的二项式系数是;
②字母的次数和组合数的上标相同;
③与的次数之和为.
注意:①二项式的二项展开式的第r+1项和的二项展开式的第r+1项是有区别的,应用二项式定理时,其中的和是不能随便交换位置的.
②通项是针对在这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项是(只需把看成代入二项式定理).
二、二项式展开式中的最值问题
模型1:二项式系数最大问题
二项式系数具备对称性,即()对于大小以二次函数开口向下的图象分析.
①当,即为奇数
则共有项,总项数为偶数.
巧记:当为奇数时,则总的二项式系数为偶数(因为从开始),既然为偶数,则最大项个数也为偶数,即为2个.
如:当,,中间项为,和
结论:当幂指数为奇数时,中项即右上标为项二项式系数相等且最大
②当,即为偶数
则共有项,总项数为奇数.
巧记:当为偶数时,则总的二项式系数为奇数(因为从开始),既然为奇数,则最大项个数也为奇数,即为1个.
如:当,,中间项为.
结论:当幂指数为偶数时,中项即右上标为项二项式系数最大。
形如:设为正整数,展开式的二项式系数的最大值为,展开式的二项式系数的最大值为,若,则= ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
破解:前面展开后共有2m+1(奇数项),后面展开后共有2m+2(偶数项),则有:,得,选B。
展开式系数最大(一道题破解所有)
正规方法:
原则:系数最大的这一项,即比前一项大,也比后一项大,从而列不等式组.
①在系数符号相同的前提下,求系数的最大(最小)值只需比较两组相邻两项系数的大小.
不等式组最大值为:,最小值为
②当各项系数正负相间时,求系数的最大值应在系数都为正的各项系数间构造不等式
不等式组最大值为:
求系数的最小值应在系数都为负的各项系数间构造不等式最小值为
秒杀方法:
求展开式中系数最大的项与求二次项系数最大的项是不同的,还需考虑各项系数的正负变化情况,事实上由于展开式中的各项的系数是离散型变量,因此我们可以考虑类比求数列最大项的方法,即比较第项与相邻两项系数的大小,根据通项构造不等式求解.技巧如下:
形如:的二项式展开式,设第项的系数为最大.
则
因为,所以不等式组必有解,且当和都为整数时,有两解,且两解分别为和,否则有一解,因此得出一个结论:
形如的二项展开式系数最大的项最多只有两项.
注意:若系数最大的项为最后一项,则()
例如:求展开式中系数最大的项时,因为,所以系数最大的项是最后一项.
若系数最大的项为第一项,则,即
例如:求展开式中的系数最大的项时,因为,所以系数最大项是第一项.
但是,对于,使用上述方法时由于的奇偶性不确定,会有多个满足条件的,故此法不可取,考虑到展开式中各项的系数正负相间,奇数项的系数为正,偶数项系数为负,故系数最大的项必须满足奇数项,这里介绍一种通法,
对于可以先求系数绝对值最大的项,再根据项的系数的正负确定系数最大的项,求系数绝对值最大的不等式组和上述一致.
如果和都为整数,那么其中的偶数就是我们要求得.
若和不是整数,则介于它们之间的偶数,就是我们要求,如果介于它们之间的是奇数,那么只要比较第项左右两项的系数就可以了.
三、二项式展开式中系数和有关问题
常用赋值举例:
(1)设,
二项式定理是一个恒等式,即对,的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取,的值.
①令,可得:
②令,可得:,即:
(假设为偶数),再结合①可得:
.
(2)若,则
①常数项:令,得.
②各项系数和:令,得.
注意:常见的赋值为令,或,然后通过加减运算即可得到相应的结果.
【常用结论】
奇数项的系数和与偶数项的系数和
①5当为偶数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为偶数,奇数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
②当为奇数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为奇数,偶数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
若,同理可得.
题型一 二项展开式中的特定项问题
【技巧通法·提分快招】
形如(a+b)n的展开式问题
二项展开式中的特定项,是指展开式中的某一项,如第n项、常数项、有理项等,求解二项展开式中的特定项的关键点如下:
①求通项,利用(a+b)n的展开式的通项公式Tr+1=Can-rbr(r=0,1,2,…,n)求通项.
②列方程(组)或不等式(组),利用二项展开式的通项及特定项的特征,列出方程(组)或不等式(组).
③求特定项,先由方程(组)或不等式(组)求得相关参数,再根据要求写出特定项.
1.(2025·天津滨海新·三模)在二项式的展开式中常数项为 .
【答案】112
【分析】由二项式定理即可求解.
【详解】的展开式中常数项为.
故答案为:112.
2.(2024·天津河东·一模)在的二项展开式中,常数项是 .(用数字作答)
【答案】
【分析】求出的二项展开式的通式即可求解.
【详解】因为的二项展开式的通式为,
令,所以,所以常数项是.
故答案为:.
3.(2025·天津·一模)以下说法不正确的是( )
A.78,82,83,85,86,87,89,89的第75百分位数为88
B.相关系数的绝对值接近于0,两个随机变量没有相关性
C.的展开式中常数项为15
D.必然事件和不可能事件与任意事件相互独立
【答案】B
【分析】求出选项A中数据的第75百分位数,即可判断A;根据相关系数的知识可判断B;求出的展开式中常数项可判断C;根据必然事件、不可能事件的概念可判断D.
【详解】对于A:因为,所以第75百分位数为,故A正确;
对于B:相关系数r的绝对值接近于0,表示两个变量之间几乎不存在线性相关关系,并不说明变量之间不存在其它相关关系,故B错误;
对于C:常数项为,故C正确;
对于D:由必然事件和不可能事件的定义,可得D正确.
故选:B.
4.(2025·天津河西·模拟预测)二项式的展开式的常数项是 .
【答案】
【分析】求得二项展开式的通项,令,即可求解展开式的常数项,得到答案.
【详解】由题意,二项式的展开式的通项为,
令,可得,即展开式的常数项是.
故答案为:.
5.(2025·天津·一模)在的展开式中,常数项是 .(用数字作答)
【答案】
【分析】根据二项式展开式的通项公式,即可求得答案.
【详解】的展开式的通项公式为
,
令 ,
故常数项为 ,
故答案为:
6.(2024·天津·一模)的展开式中的常数项为 .
【答案】.
【分析】求出的通项公式,令的指数为0,即可求解.
【详解】的通项公式是,
,依题意,令,
的展开式中的常数项为.
故答案为:.
7.(2026·天津东丽·开学考试)在的展开式中,常数项为 (用数字作答).
【答案】
【分析】利用二项式定理的通项公式得,令,解出代入通项即可求解.
【详解】由题意有:,令,可得,
所以常数项为,
故答案为:.
8.(2025·天津西青·联考)已知的展开式中的所有二项式系数之和为64.
(1)求;
(2)求常数项;
(3)求展开式的中间项.
【答案】(1);
(2)15;
(3).
【分析】(1)由二项式系数和有,即可求参数值;
(2)写出二项式的展开式通项,进而求其常数项;
(3)根据二项式确定中间项是第四项,对应,即可得.
【详解】(1)由题设,可得;
(2)由(1)得展开式通项为,,
当,即,则常数项;
(3)由(2)知,展开式中间项是第四项,即,所以.
题型二 二项式系数问题
【技巧通法·提分快招】
二项式系数具备对称性,即()对于大小以二次函数开口向下的图象分析.
①当,即为奇数
则共有项,总项数为偶数.
巧记:当为奇数时,则总的二项式系数为偶数(因为从开始),既然为偶数,则最大项个数也为偶数,即为2个.
结论:当幂指数为奇数时,中项即右上标为项二项式系数相等且最大
②当,即为偶数
则共有项,总项数为奇数.
巧记:当为偶数时,则总的二项式系数为奇数(因为从开始),既然为奇数,则最大项个数也为奇数,即为1个.
1.(2026上·天津南开·开学考试)已知二项式的展开式中各项的二项式系数之和为32.
(1)求;
(2)求展开式的系数和;
(3)求展开式中的系数;
(4)求展开式的第四项.
【答案】(1)(2)(3)(4)
【分析】(1)二项式定理所有二项式系数和为代入即可;
(2)令即可求得所有系数的和;
(3)写出二项式的通项,可求得;(4)根据第三小问的通项即可求得.
【详解】(1)因为二项式的展开式中各项的二项式系数之和为32,即,所以.
(2)令,,所以展开式的系数和为.
(3)二项式展开式的通项为:,令,解得,所以当时,,所以展开式中的系数为.
(4)令,,所以展开式的第四项为.
2.(2025·天津西青·联考)若 展开式的二项式系数之和为64,n= ;展开式中x²项的系数为
【答案】
【分析】第一空,由二项式系数之和为64可得;第二空,由第一空分析可得展开式通项,据此可得答案.
【详解】第一空,因展开式的二项式系数之和为64,则.
第二空,由第一空可得展开式通项为,令,
则展开式中x²项的系数为.
故答案为:;.
3.(2025·天津·调研)已知的展开式中,前三项的二项式系数和为56.
(1)求展开式中各项系数的和;
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中二项式系数最大的项.
【答案】(1)1(2)180(3)
【分析】(1)依据题意得到,然后令计算;
(2)写出二项式的通项公式,然后令计算;
(3)根据二项式系数的对称性可知结果.
【详解】(1)由题意知,或(舍去),所以,
故令,可得展开式中各项系数的和为.
(2)由于二项式的通项公式为,
令,求得,
故展开式中的常数项为.
(3)要使二项式系数最大,只要最大,故,
故二项式系数最大的项为第6项.
4.(2025·天津西青·联考)在的二项展开式中,第3、4项的二项式系数最大,则含项的系数为 .
【答案】
【分析】先求出,再利用二项式展开式的通项求出即可.
【详解】由题意可知,展开式共项,则,
则通项为,
令,得,则,
故含项的系数为.
故答案为:
5.(2025·天津河北·联考)已知 的展开式中,二项式系数之和是,则展开式中二项式系数最大的项为( )
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
【答案】B
【分析】利用二项式系数和以及二项式系数的单调性可得结果.
【详解】因为 的展开式中,二项式系数之和是,可得,
故展开式中二项式系数最大的项为第项.
故选:B.
6.(2025·天津滨海新·联考)在的二项展开式中的系数为 ,所有项的二项式系数和为 .
【答案】
【分析】写出二项展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项即可得出的系数;利用二项式系数和为可求得该二项式所有项的二项式系数和.
【详解】的展开式通项为,
令,可得,因此,展开式中的系数为;
所有项的二项式系数和为.
故答案为:;.
7.(2025·天津南开·调研)的展开式中,各二项式系数之和为32,各项系数之和为243,则展开式中的系数为 .
【答案】
【分析】根据二项式系数和求得,令,以各项系数和列方程,解方程求得的值,再结合二项式展开式的通项公式,求得的系数.
【详解】因为的展开式中,各二项式系数和为,所以.
再令,可得各项系数和为,解得,
则展开式中的通项公式为,
令,可得,故展开式中的系数为.
故答案为:.
8.(2025·天津滨海新·联考)若的展开式中二项式系数之和为32,各项系数之和为243,则 ;展开式中的系数是 .
【答案】
【分析】根据二项式系数和公式可得,利用赋值法可得,即可利用二项式展开式的通项特征求解.
【详解】因为的二项式系数之和为32,则,解得,
即二项式为,
因为展开式各项系数和为243,令,代入可得,解得,
即二项式为,则该二项式展开式的通项为,
令,解得,则展开式中的系数为.
故答案为:;.
题型三 三项展开式及两个二项式乘积展开式的系数
【技巧通法·提分快招】
求三项展开式中某些特定项的系数的方法
(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解.
(2)两次利用二项式定理的通项公式求解.
(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.
求解形如(a+b)n(c+d)m的展开式问题的思路
(1)若n,m中一个比较小,可考虑把它展开得到多个,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展开分别求解.
(2)观察(a+b)(c+d)是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.
(3)分别得到(a+b)n,(c+d)m的通项公式,综合考虑.
1.(2025·天津·二模)在的展开式中的系数为 .
【答案】6
【分析】把按照二项式定理展开,可得的展开式中的系数.
【详解】,
展开式中含的项为
故它的展开式中的系数为6,
故答案为:6
2.(2025·天津·模拟预测)已知的展开式中的常数项为,则 .
【答案】
【分析】写出展开式的常数项,即可得到方程,解得即可.
【详解】二项式的展开式中的常数项为,
则,解得或(舍去),
所以.
故答案为:
3.(2025·天津河西·联考)在的二项式展开式中的系数为90,则 .
【答案】
【分析】利用展开式的通项,令求出,进而求解.
【详解】因为的二项式展开式的通项为,
令,解得:,所以,
又因为的二项式展开式中的系数为90,则,
所以,
故答案为:.
4.(2025·天津·联考)的展开式中常数项是 .
【答案】-11
【分析】把看作一项,写出通项,可解答此题.
【详解】的展开式的通项公式为,,1,2,3,4.
对于,它的通项公式为,,1,2,.
令,可得,;或,.
故展开式中常数项为,
故答案为:.
5.(2025·天津·模拟预测)展开式中含有项的系数为 .
【答案】
【分析】由,结合二项展开式,即可求得展开式中含有的系数.
【详解】由题意得,
又由的通项为,的通项为,
所以展开式中的系数为:
.
故答案为:
6.(2025·天津西青·联考)的展开式中的系数是( )
A.0 B.2 C.4 D.10
【答案】B
【分析】利用二项式展开式通项公式即可求解.
【详解】由的展开式中的项是:,
所以的展开式中的系数是,
故选:B.
7.(2025·天津南开·模拟预测)在的展开式中,的系数为 .(用数字作答)
【答案】
【分析】先找到的展开式通项为,再由乘法分配律得展开式中的系数为,即可得解.
【详解】,
因为的展开式通项为,
令或,解得:或,
所以的系数为:.
故答案为:.
8.(2025·天津河西·模拟预测)的展开式中的系数为 .
【答案】
【分析】借助二项式的展开式的通项公式计算可得的展开式中项与项的系数,则可得的展开式中的系数.
【详解】对有,
则展开式中项的系数为,
展开式中项的系数为,
则展开式中的系数为.
故答案为:
题型四 二项展开式中各项系数的和问题
【技巧通法·提分快招】
一般地,若,则展开式中各项系数的和为.
①奇次项系数的和为
偶次项系数的和为
②形如的式子,求展开式的各项系数之和,只需令即可.
③形如的式子求其展开式的各项系数之和,只需令.
④二项展开式二项式系数和:;奇数项与偶数项二项式系数和相等为:。
1.(2025·天津滨海新·期末)下列命题正确的是( )
①在的展开式中,只有第四项的二项式系数最大,则展开式中各项系数的和为;
②已知函数,且的图象恒过定点;
③若函数,且在上单调递增,则;
④已知函数,若成立,则实数的取值范围为.
A.②③ B.①④ C.①②④ D.①③④
【答案】B
【分析】根据二项式定理性质可判断①;根据指数函数性质可判断②;根据复合函数单调性可判断③;判断函数奇偶性、单调性,然后计算即可.
【详解】对①可知,令,所以展开式中各项系数的和为,故正确;
对②,函数图象过定点,故错误;
对③,根据复合函数的单调性可知:,故错误;
对④,由,且,
所以函数为的奇函数, ,所以函数在单调递增.
,
所以,故正确.
故选:B
2.(2025·天津滨海新·联考)二项式展开式前三项的二项式系数和为22.
(1)求n的值;
(2)求展开式中各项的二项式系数和及各项的系数和;
(3)求展开式中的常数项.
【答案】(1)6(2)64,4096(3)960
【分析】(1)利用前三项二项式系数和为22,可列方程求得的值;
(2)令即可求得各项系数和;
(3)由二项式定理可得展开式的通项,令的系数为0求得的值,再将代入通项即可得到常数项.
【详解】(1)展开式前三项的二项式系数和为22,
,
或(舍),
故n的值为6.
(2)展开式中各项的二项式系数和为.
令,则展开式各项系数和为.
(3)由题意得,展开式通项,
令,得,
所以常数项为960.
3.(2025·天津·调研)设,则下列结论中正确的个数为( )
① ②
③ ④
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】根据展开式的通项可判断①;利用赋值法可判断②,③;对原式求导后再赋值可判断④.
【详解】展开式的通项为,,
所以
,故①正确;
令,可得,
令,可得,(1)
所以,故②正确;
令,可得,(2)
(1)(2)可得,
所以,故③正确;
对两边求导,
可得,
令,可得,故④正确;
所以结论中正确的个数为个.
故选:.
4.(2025·天津·联考),二项式系数和为128,则 , (结果用数字表示).
【答案】 0
【分析】根据二项式系数计算可得,再利用赋值法计算可得0,将奇数项和偶数项分开计算可得结果.
【详解】依题意可得,解得;
令可得,
令可得,
两式相加可得,即;
再令可得,
所以.
故答案为:0,.
5.(2025·天津滨海新·联考)若 ,则 ; .
【答案】 243
【分析】利用二项式定理求出指定项系数;再用赋值法求解.
【详解】依题意,,取,得.
故答案为:;243.
6.(2025·天津·联考)对于的展开式,下列说法正确的是
①所有项的二项式系数和为64 ②所有项的系数和为64
③常数项为1215 ④二项式系数最大的项为第3项
【答案】
【分析】根据二项系数和为判断①;利用赋值法求得各项系数和,判断②;利用二项式展开式的通项公式可求得常数项,判断③;根据二项式系数的性质即可判断④.
【详解】的展开式中所有项的二项式系数和为,故①正确;
中,令,得,故②正确;
展开式的通项为,
令,得,所以常数项为,故③正确;
二项式系数为,其中最大,为第4项,故④不正确.
故答案为:①②③
7.(2024·天津南开·模拟预测)已知的展开式中所有项的二项式系数和为,各项系数和为.
(1)求和的值及展开式中项的系数;
(2)求的展开式中的常数项.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)二项式系数和为即可求出,再令可得各项系数和,即可求出,写出展开式的通项,利用通项求出项的系数;
(2)由,利用(1)中的通项计算可得.
【详解】(1)因为的展开式中所有项的二项式系数和为,所以,解得;
所以,令可得,解得;
所以展开式的通项为:,
令,解得,
所以项的系数为;
(2)
,
①当即时,;
②当即时,;
所求的常数项为.
8.(2025·天津滨海新·联考)已知,则( )
A. B.
C. D.展开式中二项式系数最大的项为第5项
【答案】A
【分析】利用赋值法判断A、B、C,根据二项式系数的性质判断D.
【详解】因为,
对于A:令,可得,故A正确;
对于B:令,可得①,故B错误;
对于C:令,可得②,
联立①②可得,故C错误;
对于D:由题意可知展开式共有项,则第项的二项式系数最大,故D错误.
故选:A.
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.(2025·天津·一模)在的展开式中,的系数为 .
【答案】
【分析】根据题意,求得二项展开式的通项,确定的值,代入即可求解.
【详解】由二项式的展开式的通项为,其中,
令,可得,所以的系数.
故答案为:.
2.(2025·天津·二模)在的展开式中,常数项为 .
【答案】405
【分析】利用二项式定理直接列式求解.
【详解】的展开式常数项为.
故答案为:405
3.(2025·天津和平·三模)若二项式的展开式中,的系数为,则 .
【答案】
【分析】求解二项式展开式的通项,确定的系数列方程即可得的值.
【详解】二项式的展开式的通项为:,
当可得的系数为,所以,
因为,所以.
故答案为:.
4.(2025·天津南开·二模)在的展开式中,的系数为 .
【答案】15
【分析】写出展开式通项公式,得到,得到答案.
【详解】展开式通项公式为,
令,解得,
,故的系数为15.
故答案为:15
5.(2025·天津河西·二模)在的展开式中,偶数项的二项式系数和为128,则常数项为 .
【答案】
【分析】首先根据二项式系数的性质求,再根据通项公式,即可求解.
【详解】由条件可知,,则,
二项展开式的通项公式,
令,得,
所以常数项为.
故答案为:
6.(2025·天津·二模)在的展开式中,的系数为 .(用数字作答)
【答案】40
【分析】根据二项展开式的通项公式,即可求解.
【详解】二项展开式的通项公式,
令,得,
所以的系数为.
故答案为:40
7.(2025·天津·一模)二项式的展开式中,项的系数是 .(用数字填写答案)
【答案】
【分析】根据二项展开式的通项公式,即可求解.
【详解】二项展开式的通项公式为,
令,得,
所以项的系数是.
故答案为:
8.(2025·天津河东·二模)在的二项展开式中,含的项的系数是 .(用数字作答)
【答案】84
【分析】先得到通项,再根据系数得到项数,然后计算即可.
【详解】根据二项式定理,的通项为:
,
当时,即时,可得.
即项的系数为.
故答案为:.
9.(2025·天津和平·二模)在的展开式中,常数项为 .(用数字作答)
【答案】
【分析】由二项式展开式的通项公式,令的次数为,求出的值,代入通项公式中可求得常数项.
【详解】展开式的通项为,
令,得,
所以常数项为.
故答案为:.
10.(2025·天津和平·一模)在的展开式中,的系数为 .(用数字作答)
【答案】
【分析】利用二项式定理,求得二项展开式的通项,把含x的进行幂运算合并,然后令指数等于7,即可求解.
【详解】因为的通项为,
令,得,
所以的系数为.
故答案为:.
11.(2025·天津南开·一模)若的展开式的二项式系数和为32,且的系数为 .
【答案】
【分析】由二项式系数和求得,再由通项公式即可求解.
【详解】由题意可得,即,
通项公式,
令,可得:,
所以的系数为,
故答案为:
12.(2025·天津·模拟预测)若的展开式的二项式系数和为32,则展开式中的系数为 .
【答案】
【分析】根据二项式系数和得到的值,再根据二项式展开式的通项公式可得到结果.
【详解】因为的展开式的二项式系数和为32,
所以,即,
二项式展开式的通项公式为,
令,则,所以的系数为,
故答案为:.
13.(2024·天津·一模)在的展开式中,的系数为 (用数字作答).
【答案】
【分析】利用二项式定理求出项即可.
【详解】二项式的展开式中,含的项为,
所以的系数为.
故答案为:
14.(2025·天津·模拟预测)已知的二项展开式的奇数项二项式系数和为,若,则等于 .
【答案】
【分析】根据二项式系数和公式求出,再利用展开式求.
【详解】的二项展开式的奇数项二项式系数和为64,
,即,
则的通项公式为,
令,则,
所以.
故答案为:.
15.(2024·天津北辰·三模)若展开式的二项式系数和为128,则展开式中的系数为 .
【答案】280
【分析】根据二项式系数和可得,再结合二项展开式的通项分析求解即可.
【详解】由题意可知:二项式系数和为,解得,
则展开式的通项为,
令,解得,
所以展开式中的系数为.
故答案为:280.
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.(2024·天津·模拟预测)在的展开式中,的系数为,则实数为 .
【答案】/
【分析】根据给定条件,求出二项式展开式的通项,再求出的系数即可得解.
【详解】二项式展开式的通项,
显然是偶数,由,解得,则有的项为,
因此,所以.
故答案为:
2.(2024·全国·模拟预测)的展开式中的系数为 (用数字作答).
【答案】112
【分析】利用通项公式法求指定项的系数.
【详解】的展开式的通项为,
易知,令,解得,
故的展开式中的系数为.
故答案为:112
3.(2024·全国·模拟预测)在的二项式展开式中,的系数为 .
【答案】
【分析】根据二项式展开式的通项公式为,令计算即可求解.
【详解】在的二项式展开式中,通项公式为,
令,解得,所以的系数为.
故答案为:
4.(2024·天津·二模)在的展开式中,的系数为 .
【答案】224
【分析】根据二项式定理的通项公式可得结果.
【详解】因为通项公式为,
当即时,,
所以的系数为224,
故答案为:224.
5.(2025·天津·模拟预测)的展开式中的系数是 .
【答案】
【分析】根据二项式展开式的通项公式,利用赋值法,即可求得对应的系数.
【详解】的展开式的通项公式,
令,解得,又,则该二项式展开式中的系数是.
故答案为:.
6.(2024·天津·模拟预测)已知.若,则 .
【答案】
【分析】借助赋值法可得,结合二项式定理计算即可得解.
【详解】令,则有,即,
即有,则.
故答案为:.
7.(2024·天津·一模)在的展开式中,的系数为 .(结果用数字表示)
【答案】
【分析】借助二项式展开式的通项公式计算即可得.
【详解】对,有,
令,解得,有.
故答案为:.
8.(2024·天津红桥·一模)已知二项式,则其展开式中含的项的系数为 .
【答案】
【分析】求出展开式得通项,再令的指数等于,即可得解.
【详解】展开式的通项为,
令,得,
所以含的项的系数为.
故答案为:.
9.(2024·天津和平·一模)在的二项展开式中,的系数为 (请用数字作答).
【答案】
【分析】根据二项展开式的通项公式求解.
【详解】二项展开式通项为,
令,解得,
所以,
故答案为:
10.(2024·天津·一模)已知,则 .(用数字作答)
【答案】
【分析】根据条件,两边求导得到,再取,即可求出结果.
【详解】因为,
两边求导可得,
令,得到,即,
故答案为:.
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重难点培优02二项式定理题型归纳
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01 知识重构・重难梳理固根基 1
02 题型精研・技巧通法提能力 6
题型一 二项展开式中的特定项问题(★★) 6
题型二 二项式系数问题(★★★) 7
题型三 三项展开式及两个二项式乘积展开式的系数(★★★) 9
题型四 二项展开式中各项系数的和问题(★★★) 10
03 实战检测・分层突破验成效 11
检测Ⅰ组 重难知识巩固 11
检测Ⅱ组 创新能力提升 12
一、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题
1.二项式定理
一般地,对于任意正整数,都有:,
这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式.
式中的做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:,
其中的系数(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,
2.二项式的展开式的特点:
①项数:共有项,比二项式的次数大1;
②二项式系数:第项的二项式系数为,最大二项式系数项居中;
③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数.字母降幂排列,次数由到;字母升幂排列,次
数从到,每一项中,,次数和均为;
④项的系数:二项式系数依次是,项的系数是与的系数(包括二项式系
数).
3.两个常用的二项展开式:
①()
②
4.二项展开式的通项公式
二项展开式的通项:
公式特点:①它表示二项展开式的第项,该项的二项式系数是;
②字母的次数和组合数的上标相同;
③与的次数之和为.
注意:①二项式的二项展开式的第r+1项和的二项展开式的第r+1项是有区别的,应用二项式定理时,其中的和是不能随便交换位置的.
②通项是针对在这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项是(只需把看成代入二项式定理).
二、二项式展开式中的最值问题
模型1:二项式系数最大问题
二项式系数具备对称性,即()对于大小以二次函数开口向下的图象分析.
①当,即为奇数
则共有项,总项数为偶数.
巧记:当为奇数时,则总的二项式系数为偶数(因为从开始),既然为偶数,则最大项个数也为偶数,即为2个.
如:当,,中间项为,和
结论:当幂指数为奇数时,中项即右上标为项二项式系数相等且最大
②当,即为偶数
则共有项,总项数为奇数.
巧记:当为偶数时,则总的二项式系数为奇数(因为从开始),既然为奇数,则最大项个数也为奇数,即为1个.
如:当,,中间项为.
结论:当幂指数为偶数时,中项即右上标为项二项式系数最大。
形如:设为正整数,展开式的二项式系数的最大值为,展开式的二项式系数的最大值为,若,则= ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
破解:前面展开后共有2m+1(奇数项),后面展开后共有2m+2(偶数项),则有:,得,选B。
展开式系数最大(一道题破解所有)
正规方法:
原则:系数最大的这一项,即比前一项大,也比后一项大,从而列不等式组.
①在系数符号相同的前提下,求系数的最大(最小)值只需比较两组相邻两项系数的大小.
不等式组最大值为:,最小值为
②当各项系数正负相间时,求系数的最大值应在系数都为正的各项系数间构造不等式
不等式组最大值为:
求系数的最小值应在系数都为负的各项系数间构造不等式最小值为
秒杀方法:
求展开式中系数最大的项与求二次项系数最大的项是不同的,还需考虑各项系数的正负变化情况,事实上由于展开式中的各项的系数是离散型变量,因此我们可以考虑类比求数列最大项的方法,即比较第项与相邻两项系数的大小,根据通项构造不等式求解.技巧如下:
形如:的二项式展开式,设第项的系数为最大.
则
因为,所以不等式组必有解,且当和都为整数时,有两解,且两解分别为和,否则有一解,因此得出一个结论:
形如的二项展开式系数最大的项最多只有两项.
注意:若系数最大的项为最后一项,则()
例如:求展开式中系数最大的项时,因为,所以系数最大的项是最后一项.
若系数最大的项为第一项,则,即
例如:求展开式中的系数最大的项时,因为,所以系数最大项是第一项.
但是,对于,使用上述方法时由于的奇偶性不确定,会有多个满足条件的,故此法不可取,考虑到展开式中各项的系数正负相间,奇数项的系数为正,偶数项系数为负,故系数最大的项必须满足奇数项,这里介绍一种通法,
对于可以先求系数绝对值最大的项,再根据项的系数的正负确定系数最大的项,求系数绝对值最大的不等式组和上述一致.
如果和都为整数,那么其中的偶数就是我们要求得.
若和不是整数,则介于它们之间的偶数,就是我们要求,如果介于它们之间的是奇数,那么只要比较第项左右两项的系数就可以了.
三、二项式展开式中系数和有关问题
常用赋值举例:
(1)设,
二项式定理是一个恒等式,即对,的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取,的值.
①令,可得:
②令,可得:,即:
(假设为偶数),再结合①可得:
.
(2)若,则
①常数项:令,得.
②各项系数和:令,得.
注意:常见的赋值为令,或,然后通过加减运算即可得到相应的结果.
【常用结论】
奇数项的系数和与偶数项的系数和
①5当为偶数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为偶数,奇数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
②当为奇数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为奇数,偶数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
若,同理可得.
题型一 二项展开式中的特定项问题
【技巧通法·提分快招】
形如(a+b)n的展开式问题
二项展开式中的特定项,是指展开式中的某一项,如第n项、常数项、有理项等,求解二项展开式中的特定项的关键点如下:
①求通项,利用(a+b)n的展开式的通项公式Tr+1=Can-rbr(r=0,1,2,…,n)求通项.
②列方程(组)或不等式(组),利用二项展开式的通项及特定项的特征,列出方程(组)或不等式(组).
③求特定项,先由方程(组)或不等式(组)求得相关参数,再根据要求写出特定项.
1.(2025·天津滨海新·三模)在二项式的展开式中常数项为 .
2.(2024·天津河东·一模)在的二项展开式中,常数项是 .(用数字作答)
3.(2025·天津·一模)以下说法不正确的是( )
A.78,82,83,85,86,87,89,89的第75百分位数为88
B.相关系数的绝对值接近于0,两个随机变量没有相关性
C.的展开式中常数项为15
D.必然事件和不可能事件与任意事件相互独立
4.(2025·天津河西·模拟预测)二项式的展开式的常数项是 .
5.(2025·天津·一模)在的展开式中,常数项是 .(用数字作答)
6.(2024·天津·一模)的展开式中的常数项为 .
7.(2026·天津东丽·开学考试)在的展开式中,常数项为 (用数字作答).
8.(2025·天津西青·联考)已知的展开式中的所有二项式系数之和为64.
(1)求;
(2)求常数项;
(3)求展开式的中间项.
题型二 二项式系数问题
【技巧通法·提分快招】
二项式系数具备对称性,即()对于大小以二次函数开口向下的图象分析.
①当,即为奇数
则共有项,总项数为偶数.
巧记:当为奇数时,则总的二项式系数为偶数(因为从开始),既然为偶数,则最大项个数也为偶数,即为2个.
结论:当幂指数为奇数时,中项即右上标为项二项式系数相等且最大
②当,即为偶数
则共有项,总项数为奇数.
巧记:当为偶数时,则总的二项式系数为奇数(因为从开始),既然为奇数,则最大项个数也为奇数,即为1个.
1.(2026上·天津南开·开学考试)已知二项式的展开式中各项的二项式系数之和为32.
(1)求;
(2)求展开式的系数和;
(3)求展开式中的系数;
(4)求展开式的第四项.
2.(2025·天津西青·联考)若 展开式的二项式系数之和为64,n= ;展开式中x²项的系数为
3.(2025·天津·调研)已知的展开式中,前三项的二项式系数和为56.
(1)求展开式中各项系数的和;
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中二项式系数最大的项.
4.(2025·天津西青·联考)在的二项展开式中,第3、4项的二项式系数最大,则含项的系数为 .
5.(2025·天津河北·联考)已知 的展开式中,二项式系数之和是,则展开式中二项式系数最大的项为( )
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
6.(2025·天津滨海新·联考)在的二项展开式中的系数为 ,所有项的二项式系数和为 .
7.(2025·天津南开·调研)的展开式中,各二项式系数之和为32,各项系数之和为243,则展开式中的系数为 .
8.(2025·天津滨海新·联考)若的展开式中二项式系数之和为32,各项系数之和为243,则 ;展开式中的系数是 .
题型三 三项展开式及两个二项式乘积展开式的系数
【技巧通法·提分快招】
求三项展开式中某些特定项的系数的方法
(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解.
(2)两次利用二项式定理的通项公式求解.
(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.
求解形如(a+b)n(c+d)m的展开式问题的思路
(1)若n,m中一个比较小,可考虑把它展开得到多个,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展开分别求解.
(2)观察(a+b)(c+d)是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.
(3)分别得到(a+b)n,(c+d)m的通项公式,综合考虑.
1.(2025·天津·二模)在的展开式中的系数为 .
2.(2025·天津·模拟预测)已知的展开式中的常数项为,则 .
3.(2025·天津河西·联考)在的二项式展开式中的系数为90,则 .
4.(2025·天津·联考)的展开式中常数项是 .
5.(2025·天津·模拟预测)展开式中含有项的系数为 .
6.(2025·天津西青·联考)的展开式中的系数是( )
A.0 B.2 C.4 D.10
7.(2025·天津南开·模拟预测)在的展开式中,的系数为 .(用数字作答)
8.(2025·天津河西·模拟预测)的展开式中的系数为 .
题型四 二项展开式中各项系数的和问题
【技巧通法·提分快招】
一般地,若,则展开式中各项系数的和为.
①奇次项系数的和为
偶次项系数的和为
②形如的式子,求展开式的各项系数之和,只需令即可.
③形如的式子求其展开式的各项系数之和,只需令.
④二项展开式二项式系数和:;奇数项与偶数项二项式系数和相等为:。
1.(2025·天津滨海新·期末)下列命题正确的是( )
①在的展开式中,只有第四项的二项式系数最大,则展开式中各项系数的和为;
②已知函数,且的图象恒过定点;
③若函数,且在上单调递增,则;
④已知函数,若成立,则实数的取值范围为.
A.②③ B.①④ C.①②④ D.①③④
2.(2025·天津滨海新·联考)二项式展开式前三项的二项式系数和为22.
(1)求n的值;
(2)求展开式中各项的二项式系数和及各项的系数和;
(3)求展开式中的常数项.
3.(2025·天津·调研)设,则下列结论中正确的个数为( )
① ②
③ ④
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2025·天津·联考),二项式系数和为128,则 , (结果用数字表示).
5.(2025·天津滨海新·联考)若 ,则 ; .
6.(2025·天津·联考)对于的展开式,下列说法正确的是
①所有项的二项式系数和为64 ②所有项的系数和为64
③常数项为1215 ④二项式系数最大的项为第3项
7.(2024·天津南开·模拟预测)已知的展开式中所有项的二项式系数和为,各项系数和为.
(1)求和的值及展开式中项的系数;
(2)求的展开式中的常数项.
8.(2025·天津滨海新·联考)已知,则( )
A. B.
C. D.展开式中二项式系数最大的项为第5项
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.(2025·天津·一模)在的展开式中,的系数为 .
2.(2025·天津·二模)在的展开式中,常数项为 .
3.(2025·天津和平·三模)若二项式的展开式中,的系数为,则 .
4.(2025·天津南开·二模)在的展开式中,的系数为 .
5.(2025·天津河西·二模)在的展开式中,偶数项的二项式系数和为128,则常数项为 .
6.(2025·天津·二模)在的展开式中,的系数为 .(用数字作答)
7.(2025·天津·一模)二项式的展开式中,项的系数是 .(用数字填写答案)
8.(2025·天津河东·二模)在的二项展开式中,含的项的系数是 .(用数字作答)
9.(2025·天津和平·二模)在的展开式中,常数项为 .(用数字作答)
10.(2025·天津和平·一模)在的展开式中,的系数为 .(用数字作答)
11.(2025·天津南开·一模)若的展开式的二项式系数和为32,且的系数为 .
12.(2025·天津·模拟预测)若的展开式的二项式系数和为32,则展开式中的系数为 .
13.(2024·天津·一模)在的展开式中,的系数为 (用数字作答).
14.(2025·天津·模拟预测)已知的二项展开式的奇数项二项式系数和为,若,则等于 .
15.(2024·天津北辰·三模)若展开式的二项式系数和为128,则展开式中的系数为 .
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.(2024·天津·模拟预测)在的展开式中,的系数为,则实数为 .
2.(2024·全国·模拟预测)的展开式中的系数为 (用数字作答).
3.(2024·全国·模拟预测)在的二项式展开式中,的系数为 .
4.(2024·天津·二模)在的展开式中,的系数为 .
5.(2025·天津·模拟预测)的展开式中的系数是 .
6.(2024·天津·模拟预测)已知.若,则 .
7.(2024·天津·一模)在的展开式中,的系数为 .(结果用数字表示)
8.(2024·天津红桥·一模)已知二项式,则其展开式中含的项的系数为 .
9.(2024·天津和平·一模)在的二项展开式中,的系数为 (请用数字作答).
10.(2024·天津·一模)已知,则 .(用数字作答)
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