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课时测评45 二项式系数的性质
(时间:60分钟 满分:110分)
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(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.下面是(a+b)n,当n=1,2,3,4,5,6时展开式的二项式系数表示形式.
借助上面的表示形式,判断λ与μ的值分别是( )
A.5,9 B.5,10
C.6,10 D.6,9
答案:C
解析:结合题意可得λ=3+3=6,μ=4+6=10,故选C.
2.设二项式的展开式中第5项是常数项,那么这个展开式中系数最大的项是( )
A.第9项 B.第8项
C.第9项和第10项 D.第8项和第9项
答案:A
解析:因为展开式的第5项为T5=,所以令-4=0,解得n=16,所以展开式中系数最大的项是第9项.
3.设(x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a0+a1+a2+…+a11的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
答案:A
解析:令x=-1,则原式化为[(-1)2+1][2×(-1)+1]9=-2=a0+a1(2-1)+a2(2-1)2+…+a11(2-1)11,
所以a0+a1+a2+…+a11=-2.
4.已知的展开式中各项系数的和为32,则该二项展开式中系数最大的项为( )
A.270x-1 B.270x
C.405x3 D.243x5
答案:B
解析:令x=1,得(a-1)5=32,解得a=3.
的展开式的通项为Tr+1=·(3x)5-r·=(-1)r·35-r··x5-2r.
当r=0时,35=243;
当r=2时,33·=270;
当r=4时,3·=15.
所以该二项展开式中第3项的系数最大,故该二项展开式中系数最大的项为270x.
5.(多选)已知(ax2+)n(a>0)的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等,且展开式的各项系数之和为1 024,则下列说法正确的是( )
A.展开式中奇数项的二项式系数和为256
B.展开式中第6项的系数最大
C.展开式中存在常数项
D.展开式中含x15项的系数为45
答案:BCD
解析:由二项式的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等,即=,可知n-4=6,即n=10,
又展开式的各项系数之和为1 024,即当x=1时,=1 024,所以a=1,
所以二项式为=,
则二项式系数和为210=1 024,则奇数项的二项式系数和为×1 024=512,故A错误;
由n=10可知展开式共有11项,中间项的二项式系数最大,即第6项的二项式系数最大,
因为x2与的系数均为1,则该二项式展开式的二项式系数与系数相同,所以第6项的系数最大,故B正确;
若展开式中存在常数项,由通项Tr+1=x2(10-r)可得2(10-r)-r=0,解得r=8,故C正确;
由通项Tr+1=x2(10-r)可得2(10-r)-r=15,解得r=2,所以系数为=45,故D正确,
故选BCD.
6.二项式(2x+1)6的展开式中,第5项的系数等于 .
答案:60
解析:因为二项式(2x+1)6展开式的通项公式Tr+1=·(2x)6-r·1r,
所以T5=(2x)2=60x2.
7.设(1+x+x2)n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,则a0+a2+a4+…+a2n= .
答案:
解析:令x=1,得3n=a0+a1+a2+…+a2n-1+a2n,①
令x=-1,得1=a0-a1+a2-…-a2n-1+a2n,②
①+②得3n+1=2(a0+a2+…+a2n),
所以a0+a2+…+a2n=.
8.(4-3x+2y)n(n∈N+)展开式中不含y的项的系数和为 .
答案:1
解析:要求(4-3x+2y)n(n∈N+)展开式中不含y的项,
只需令y=0,所以(4-3x+2y)n(n∈N+)展开式中不含y的项的系数和即为(4-3x)n展开式的系数和.
令x=1,得(4-3x)n展开式的各项系数和为(4-3)n=1.
9.(10分)已知(n∈N+)的展开式中第7项是常数项.
(1)求n的值;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
解:(1)展开式的通项为Tr+1=xn-r=,
因为第7项为常数项,所以第7项T7=
xn-9, 即n=9.
(2)因为n=9,所以二项式系数最大的项为T5与T6,
即T5=x3=x3,
T6==-.
10.(10分)(1)已知(1-2x)2n+1的展开式中第2项与第3项的二项式系数之比为1∶4,求n的值.
(2)记(1-2x)2n+1=a0+a1x+a2x2+…+a2n+1x2n+1,n∈N+,
①求|a0|+|a1|+…+|a2n+1|;
②设ak=(-2)kbk,求和:1·b0+2·b1+3·b2+…+(k+1)·bk+…+(2n+2)·b2n+1.
解:(1)因为(1-2x)2n+1的展开式中第2项与第3项的二项式系数之比为1∶4,
所以=,解得n=4.
(2)①由题意
(1+2x)2n+1=|a0|+|a1|x+…+|a2n+1|x2n+1,
令x=1,得|a0|+|a1|+…+|a2n+1|=32n+1.
②由题意ak=(-2)k,又ak=(-2)kbk,
所以bk=.
所以(k+1)bk=(k+1)=k+=k+=+
=(2n+1)+,k>0,
所以1·b0+2·b1+3·b2+…+(k+1)·bk+…+(2n+2)·b2n+1=1·+2·+3·+…+(k+1)·+…+(2n+2)·=+(2n+1)=22n+1+(2n+1)22n=(2n+3)·22n.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.若(1+mx)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,且a1+a2+…+a6=63,则实数m的值为( )
A.1或3 B.-3
C.1 D.1或-3
答案:D
解析:令x=0,得a0=(1+0)6=1.令x=1,得(1+m)6=a0+a1+a2+…+a6.又a1+a2+a3+…+a6=63,
所以(1+m)6=64=26,所以m=1或m=-3.
12.(多选)关于(a-b)11的说法,正确的是( )
A.展开式中的二项式系数之和为2 048
B.展开式中只有第6项的二项式系数最大
C.展开式中第6项和第7项的二项式系数最大
D.展开式中第6项的系数最大
答案:AC
解析:(a-b)11的展开式中的二项式系数之和为211=2 048,故A正确;
因为n=11为奇数,所以展开式中有12项,中间两项(第6项和第7项)的二项式系数相等且最大,故B不正确,C正确;展开式中第6项的系数为负数,不是最大值,故D不正确.故选AC.
13.已知(1+x)10=a1+a2x+a3x2+…+a11x10,若数列a1,a2,a3,…,ak(1≤k≤11,k∈Z)是一个单调递增数列,则k的最大值是 .
答案:6
解析:(1+x)n的展开式的各项的系数为其二项式系数,当n=10时,展开式的第六项的二项式系数最大,故k的最大值为6.
14.(13分)已知的展开式的二项式系数之和为256.
(1)求n的值;
(2)若展开式中常数项为,求m的值;
(3)若(x+m)n展开式中系数最大项只有第6项和第7项,求m的取值情况.
解:(1)由二项式系数之和为2n=256,可得n=8.
(2)设常数项为第r+1项,则
Tr+1=x8-r=mrx8-2r.
令8-2r=0,即r=4,则m4=,
解得m=±.
(3)易知m>0,设第r+1项系数最大.
则
化简可得≤r≤.
由于只有第6项和第7项系数最大,
所以
所以m只能等于2.
15.(5分)已知(2x-1)n二项展开式中,奇次项系数的和比偶次项系数的和小38,则+++…+的值为( )
A.28 B.28-1
C.27 D.27-1
答案:B
解析:设(2x-1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,且奇次项的系数和为A,偶次项的系数和为B.
则A=a1+a3+a5+…,B=a0+a2+a4+a6+….
由已知可知:B-A=38.令x=-1,
得:a0-a1+a2-a3+…+an(-1)n=(-3)n,
即:(a0+a2+a4+a6+…)-(a1+a3+a5+a7+…)=(-3)n,
即:B-A=(-3)n.所以(-3)n=38=(-3)8,
所以n=8.
由二项式系数的性质可得:
+++…+=2n-=28-1.
16.(17分)已知展开式的第5项的系数与第3项的系数的比值为30.求:
(1)展开式中的所有有理项;
(2)n+6+36+…+6n-1的值;
(3)系数的绝对值最大的项.
解:展开式的通项Tr+1=)n-r·=·(-2)r(r=0,1,…,n),
由于展开式的第5项的系数与第3项的系数的比值为30,则=30,化简,得n2-5n-84=0,解得n=12或n=-7(舍去).
(1)展开式的通项Tr+1=(-2)r·(r=0,1,2,…,12),当r=0,6,12时,为整数,则有理项为T1=x6,T7=26x=59 136x,
T13=212x-4=4 096x-4.
(2)n+6+36+…+6n-1
=+6+36+…+611
=(1+6+62+63+…+612)-
=×(1+6)12-
=.
(3)设第r+1项的系数的绝对值最大,
因为Tr+1=(-2)r·(r=0,1,2,…,12),
则
即
解得≤r≤,
所以r=8,
所以系数的绝对值最大的项为T9=28=126 720.
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