内容正文:
高中数学二项式定理讲义
目 录
思维导图 2
高考分析 3
学习目标 4
知识要点 5
解题策略 8
题型归纳 9
题型01:二项式定理展开及其逆应用 9
一:二项式定理的展开式 9
二:展开式的逆用 10
题型02:二项展开式第k项 11
一:求常数项及已知常数项求参数 11
二:指定项系数 13
三:配凑后求展开式中的指定项 14
四;已知项的系数求参数 15
题型03:求有理项或其系数 16
题型04:二项式系数和 19
题型05:各项系数和 20
题型06:系数最大(小)项 22
一:二项式系数最大 22
二:项的系数最大 23
题型07: 三项展开式系数问题 25
一:三项式指定项系数 25
二:三项展开式的指定项 26
三:三项展开式中指定项求参数 27
四:三项变两项 28
题型08:两个多项式乘积的指定项 28
一:两个二项式指定项系数 28
二:两个二项式指定项 30
三:两个多项式指定系数求参数 31
题型09: 赋值法 33
一:赋值法求系数和 34
二:赋值法(含奇次、偶次项系数和) 36
三:换元型 39
题型10:整除和余数问题 40
题型11:近似计算问题 41
题型12:组合恒等式的证明 42
题型13:二项式定理与导数 43
题型14:杨辉三角 44
题型15:二项式定理与其他知识的综合 48
巩固提升 49
1. 考纲定位与考查频率
二项式定理是高考数学计数原理板块的核心内容,属于必考/高频考点(全国卷、新高考卷年均1题),题型以选择题/填空题为主(5分),难度集中在基础题~中档题,极少出现在解答题中,是高考中“性价比高”的得分点。
2. 核心考查方向
• 通项公式的直接应用:考查展开式中特定项(如常数项、有理项、某次幂项)的求解,或特定项的系数、二项式系数计算(高考占比约60%)。
• 二项式系数的性质:考查二项式系数的对称性、最大值(n为偶数时中间项最大,n为奇数时中间两项相等且最大)、所有二项式系数和(2^n)、奇/偶数项二项式系数和(高考占比约25%)。
• 赋值法的应用:通过令x=0、1、-1等特殊值,求展开式中所有项的系数和、奇/偶数项系数和、绝对值和等(高考占比约10%)。
• 交汇考查:偶尔与函数、不等式、数列等结合(如求系数的最值、证明与二项式相关的不等式),难度稍高(高考占比约5%)。
3. 命题趋势
• 新高考背景下,题目更侧重基础运算能力和公式灵活应用,减少复杂计算,增加对“概念辨析”的考查(如区分“二项式系数”与“项的系数”)。
• 结合实际情境的创新题偶现(如通过二项式定理解决概率、计数相关问题),但核心仍围绕通项公式和赋值法。
• 对“隐性条件”的挖掘要求提升(如有理项需满足指数为整数、常数项需指数为0)。
4. 易错点与失分原因
• 混淆“二项式系数”与“项的系数”
• 通项公式记忆错误(如漏写符号、指数计算错误,尤其含负号或分式的二项式)。
• 赋值法应用时特殊值选取错误(如求系数和时误令x=0)。
• 忽略二项式系数性质的适用条件(如最大值的判断需先确定n的奇偶性)。
1. 基础认知目标
• 准确记忆并理解二项式定理的表达式:,明确展开式的结构特征(共n+1项、各项的指数规律、二项式系数与项的系数的区别)。
• 熟记通项公式:,能快速识别公式中各参数的含义(k+1为项数、为二项式系数、)。
• 掌握二项式系数的核心性质(对称性、最大值、和的性质),能结合具体例子解释性质的应用场景。
2. 能力应用目标
• 运算能力:能熟练运用通项公式求展开式中的特定项(常数项、有理项、指定幂次项)、特定项的系数或二项式系数,解决含分式、负号、根式的二项式展开问题。
• 方法迁移能力:掌握赋值法的核心逻辑,能通过选取合适的特殊值(x=0,1,-1等),求解展开式中所有项的系数和、奇偶项系数和、系数绝对值和等问题。
• 辨析能力:能清晰区分“二项式系数”与“项的系数”、“展开式的项”与“项的次数”等易混淆概念,避免解题中的概念性错误。
• 综合应用能力:能将二项式定理与计数原理、函数、数列、不等式等知识结合,解决简单的交汇型问题(如利用二项式系数和证明数列等式、求系数的最值)。
3. 应试提分目标
• 能快速定位高考题型(基础直接型、赋值应用型、性质辨析型),并匹配对应的解题方法,确保5分基础题/中档题不失分。
• 规避高频易错点(如通项公式符号错误、特殊值选取错误、二项式系数最大值判断失误),形成“审题→套用公式→验证结果”的解题闭环。
• 面对创新型题目(如结合实际情境的二项式应用),能剥离表面信息,回归二项式定理的核心公式和方法,实现知识的灵活迁移。
4. 思维发展目标
• 体会从特殊到一般的推理过程,培养归纳推理能力。
• 通过二项式系数的对称性、最值等性质,理解数学的对称美和规律性,提升逻辑分析能力。
知识点
1.二项式定理:
,
2.基本概念:
①二项式展开式:右边的多项式叫做的二项展开式。
②二项式系数:展开式中各项的系数.
③项数:共项,是关于与的齐次多项式
④通项:展开式中的第项叫做二项式展开式的通项。用表示。
3.注意关键点:
①项数:展开式中总共有项。
②顺序:注意正确选择,,其顺序不能更改。与是不同的。
③指数:的指数从逐项减到,是降幂排列。的指数从逐项减到,是升幂排列。各项的次数和等于.
④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是项的系数是与的系数(包括二项式系数)。
(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;
4.性质:
①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即,···
②二项式系数和:令,则二项式系数的和为,
变形式。
③奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:
在二项式定理中,令,则,
从而得到:
④奇数项的系数和与偶数项的系数和:
⑤二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数是偶数时,则中间一项的二项式系数取得最大值。
如果二项式的幂指数是奇数时,则中间两项的二项式系数,同时取得最大值。
⑥系数的最大项:求展开式中最大的项,一般采用待定系数法。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。
5.常用的结论:
令
令
6.二项式系数与展开式的系数的区别
二项展开式中,第项的二项式系数是组合数,展开式的系数是单项式的系数,二者不一定相等.
2、展开式中的系数求法的整数且
知识点诠释:
三项或三项以上的展开式问题,把某两项结合为一项,利用二项式定理解决.
7. 二项式系数表(杨辉三角)
展开式的二项式系数,当依次取时,二项式系数表,表中每行两端都是1,除以外的每一个数都等于它肩上两个数的和.
杨辉三角的性质
(1)每一行都是对称的,且两端的数都是1.
(2)从第三行起,不在两端的任意一个数,都等于上一行中与这个数相邻的两数之和.事实上,设表中任一不为1的数为,那么它上一行中与这个数相邻的两个数分别为 和由组合数的性质,有=1,=1,.
(3)对于给定的n来说,其二项式系数满足中间大、两边小的特点.利用二项式系数的对称性可知,二项式系数,…,,是先逐渐变大,再逐渐变小的,当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大,当n是奇数时,中间两项的二项式系数相等且最大.
(4)二项展开式的二项式系数的和等于2n.
在(1+x)n=xn+xn-1+xn-2+…+x0中,令x=1,则+…+=2n.
必备
1.分数指数幂
(1)(,且).
(2)(,且).
2.有理指数幂的运算性质
(1) . (2) .
(3).
一、核心题型对应解题策略
1. 特定项/系数求解(高考核心题型)
• 核心工具:通项公式
• 解题步骤:
① 明确二项式中的 a、b(注意含负号、分式、根式的情况,);
② 写出通项并化简(将根式、分式转化为幂的形式);
③ 根据“特定项”条件列方程,解出 k;
④ 代入 k 计算二项式系数或项的系数
2. 二项式系数性质应用
3. 赋值法求系数和(高频题型)
• 常用赋值:
◦ 令 x=1:得所有项的系数和
◦ 令 x=-1:得奇偶项系数和的差
◦ 令 x=0:得常数项
• 解题步骤:
① 设系数和表达式(如设所有项系数和为 S,奇数项系数和为 S_奇,偶数项为 S_偶);
② 赋特殊值列方程;
③ 解方程组得目标值。
4. 交汇型问题(中档题)
• 与函数/不等式结合:求系数的最值→ 转化为数列最值问题,通过比较相邻两项系数大小列不等式组;
• 与计数原理结合:利用二项式定理证明组合恒等式→ 结合赋值法或组合数性质变形;
• 解题关键:剥离表面背景,回归二项式定理的核心公式,结合其他模块知识(如数列、不等式)分步求解。
二、通用解题技巧
1. 审题优先:先区分“二项式系数”与“项的系数”、“项”与“项的次数”,避免概念性错误;
2. 符号处理:含负号的二项式,通项中需保留 ,再计算指数和系数;
3. 验证习惯:求出 k 后需验证是否为整数(如有理项要求指数为整数),避免无效解;
4. 模板化解题:针对每种核心题型,固化“公式→条件→计算→验证”的步骤,减少失误。
三、易错点规避策略
• 通项公式中项数易错:第 k+1 项对应 k,而非第 k 项(如求第3项,k=2);
• 赋值法混淆“二项式系数和”与“项的系数和”:二项式系数和仅与 n 有关,项的系数和需赋值计算;
• 分式/根式二项式展开:先转化为幂的形式,再计算指数。
题型01:二项式定理展开及其逆应用
一:二项式定理的展开式
【典型例题1】乘积展开后的项数为( )
A.6 B.7 C.13 D.42
【答案】D
【分析】直接利用组合数求出结果.
【详解】乘积展开后的项数为.
故选:D.
【典型例题2】
(1)求的展开式;
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用二项式展开公式直接展开即可得解;
(2)逆用二项式定理进行合并即可得解.
【详解】(1).
(2)原式.
【变式训练1-1-1】已知等式,则的值分别为( )
A. B. C. D.
【变式训练1-1-2】计算二项式:
(1)化简:;
(2)写出的展开式并化简.
二;展开式的逆用
【典型例题1】化简等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二项式定理写出对应的二项式,即可得答案.
【详解】由,
所以.
故选:B
【典型例题2】
解:与已知的有一些差距,
【变式训练1-2-1】的值是( )
A.0 B.1 C.-1 D.
【变式训练1-2-2】
A. B. C. D.
【变式训练1-2-3】化简多项式的结果是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2-4】
题型02:二项展开式第k项
一:求常数项及已知常数项求参数
【典型例题1】的展开式中的常数项为( )
A. B. C.20 D.60
【答案】D
【分析】利用二项式定理直接列式求出常数项.
【详解】的展开式中的常数项为.
故选:D
【典型例题2】若二项式展开式中存在常数项,则正整数n可以是( )
A.3 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】二项式展开式的通项为,
令,解得:,又因为且为整数,所以为的倍数,
所以,
故选:.
【变式训练2-1-1】变式2-2.展开式中的常数项为( ).
A.540 B.18 C.15 D.135
【变式训练2-1-2】已知,若的展开式中,常数项等于240,则( )
A.3 B.2 C.6 D.4
【变式训练2-1-3】展开式的常数项为( )
A. B. C. D.
【变式训练2-1-4】的展开式中的常数项为______.
【变式训练2-1-5】若的二项展开式中第项为常数项,则
二:指定项系数
【典型例题1】在二项式的展开式中倒数第项的系数为,求含有的项的系数?
解:由条件知,即,,解得,由
,由题意,
则含有的项是第项,系数为。
【典型例题2】求展开式中的系数?
解:,令,则
故的系数为。
【变式训练2-2-1】的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【变式训练2-2-2】的展开式中的系数为_____.
【变式训练2-2-3】二项式的展开式的常数项为第( )项
A.17 B.18 C.19 D.20
【变式训练2-2-4】二项式的展开式中含的项的系数为( )
A.-60 B.60 C.30 D.-30
【变式训练2-2-5】在的展开式中,的系数为 ( )
A. B.
C. D.
【变式训练2-2-6】的展开式中的系数为( )
A. B. C.64 D.160
【变式训练2-2-7】展开式中的系数为_________(用数字作答)
【变式训练2-2-8】的展开式中,有理项是______.(用关于x的式子表示)
【变式训练2-2-9】的展开式中的系数为( )
A.10 B.20 C.40 D.80
【变式训练2-2-10】的展开式中,项的系数是( )
A.30 B.30 C.60 D.60
【变式训练2-2-11】二项式展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
三:配凑后求展开式中的指定项
【典型例题1】若,则( )
A.6 B.16 C.36 D.90
【答案】C
【分析】将变形为,然后令展开式的通项公式中即可求得结果.
【详解】因为,展开式的通项为,
令,可得,
所以,
故选:C.
【典型例题2】若,则( )
A.40 B. C.80 D.
【答案】C
【分析】由,应用二项式定理写出展开式通项,进而求项系数.
【详解】由,故,
所以时,,即80.
故选:C
【变式训练2-3-1】对任意的实数x,,则值为( )
A.60 B.120 C.240 D.480
【变式训练2-3-2】已知,则( )
A. B. C.30 D.60
【变式训练2-3-3】若, .
【变式训练2-3-4】,则等于( )
A.180 B. C.45 D.
【变式训练2-3-5】在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
四;已知项的系数求参数
【典型例题1】已知二项式的展开式中,项的系数为40,则( )
A.2 B.-2 C.2或-2 D.4
【答案】C
【分析】根据二项展开式的通项公式,令的指数为4可求得,再根据系数为40求解即可
【详解】由,令,解得,所以项的系数为,解得.
故选:C
【典型例题2】在的展开式中,若项的系数为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】写出展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项后可得出关于的等式,即可解得的值.
【详解】展开式通项为,
依题意,则,
当时,,所以,
故选:C.
【变式训练2-4-1】在的展开式中,若常数项为,则实数值为( )
A. B. C. D.2
【变式训练2-4-2】若的展开式中项的系数是,则实数的值为( )
A. B. C. D.
题型03:求有理项或其系数
【典型例题1】二项式展开式中,有理项项数为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】分析:根据二项式定理展开的:,要为有理项,则为整数即可.
详解:由题可得:通项为,要为有理项,则为整数,故r可取0,2,4,6,8故有五项有理数,故选B
点睛:考查二项式定理的展开,正确写出通项,然后理解题意x的次数为整数即可为解题关键,属于基础题.
【典型例题2】二项式展开式中,有理项共有( )项.
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】D
【分析】求出展开式的通项,令的指数部分为整数即可得结果.
【详解】二项式展开式中,
通项为,其中,
的取值只需满足,则,
即有理项共有7项,
故选:D.
【典型例题3】二项式的展开式中,其中是无理项的项数共有( )
A.项 B.项 C.项 D.项
【答案】D
【分析】根据题意,可考虑求有理项,根据二项展开式的通项公式,由的指数值为整数,即可解出有理项的项数,进而得到无理项的项数即可
【详解】二项式的展开式中,通项公式为,
,时为有理项共6项,故无理项的项数共有
故选:D.
【变式训练3-1】在的展开式中,系数为有理数的项共有( )项
A.6 B.5 C.4 D.3
【变式训练3-2】求二项式展开式中的有理项?
【变式训练3-3】在二项式的展开式中的指数为整数的项的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式训练3-4】 的展开式中所有有理项系数之和为( )
A. B. C. D.
【变式训练3-5】(多选)在的展开式中,有理项恰有两项,则的可能取值为( )
A.7 B.9 C.12 D.13
【变式训练3-6】(展开式的二项式系数和64,则展开式中的有理项个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式训练3-7】已知的展开式中所有奇数项的二项式系数的和为,则展开式中有理项共有( )项
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式训练3-8】(在的展开式中,的幂指数是整数的各项系数之和为( )
A. B. C. D.
【变式训练3-9】 的展开式中有理项的个数为 .
【变式训练3-10】在的展开式中,系数是有理数的项共有 项.
题型04:二项式系数和
【典型例题1】已知关于的二项式的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据二项式系数和求得,结合展开式通项利用常数项列方程求解即可.
【详解】由条件知,即,在通项中,
令,得.所以常数项为,解得.
故选:C
【典型例题2】的二项展开式中,二项式系数之和等于256,则二项展开式中二项式系数最大的项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意求出,写出二项展开式的通项,即可求得二项式系数最大的项.
【详解】因为,所以n=8,
二项展开式的通项为,
故二项展开式中,二项式系数最大的项为.
故选:A.
【变式训练4-1】已知二项式的展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大,展开式中项的系数为84,则a的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式训练4-2】的展开式中,前项的系数成等差数列,展开式中二项式系数的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式训练4-3】已知展开式的奇数项的二项式系数之和为,则该展开式中的系数为 .
【变式训练4-4】若的展开式中二项式系数和为32,则展开式中最高次项的系数为 .
题型05:各项系数和
【典型例题1】在的展开式中,所有的二项式系数之和为32,则所有项系数和为( )
A.32 B.-32 C.0 D.1
【答案】D
【分析】根据二项式的所有二项式系数之和的表达式求得的值,再对赋值1即可求得.
【详解】依题,解得,
则二项式的所有项系数之和为.
故选:D.
【典型例题2】若的展开式中各项系数之和为243,则展开式中的系数为( )
A.10 B.20 C.40 D.80
【答案】C
【分析】令,得到各项系数之和为,解出,利用通项公式解出的系数.
【详解】令,得到各项系数之和为,解得,则的通项公式为,
令,解得,的系数为.
故选:C.
【变式训练5-1】已知,则( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【变式训练5-2】设,若,则( )
A.80 B.40 C. D.
【变式训练5-3】若,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式训练5-4】(多选)设,则( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练5-5】(多选)对任意实数x,有.则下列结论成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练5-6】(多选)已知,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
题型06:系数最大(小)项
一:二项式系数最大
【典型例题】若二项式的展开式中第6项与第7项的系数相等,则此展开式中二项式系数最大的项是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,所以,所以,即,
所以,所以二项式系数最大项为.
故选:B.
【变式训练6-1-1】已知的展开式中仅第4项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第( )项
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式训练6-1-2】已知,若展开式中第项,第项与第项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大项的系数是多少?
【变式训练6-1-3】若的展开式有且只有第5项的二项式系数最大,则展开式中项的系数为( )
A.-960 B.960 C.448 D.-448
【变式训练6-1-4】在的展开式中,只有第项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少?
二:项的系数最大
【典型例题】若的展开式中第2项与第8项的系数相等,则展开式中系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第6项
【答案】C
【分析】由的展开式的二项式系数和项的系数相等,因此由题意可得,求出,即可求得展开式中系数最大的项.
【详解】由的展开式中第2项与第8项的系数相等,
由的展开式的二项式系数和项的系数相等,
所以,所以,
则展开式中共有9项,系数最大的项为第5项,
故选:C.
【典型例题2】的展开式中系数最大的项为( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】C
【分析】根据二项式定理可得展开式通项,利用不等式法可求得结果.
【详解】的展开式通项为:,
设第项的系数最大,则,解得:,
又,或,
的展开式系数最大的项为和,即和.
故选:C.
【变式训练6-2-1】已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式训练6-2-2】若,则取最大值时的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【变式训练6-2-3】已知二项式,的展开式中第四项的系数最大,则a的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式训练6-2-4】写出在的展开式中,系数最大的项?系数最小的项?
【变式训练6-2-5】若展开式前三项的二项式系数和等于,求的展开式中系数最大的项?
【变式训练6-2-6】在的展开式中系数最大的项是多少?
【变式训练6-2-7】(多选)在二项式的展开式中,下列说法正确的是( )
A.第6项的二项式系数最大 B.第6项的系数最大
C.所有项的二项式系数之和为 D.所有项的系数之和为1
【变式训练6-12】已知的展开式中只有第6项的系数最大,则正整数n的值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【变式训练6-2-8】(多选)已知的展开式中所有项的系数之和为1,则( )
A.展开式的常数项为
B.
C.展开式中系数最大的项的系数为80
D.所有幂指数为非负数的项的系数和为
【变式训练6-2-9】(多选)在的展开式中,下列命题正确的是( )
A.不含常数项 B.二项式系数之和为32
C.系数最大项是 D.各项系数之和为
【变式训练6-2-9】在的二项展开式中,系数最大的项为和,则展开式中含项的系数为 .
题型07: 三项展开式系数问题
一:三项式指定项系数
【典型例题1】的展开式中所有项的系数之和为( )
A.243 B.240 C.237 D.234
【答案】A
【分析】根据题意,令,即可求得所有项的系数之和,得到答案.
【详解】由多项式,令,可得所有项的系数之和为.
故选:A.
【典型例题2】的展开式中的系数为( )
A.30 B. C.20 D.
【答案】D
【分析】根据展开式的每一项的生成过程,结合组合数公式,即可求解.
【详解】从5个含有的括号中,其中1个括号中取,一个括号中取,3个括号中取,乘在一起构成这一项,
这一项为,所以的系数为.
故选:D
【变式训练7-1-1】展开式中,的系数为( )
A.320 B.320 C.240 D.240
【变式训练7-1-2】的展开式中含的项的系数为( )
A. B.60 C. D.30
【变式训练7-1-3】已知的展开式中的所有项的系数和为512,则展开式中含项的系数为( )
A.-36 B.-18 C.18 D.36
【变式训练7-1-4】的展开式中的系数为( )
A.-60 B.240 C.-360 D.720
【变式训练7-1-5】展开式中含项的系数为( )
A.30 B. C.10 D.
【变式训练7-1-6】在的展开式中,的系数为( )
A.60 B.15 C.120 D.30
【变式训练7-1-7】已知的展开式中的常数项为,则 .
【变式训练7-1-8】若,则
【变式训练7-1-9】的展开式中,的系数为( )
A.60 B. C.120 D.
【变式训练7-1-10】展开式中的系数是___________.
二:三项展开式的指定项
【典型例题】展开式的常数项为( )
A.1 B.15 C.60 D.76
【答案】D
【解析】由
,
其中含有常数项的有,,,
所以常数项为,故选:.
【变式训练7-2-1】下列各式中,不是的展开式中的项是( )
A. B. C. D.
三:三项展开式中指定项求参数
【典型例题】已知的展开式中的系数为,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】展开式的通项为:,且;
展开式的通项为:,且;
令,则或,
的系数为,解得:.故选:A.
【变式训练7-3-1】的展开式中的系数为12,则( )
A. B. C. D.
【变式训练7-3-2】若的展开式中的系数为,则实数 .
【变式训练7-3-4】(多选)设,则下列关于的计算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练7-3-5】设,则 ,的最小值是 .
四:三项变两项
【典型例题】求当的展开式中的一次项的系数?
解法①:,,当且仅当时,的展开式中才有x的一次项,此时,所以得一次项为
它的系数为。
解法②:
故展开式中含的项为,故展开式中的系数为240.
【变式训练7-4-1】求式子的常数项?
题型08:两个多项式乘积的指定项
一:两个二项式指定项系数
【典型例题1】的展开式中的系数为( )
A.30 B.25 C.45 D.15
【答案】D
【分析】写出的展开式通项,然后求出展开式中含的项即可.
【详解】因为的展开式通项为,
所以的展开式中含的项为.
即展开式中的系数为.
故选:D.
【典型例题2】展开式中的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将原式化为,根据二项式定理,分别求出展开式中,,的系数,即可得出结果.
【详解】的展开式中通项是,,
则,
要求展开式中的系数,只需,
故展开式中的系数是.
故选:A.
【变式训练8-1-1】的展开式中的系数为( )
A. B. C.28 D.56
【变式训练8-1-2】的展开式中的系数为( )
A.9 B.10 C.24 D.25
【变式训练8-1-3】的展开式中的系数为( )
A.85 B.5 C.-5 D.-85
【变式训练8-1-4】展开式中的常数项为( )
A.13 B.17 C.18 D.22
【变式训练8-1-5】在展开式中,系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【变式训练8-1-6】已知展开式各项系数之和为64,则展开式中的系数为( )
A.31 B.30 C.29 D.28
【变式训练8-1-7】二项式展开式中的系数为( )
A.120 B.135 C.140 D.100
【变式训练8-1-8】的展开式中的系数为( )
A.30 B.40 C.70 D.80
【变式训练8-1-9】在的展开式中,含的项的系数为( )
A. B. C. D.
【变式训练8-1-10】
【变式训练8-1-11】若,则 .
【变式训练8-1-12】已知,则的值为( )
A. B. C.9 D.7
二:两个二项式指定项
【典型例题】的展开式中的常数项为( )
A. B.240 C. D.180
【答案】C
【分析】由,写出展开式的通项,利用通项计算可得.
【详解】因为,
又展开式的通项为,,
所以的展开式中的常数项为.
故选:C
【变式训练8-2-1】的展开式中的常数项为( )
A.-20 B.30 C.-10 D.10
【变式训练8-2-3】
【变式训练8-2-4】
三:两个多项式指定系数求参数
【典型例题1】已知,,且,则( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【答案】A
【分析】利用二项式的通项公式求出的表达式,根据题意列方程,即可求得n的值.
【详解】的通项公式为,
二项式的展开式中项的系数为,
项的系数为,
,,
即,即
,(负值舍),
故选:A.
【典型例题2】若二项式的展开式中项的系数是,则实数的值为( )
A.-2 B.2 C.-4 D.4
【答案】C
【分析】分别求出和展开式中项的系数,即可求出的值.
【详解】,
的展开式的通项公式为,,
所以展开式中项的系数是,
展开式中项的系数是,
所以,解得,
故选:C.
【变式训练8-3-1】已知的展开式中的系数为12,则实数的值为( )
A.2 B.3 C. D.
【变式训练8-3-2】若的展开式中含的系数为15,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
【变式训练8-3-3】的展开式中,含项的系数为,则( )
A.1 B. C. D.
【变式训练8-3-4】若的展开式中的系数为75,则( )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
【变式训练8-3-5】关于二项式,若展开式中含的项的系数为,则( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
【变式训练8-3-6】已知的展开式中的系数为40,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
【变式训练8-3-7】已知的展开式中含有常数项,则的值及展开式中的常数项分别为( )
A.3, B.4, C.3, D.4,
【变式训练8-3-8】的展开式中,含项的系数为,则( )
A.1 B. C. D.
题型09: 赋值法
【典型例题1】若,则的值是( )
A. B.127 C.128 D.129
【答案】D
【分析】利用赋值法计算可得.
【详解】解:因为,
令,可得,
令,可得,所以;故选:D
【典型例题2】若,则的值为 .
【答案】-1
【分析】对二项展开式用 “赋值法”: 可得
令可得:,
即可求出的值
【详解】因为,
令可得;令可得:;
故.
故答案为:-1
【点睛】方法点睛:求展开式系数和或有关展开式系数和一个非常有效的方法是赋值法.在用“赋值法”求值时,要找准代数式与已知条件的联系如何赋值,要是具体情况而定,没有一成不变的规律,灵活性较强一般的.一般地:多项式f(x)的各项系数和为f(1),奇次项系数和为f(1)-f(-1),偶次项系数和为f(1)+f(-1);对于有些展开式要对关于x的因式赋值,要注意观察:另外在赋值法中正确使用构造法,结合函数相关性质,可以在求解二项式问题时能收到事半功倍的效果。
【变式训练9-1】,则( )
A.1 B.3 C.0 D.
【变式训练9-2】若,则的值为( )
A.0 B.32 C.64 D.128
【变式训练9-3】已知的展开式的二项式系数和为,则下列说法正确的是( )
A.
B.展开式中各项系数的和为
C.展开式中第项的系数为
D.展开式中含项的系数为
一:赋值法求系数和
【典型例题1】已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【分析】赋值求;利用二项式定理的通项公式法,求;赋值和,判断CD.
【详解】A.令,得,故A正确;
B.中,含有项的系数为,故B正确;
C.当时,,①
所以,故C正确;
D.当时,,②
①+②,得,
所以,故D正确.
故选:ABCD
【典型例题2】,则( )
A.31 B.1023 C.1024 D.32
【答案】B
【分析】根据二项展开式的通项,可得的,结合赋值法,即可求解.
【详解】由二项式的展开式的通项为,
所以,当时,可得为正数,当时,可得为负数,
令,可得,
令,可得,
所以
.
故选:B.
【变式训练9-1-1】(多选)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式训练9-1-2】已知,则 .
二:赋值法(含奇次、偶次项系数和)
【典型例题1】已知,则的值为( )
A.255 B.256 C.511 D.512
【答案】A
【分析】利用二项式定理写出展开式的通项,令求出,分别令、,再两式相加可得,再减去即可.
【详解】令,得,
令,得,
令,得,
两式相加得,
得,
则.
故选:A.
【典型例题2】已知,则( )
A. B.28 C.14 D.
【答案】B
【分析】根据二项式展开式的通项特征即可求解.
【详解】令,整理得:
与分别是展开式中与的系数,展开式的通项公式为,
,
故选:B.
【变式训练9-2-1】已知,则( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练9-2-2】若,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练9-2-3】已知,那么的值为( )
A. B. C. D.
【变式训练9-2-4】已知,则( )
A.9 B.10
C.19 D.29
【变式训练9-2-5】若,则( )
A. B.1 C.15 D.16
【变式训练9-2-6】设,若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式训练9-2-7】已知,则的值为( )
A.10 B. C.30 D.
【变式训练9-2-8】.若(x-2)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a1+a3+a5=( ).
A.1 B.-1
C.121 D.106
【变式训练9-2-9】若,则( )
A. B.1 C.15 D.16
【变式训练9-2-10】设,若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式训练9-2-11】已知,则的值为( )
A.10 B. C.30 D.
【变式训练9-2-12】若展开式中偶数项系数和为,求.
【变式训练9-2-13】若的展开式中,所有的奇数项的系数和为,求它的中间项。
【变式训练9-2-14】设二项式的展开式的各项系数的和为,所有二项式系数的和为,若
,则等于多少?
【变式训练9-2-15】若的展开式中,奇数项的系数之和为-121,则n=___________。
【变式训练9-2-16】设,若,则实数________.
【变式训练9-2-17】若的展开式中,奇数项的系数之和为-121,则n=___________。
【变式训练9-2-18】设,若,则实数________.
三:换元型
【典型例题1】.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,则,
又展开式通项为:,.
故选:C.
【典型例题2】对任意实数x,有则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】由,
当时,,,A选项错误;
当时,,即,C选项正确;
当时,,即,D选项正确;
,由二项式定理,,B选项正确.
故选:BCD
【变式训练9-3-1】若多项式,则( )
A.9 B.10 C.-9 D.-10
【变式训练9-3-2】二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:
对于任意实数,
当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:
.
用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.922 B.2.926 C.2.928 D.2.930
【变式训练9-3-3】若是9的倍数,则自然数n为( )
A.4的倍数 B.3的倍数 C.奇数 D.偶数
【变式训练9-3-4】若,则( )
A. B. C. D.
【变式训练9-3-5】若的展开式中各项系数之和为,则展开式的常数项为多少?
【变式训练9-3-6】
题型10:整除和余数问题
【典型例题】被6除的余数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】利用二项展开式可得正确.
【详解】因为,
且984可以被6整除,所以余数为1.
故选:A.
【变式训练10-1】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均为整数,若a和b被m除得的余数相间,则称a和b对模m同余,记为,如9和21被6除得的余数都是3,则记.若,且,则b的值可以是( )
A.2022 B.2024 C.2024 D.2025
【变式训练10-2】将个不同的小球全部放入个不同的盒子中,共有种不同的方法,若,其中,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练10-3】证明:能被64整除
题型11: 近似计算问题
【典型例题】最接近下列哪个数字( )
A.1.20 B.1.21 C.1.22 D.1.23
【答案】C
【分析】利用二项式定理进行估值即可.
【详解】由题意得,
由二项式定理得,
而从第3项以后,后面的项非常小,我们进行忽略即可,
所以我们得到,
则其与1.22更接近,故C正确.
故选:C
【变式训练11-1】二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:对于任意实数,,当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:.用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.015 B.2.023 C.2.031 D.2.083
【变式训练11-2】某银行大额存款的年利率为,小张于2024年初存入大额存款10万元,按照复利计算8年后他能得到的本利和约为( )(单位:万元,结果保留一位小数)
A.12.6 B.12.7 C.12.8 D.12.9
题型12:组合恒等式的证明
【典型例题】求证:.
【答案】证明见解析
【分析】由得是的展开式中的系数,是的展开式中的系数,由组合数的性质可得证.
【详解】证明:因为,
所以,
而是的展开式中的系数,是的展开式中的系数,
所以.
因为,所以.
【变式训练12-1】求证:
【变式训练12-2】已知.
(1)求的值
(2) ①证明:,其中,,,,;
②利用的结论求的值.
题型13:二项式定理与导数
【典型例题】已知,则( )
A.2024 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】根据题意,等式的两边同时求导数,再令,即可求解.
【详解】由,
等式的两边同时求导数,可得,
令,可得.
故选:B.
【变式训练13-1】若,则( )
A. B. C. D.
【变式训练13-2】(多选)若,则下列正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练13-3】(多选)已知,则( )
A. B.
C. D.
【变式训练13-4】已知,则 .(用数字作答)
题型14:杨辉三角
【典型例题1】杨辉三角在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中被记载.如图所示的杨辉三角中,第15行第15个数是( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【分析】利用二项式定理求解即可.
【详解】由杨辉三角知:
第1行:,,
第2行:,,,
第3行:,,,,
第4行:,,,,,
由此可得第行,第个数为,
所以第15行第15个数是.
故选:B
【典型例题2】将杨辉三角中的每一个数都换成,得到如图所示的莱布尼茨三角形.莱布尼茨三角形具有很多优美的性质,如从第0行开始每一个数均等于其“脚下”两个数之和,如果(n为正整数),则下列结论中正确的是( )
第0行
第1行
第2行
第3行
…… ……
A.当时,中间的两项相等,且同时取得最大值
B.当时,中间一项为
C.第6行第5个数是
D.
【答案】C
【分析】根据莱布尼茨三角形的数的排列规律,明确每行的数的个数,以及数的分布规律,即可判断A,B,C;结合从第0行开始每一个数均等于其“脚下”两个数之和,即可判断D.
【详解】对于A,由莱布尼茨三角形知,当n为奇数时,中间两项相等,且同时取到最小值,
为奇数,故A错误;
对于B,当时,这一行有2025个数,最中间为第1013个数,
即,B错误;
对于C,第6行有7个数,第5个数是,C正确;
对于D,由于从第0行开始每一个数均等于其“脚下”两个数之和,
故,D错误,
故选:C
【变式训练14-1】杨辉三角(如下图所示)是数学史上的一个伟大成就,杨辉三角中从第2行到第2023行,每行的第3个数字之和为( )
A. B. C. D.
【变式训练14-2】杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中出现.如图所示的杨辉三角中,第8行,第3个数是( )
第0行
1
第1行
1
1
第2行
1
2
1
第3行
1
3
3
1
第4行
1
4
6
4
1
A.21 B.28 C.36 D.56
【变式训练14-3】(多选)“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.下列关于“杨辉三角”的结论错误的是( )
A.
B.第2023行中从左往右第1011个数与第1012个数相等
C.记第行的第个数为,则
D.第20行中第12个数与第13个数之比为
【变式训练14-4】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》就给出了著名的杨辉三角,由此可见我国古代数学的成就是非常值得自豪的,以下关于杨辉三角的叙述正确的是( )
第1行 1 1
第2行 1 2 1
第3行 1 3 3 1
第4行 1 4 6 4 1
第5行 1 5 10 10 5 1
第6行 1 6 15 20 15 6 1
…… ……
A.第9行中从左到右第6个数是126 B.
C. D.
【变式训练14-5】如图所示,杨辉三角是二项式系数的一种几何排列,第行是的展开式的二项式系数,观察图中数字的排列规律,可知下列结论正确的是( )
A.
B.第10行所有数字之和为
C.第12行从左到右第4个数与第5个数之比为4:9
D.第2025行从左到右第1013个数比该行其他数都大
【变式训练14-6】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.
B.第2024行的第1012个和第1013个数最大
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
题型15:二项式定理与其他知识的综合
【典型例题】若的展开式中的系数为60,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.5
【答案】C
【解析】,令,,
所以,∴,
,当且仅当 ,即时等号成立,
故选:C.
【变式训练15-1】设为实数,甲:;乙:二项展开式常数项为1.则甲是乙成立的( )条件
A.充分但不必要 B.充要
C.必要但不充分 D.既不充分也不必要
【变式训练15-2】已知函数在处的切线与直线平行,则二项式展开式中的系数为( )
A.70 B.-70 C.56 D.-56
【变式训练15-3】定义函数,已知为虚数单位,则的展开式中常数项是( )
A.180 B.120 C.90 D.45
【变式训练15-4】数列中,,,的值为( )
A.761 B.697 C.518 D.454
一、单选题
1.的展开式中,不含的项是( )
A.第项 B.第项
C.第项 D.第项或第项
2.二项式(x2-)11的展开式中,二项式系数最大的项为( )
A.第5项 B.第6项
C.第7项 D.第6项和第7项
3.二项式的展开式的常数项是( )
A. B. C. D.
4.二项式的展开式中无理项的项数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.的展开式中的系数是( )
A.48 B.-48 C.72 D.-72
6.的二项展开式中系数最大的项为第( )项
A.2 B.3 C.4 D.2或3
7.设,则( )
A.120 B.84 C.56 D.36
8.若,,则( )
A. B.31 C. D.32
9.若的展开式中第5项的二项式系数最大,则不可能取值( )
A.7 B.8 C.9 D.10
10.已知对任意实数x,,则下列结论成立的是( )
A.
B.
C.
D.
11.某银行在2024年初给出的大额存款的年利率为,某人存入大额存款元,按照复利计算10年后得到的本利和为,下列各数中与最接近的是( )
A.1.31 B.1.32 C.1.33 D.1.34
二、多选题
1·。已知(,则( )
A. B.
C. D.
2.已知的展开式的二项式系数的和为512,且,下列选项正确的是( )
A. B.
C.除以8所得的余数为1 D.
3.“杨辉三角”是二项式系数在三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.如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是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.则下列命题中正确的是( )
A.在“杨辉三角”第9行中,从左到右第7个数是84
B.由“第行所有数之和为”猜想:
C.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284
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
4.已知在,的展开式中,有且只有第项的二项式系数最大,则展开式中的系数为
19.(24-25高二下·广西柳州·阶段练习)展开式中的项的系数为 .(用数字作答)
5.若的展开式中的常数项为0,则 .
4.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第 行中从左至右第11与第12个数的比为1∶2.
6.已知的二项展开式中,二项式系数最大的项为a,系数最大的项为b,则 .
四、解答题
1.已知二项式.
(1)写出当时的展开式;
(2)写出当时所有的有理项.
2.(1)求的展开式;
(2)化简:.
3.(1)用二项式定理证明能被100整除;
(2)求被100除所得的余数.
4.莱布尼茨(德国数学家)三角(如图1所示)是与杨辉(南宋数学家)三角数阵(如图2所示)相似的一种几何排列,但与杨辉三角不同的是,莱布尼茨三角每个三角形数组顶端的数等于底边两数之和. 现记莱布尼茨三角第1行的第2个数字为,第2行的第2个数字为,第行的第2个数字为.
(1)求的值;
(2)将杨辉三角中的每一个数都换成就得到了莱布尼茨三角.我们知道杨辉三角的最基本的性质,也是二项式系数和组合数性质,请你类比这个性质写出莱布尼茨三角的性质,并证明你的结论.
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高中数学二项式定理讲义
目 录
思维导图 2
高考分析 3
学习目标 4
知识要点 5
解题策略 8
题型归纳 9
题型01:二项式定理展开及其逆应用 9
一:二项式定理的展开式 9
二:展开式的逆用 11
题型02:二项展开式第k项 13
一:求常数项及已知常数项求参数 13
二:指定项系数 16
三:配凑后求展开式中的指定项 20
四;已知项的系数求参数 22
题型03:求有理项或其系数 24
题型04:二项式系数和 30
题型05:各项系数和 32
题型06:系数最大(小)项 36
一:二项式系数最大 36
二:项的系数最大 38
题型07: 三项展开式系数问题 43
一:三项式指定项系数 43
二:三项展开式的指定项 47
三:三项展开式中指定项求参数 48
四:三项变两项 51
题型08:两个多项式乘积的指定项 52
一:两个二项式指定项系数 52
二:两个二项式指定项 57
三:两个多项式指定系数求参数 59
题型09: 赋值法 63
一:赋值法求系数和 65
二:赋值法(含奇次、偶次项系数和) 68
三:换元型 77
题型10:整除和余数问题 80
题型11:近似计算问题 81
题型12:组合恒等式的证明 82
题型13:二项式定理与导数 85
题型14:杨辉三角 87
题型15:二项式定理与其他知识的综合 95
巩固提升 97
1. 考纲定位与考查频率
二项式定理是高考数学计数原理板块的核心内容,属于必考/高频考点(全国卷、新高考卷年均1题),题型以选择题/填空题为主(5分),难度集中在基础题~中档题,极少出现在解答题中,是高考中“性价比高”的得分点。
2. 核心考查方向
• 通项公式的直接应用:考查展开式中特定项(如常数项、有理项、某次幂项)的求解,或特定项的系数、二项式系数计算(高考占比约60%)。
• 二项式系数的性质:考查二项式系数的对称性、最大值(n为偶数时中间项最大,n为奇数时中间两项相等且最大)、所有二项式系数和(2^n)、奇/偶数项二项式系数和(高考占比约25%)。
• 赋值法的应用:通过令x=0、1、-1等特殊值,求展开式中所有项的系数和、奇/偶数项系数和、绝对值和等(高考占比约10%)。
• 交汇考查:偶尔与函数、不等式、数列等结合(如求系数的最值、证明与二项式相关的不等式),难度稍高(高考占比约5%)。
3. 命题趋势
• 新高考背景下,题目更侧重基础运算能力和公式灵活应用,减少复杂计算,增加对“概念辨析”的考查(如区分“二项式系数”与“项的系数”)。
• 结合实际情境的创新题偶现(如通过二项式定理解决概率、计数相关问题),但核心仍围绕通项公式和赋值法。
• 对“隐性条件”的挖掘要求提升(如有理项需满足指数为整数、常数项需指数为0)。
4. 易错点与失分原因
• 混淆“二项式系数”与“项的系数”
• 通项公式记忆错误(如漏写符号、指数计算错误,尤其含负号或分式的二项式)。
• 赋值法应用时特殊值选取错误(如求系数和时误令x=0)。
• 忽略二项式系数性质的适用条件(如最大值的判断需先确定n的奇偶性)。
1. 基础认知目标
• 准确记忆并理解二项式定理的表达式:,明确展开式的结构特征(共n+1项、各项的指数规律、二项式系数与项的系数的区别)。
• 熟记通项公式:,能快速识别公式中各参数的含义(k+1为项数、为二项式系数、)。
• 掌握二项式系数的核心性质(对称性、最大值、和的性质),能结合具体例子解释性质的应用场景。
2. 能力应用目标
• 运算能力:能熟练运用通项公式求展开式中的特定项(常数项、有理项、指定幂次项)、特定项的系数或二项式系数,解决含分式、负号、根式的二项式展开问题。
• 方法迁移能力:掌握赋值法的核心逻辑,能通过选取合适的特殊值(x=0,1,-1等),求解展开式中所有项的系数和、奇偶项系数和、系数绝对值和等问题。
• 辨析能力:能清晰区分“二项式系数”与“项的系数”、“展开式的项”与“项的次数”等易混淆概念,避免解题中的概念性错误。
• 综合应用能力:能将二项式定理与计数原理、函数、数列、不等式等知识结合,解决简单的交汇型问题(如利用二项式系数和证明数列等式、求系数的最值)。
3. 应试提分目标
• 能快速定位高考题型(基础直接型、赋值应用型、性质辨析型),并匹配对应的解题方法,确保5分基础题/中档题不失分。
• 规避高频易错点(如通项公式符号错误、特殊值选取错误、二项式系数最大值判断失误),形成“审题→套用公式→验证结果”的解题闭环。
• 面对创新型题目(如结合实际情境的二项式应用),能剥离表面信息,回归二项式定理的核心公式和方法,实现知识的灵活迁移。
4. 思维发展目标
• 体会从特殊到一般的推理过程,培养归纳推理能力。
• 通过二项式系数的对称性、最值等性质,理解数学的对称美和规律性,提升逻辑分析能力。
知识点
1.二项式定理:
,
2.基本概念:
①二项式展开式:右边的多项式叫做的二项展开式。
②二项式系数:展开式中各项的系数.
③项数:共项,是关于与的齐次多项式
④通项:展开式中的第项叫做二项式展开式的通项。用表示。
3.注意关键点:
①项数:展开式中总共有项。
②顺序:注意正确选择,,其顺序不能更改。与是不同的。
③指数:的指数从逐项减到,是降幂排列。的指数从逐项减到,是升幂排列。各项的次数和等于.
④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是项的系数是与的系数(包括二项式系数)。
(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;
4.性质:
①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即,···
②二项式系数和:令,则二项式系数的和为,
变形式。
③奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:
在二项式定理中,令,则,
从而得到:
④奇数项的系数和与偶数项的系数和:
⑤二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数是偶数时,则中间一项的二项式系数取得最大值。
如果二项式的幂指数是奇数时,则中间两项的二项式系数,同时取得最大值。
⑥系数的最大项:求展开式中最大的项,一般采用待定系数法。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。
5.常用的结论:
令
令
6.二项式系数与展开式的系数的区别
二项展开式中,第项的二项式系数是组合数,展开式的系数是单项式的系数,二者不一定相等.
2、展开式中的系数求法的整数且
知识点诠释:
三项或三项以上的展开式问题,把某两项结合为一项,利用二项式定理解决.
7. 二项式系数表(杨辉三角)
展开式的二项式系数,当依次取时,二项式系数表,表中每行两端都是1,除以外的每一个数都等于它肩上两个数的和.
杨辉三角的性质
(1)每一行都是对称的,且两端的数都是1.
(2)从第三行起,不在两端的任意一个数,都等于上一行中与这个数相邻的两数之和.事实上,设表中任一不为1的数为,那么它上一行中与这个数相邻的两个数分别为 和由组合数的性质,有=1,=1,.
(3)对于给定的n来说,其二项式系数满足中间大、两边小的特点.利用二项式系数的对称性可知,二项式系数,…,,是先逐渐变大,再逐渐变小的,当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大,当n是奇数时,中间两项的二项式系数相等且最大.
(4)二项展开式的二项式系数的和等于2n.
在(1+x)n=xn+xn-1+xn-2+…+x0中,令x=1,则+…+=2n.
必备
1.分数指数幂
(1)(,且).
(2)(,且).
2.有理指数幂的运算性质
(1) . (2) .
(3).
一、核心题型对应解题策略
1. 特定项/系数求解(高考核心题型)
• 核心工具:通项公式
• 解题步骤:
① 明确二项式中的 a、b(注意含负号、分式、根式的情况,);
② 写出通项并化简(将根式、分式转化为幂的形式);
③ 根据“特定项”条件列方程,解出 k;
④ 代入 k 计算二项式系数或项的系数
2. 二项式系数性质应用
3. 赋值法求系数和(高频题型)
• 常用赋值:
◦ 令 x=1:得所有项的系数和
◦ 令 x=-1:得奇偶项系数和的差
◦ 令 x=0:得常数项
• 解题步骤:
① 设系数和表达式(如设所有项系数和为 S,奇数项系数和为 S_奇,偶数项为 S_偶);
② 赋特殊值列方程;
③ 解方程组得目标值。
4. 交汇型问题(中档题)
• 与函数/不等式结合:求系数的最值→ 转化为数列最值问题,通过比较相邻两项系数大小列不等式组;
• 与计数原理结合:利用二项式定理证明组合恒等式→ 结合赋值法或组合数性质变形;
• 解题关键:剥离表面背景,回归二项式定理的核心公式,结合其他模块知识(如数列、不等式)分步求解。
二、通用解题技巧
1. 审题优先:先区分“二项式系数”与“项的系数”、“项”与“项的次数”,避免概念性错误;
2. 符号处理:含负号的二项式,通项中需保留 ,再计算指数和系数;
3. 验证习惯:求出 k 后需验证是否为整数(如有理项要求指数为整数),避免无效解;
4. 模板化解题:针对每种核心题型,固化“公式→条件→计算→验证”的步骤,减少失误。
三、易错点规避策略
• 通项公式中项数易错:第 k+1 项对应 k,而非第 k 项(如求第3项,k=2);
• 赋值法混淆“二项式系数和”与“项的系数和”:二项式系数和仅与 n 有关,项的系数和需赋值计算;
• 分式/根式二项式展开:先转化为幂的形式,再计算指数。
题型01:二项式定理展开及其逆应用
一:二项式定理的展开式
【典型例题1】乘积展开后的项数为( )
A.6 B.7 C.13 D.42
【答案】D
【分析】直接利用组合数求出结果.
【详解】乘积展开后的项数为.
故选:D.
【典型例题2】
(1)求的展开式;
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用二项式展开公式直接展开即可得解;
(2)逆用二项式定理进行合并即可得解.
【详解】(1).
(2)原式.
【变式训练1-1-1】已知等式,则的值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用二项式定理即可求解.
【详解】依题意,,
而且还有,
所以.
故选:D.
【变式训练1-1-2】计算二项式:
(1)化简:;
(2)写出的展开式并化简.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据二项式定理逆运算即可得结果;
(2)根据二项展开式的通项公式分析求解.
【详解】(1)因为
,
所以.
(2)因为的展开式的通项为,
所以.
二;展开式的逆用
【典型例题1】化简等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二项式定理写出对应的二项式,即可得答案.
【详解】由,
所以.
故选:B
【典型例题2】
解:与已知的有一些差距,
【变式训练1-2-1】的值是( )
A.0 B.1 C.-1 D.
【答案】B
【分析】根据二项展开式的运算公式,分析出展开前的式子即可.
【详解】.
故选:B.
【变式训练1-2-2】
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
选B.
【变式训练1-2-3】化简多项式的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知,将多项式的每一项都变成二项式展开式的结构,观察结构变化,即可进行合并,完成求解.
【详解】依题意可知,多项式的每一项都可看作,
故该多项式为的展开式,
化简.
故选:D.
【变式训练1-2-4】
解:设,则
题型02:二项展开式第k项
一:求常数项及已知常数项求参数
【典型例题1】的展开式中的常数项为( )
A. B. C.20 D.60
【答案】D
【分析】利用二项式定理直接列式求出常数项.
【详解】的展开式中的常数项为.
故选:D
【典型例题2】若二项式展开式中存在常数项,则正整数n可以是( )
A.3 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】二项式展开式的通项为,
令,解得:,又因为且为整数,所以为的倍数,
所以,
故选:.
【变式训练2-1-1】变式2-2.展开式中的常数项为( ).
A.540 B.18 C.15 D.135
【答案】A
【分析】利用二项展开式的通项公式去求展开式中的常数项.
【详解】二项式展开式的通项公式为,
由,解得,
则展开式中的常数项为.
故选:A
【变式训练2-1-2】已知,若的展开式中,常数项等于240,则( )
A.3 B.2 C.6 D.4
【答案】B
【分析】根据二项展开式的通项公式求出常数项,建立方程得解.
【详解】由二项展开式的通项公式可得,
令,解得,
即常数项为,解得.
故选:B
【变式训练2-1-3】展开式的常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】写出二项展开式的通项公式,令的指数为0,得出常数项的项数,即可得常数项.
【详解】展开式的通项公式为,
令,解得,
所以常数项为.
故选:A.
【变式训练2-1-4】的展开式中的常数项为______.
【答案】
【解析】由题意的展开式的通项为,
令即,则,所以的展开式中的常数项为.故答案为:.
例:求二项式的展开式中的常数项?
解:,令,得,所以
7练:求二项式的展开式中的常数项?
解:,令,得,所以
【变式训练2-1-5】若的二项展开式中第项为常数项,则
解:,令,得.
二:指定项系数
【典型例题1】在二项式的展开式中倒数第项的系数为,求含有的项的系数?
解:由条件知,即,,解得,由
,由题意,
则含有的项是第项,系数为。
【典型例题2】求展开式中的系数?
解:,令,则
故的系数为。
【变式训练2-2-1】的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】的展开式中,通项公式:,
令10−r=7,解得r=3.
∴x7的系数为,
故选:C.
【变式训练2-2-2】的展开式中的系数为_____.
【答案】-20
详解:由二项式定理可知,展开式的通项为
,
要求解的展开式中含的项,则,
所求系数为.
【变式训练2-2-3】二项式的展开式的常数项为第( )项
A.17 B.18 C.19 D.20
【答案】C
试题分析:由二项式定理可知,展开式的常数项是使的项,解得为第19项,答案选C.
【变式训练2-2-4】二项式的展开式中含的项的系数为( )
A.-60 B.60 C.30 D.-30
【答案】B
【详解】的展开式的通项公式为,
令,解得,故所求系数为.
故选:B.
【变式训练2-2-5】在的展开式中,的系数为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设的通项,则,化简得,
令,则的系数为,即A正确.
故选:A
【变式训练2-2-6】的展开式中的系数为( )
A. B. C.64 D.160
【答案】C
【解析】的展开式的通项公式为,
令,则,故展开式中的系数为.故选:C.
【变式训练2-2-7】展开式中的系数为_________(用数字作答)
【答案】
【解析】的展开式的通项为,
取得到.故答案为:
【变式训练2-2-8】的展开式中,有理项是______.(用关于x的式子表示)
【答案】和
【解析】由题知,记展开式的通项为,则,
由,得或8,所以,故有理项是和.故答案为:和
【变式训练2-2-9】的展开式中的系数为( )
A.10 B.20 C.40 D.80
【答案】C
【分析】根据二项式展开式的通项公式即可求解.
【详解】解:由题可得,
令,则,
所以,
故选:C.
【变式训练2-2-10】的展开式中,项的系数是( )
A.30 B.30 C.60 D.60
【答案】C
【分析】由二项式定理求解
【详解】由题意,当时,项的系数是
故选:C
【变式训练2-2-11】二项式展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】写出二项式的展开式的通项公式,求出指定项的系数.
【详解】展开式通项为,
令,解得:k=4,
展开式的的系数为.
故选:A.
三:配凑后求展开式中的指定项
【典型例题1】若,则( )
A.6 B.16 C.36 D.90
【答案】C
【分析】将变形为,然后令展开式的通项公式中即可求得结果.
【详解】因为,展开式的通项为,
令,可得,
所以,
故选:C.
【典型例题2】若,则( )
A.40 B. C.80 D.
【答案】C
【分析】由,应用二项式定理写出展开式通项,进而求项系数.
【详解】由,故,
所以时,,即80.
故选:C
【变式训练2-3-1】对任意的实数x,,则值为( )
A.60 B.120 C.240 D.480
【答案】C
【分析】首先分析题意,利用二项式定理和结合赋值法进行计算.
【详解】
.
故选:C.
【变式训练2-3-2】已知,则( )
A. B. C.30 D.60
【答案】D
【分析】设,则,变换,利用二项式定理计算得到答案.
【详解】设,则,所以.
的展开式的通项,
取得.
故选:D.
【变式训练2-3-3】若, .
【答案】
【分析】把写成,再用二项式定理展开,求的系数即可.
【详解】因为
所以:.
故答案为:
【变式训练2-3-4】,则等于( )
A.180 B. C.45 D.
【答案】C
【分析】求出二项式通项公式,赋值后代入求解即可.
【详解】,展开式的通项为,
令,解得,故.
故选:C.
【变式训练2-3-5】在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先找出每项中含有的项,利用组合数的性质即可得出结果.
【详解】在的展开式中,的系数为
.
四;已知项的系数求参数
【典型例题1】已知二项式的展开式中,项的系数为40,则( )
A.2 B.-2 C.2或-2 D.4
【答案】C
【分析】根据二项展开式的通项公式,令的指数为4可求得,再根据系数为40求解即可
【详解】由,令,解得,所以项的系数为,解得.
故选:C
【典型例题2】在的展开式中,若项的系数为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】写出展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项后可得出关于的等式,即可解得的值.
【详解】展开式通项为,
依题意,则,
当时,,所以,
故选:C.
【变式训练2-4-1】在的展开式中,若常数项为,则实数值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】根据二项式展开式的通项,列出关于m的方程,解方程即得.
【详解】由已知,展开式的通项为,
令,得,
所以常数项为,解得.
故选:A.
【变式训练2-4-2】若的展开式中项的系数是,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据二项式的通项及特定项系数求参数值.
【详解】二项展开式的通项为,
令,解得,
则,,
解得,
故选:A.
题型03:求有理项或其系数
【典型例题1】二项式展开式中,有理项项数为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】分析:根据二项式定理展开的:,要为有理项,则为整数即可.
详解:由题可得:通项为,要为有理项,则为整数,故r可取0,2,4,6,8故有五项有理数,故选B
点睛:考查二项式定理的展开,正确写出通项,然后理解题意x的次数为整数即可为解题关键,属于基础题.
【典型例题2】二项式展开式中,有理项共有( )项.
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】D
【分析】求出展开式的通项,令的指数部分为整数即可得结果.
【详解】二项式展开式中,
通项为,其中,
的取值只需满足,则,
即有理项共有7项,
故选:D.
【典型例题3】二项式的展开式中,其中是无理项的项数共有( )
A.项 B.项 C.项 D.项
【答案】D
【分析】根据题意,可考虑求有理项,根据二项展开式的通项公式,由的指数值为整数,即可解出有理项的项数,进而得到无理项的项数即可
【详解】二项式的展开式中,通项公式为,
,时为有理项共6项,故无理项的项数共有
故选:D.
【变式训练3-1】在的展开式中,系数为有理数的项共有( )项
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【分析】先求出二项式展开式的通项公式,然后由为整数,且,可求出,从而可得答案
【详解】解:的展开式的通项公式为,
所以当为整数时,展开式的系数为有理数,
因为,且,
所以,
所以系数为有理数的项共有6项,
故选:A
【变式训练3-2】求二项式展开式中的有理项?
解:,令,()得,
所以当时,,,
当时,,。
【变式训练3-3】在二项式的展开式中的指数为整数的项的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由题意将二项展开式的通项写出来,然后结合已知即可求解.
【详解】二项式展开为,.
当时,的指数为整数,共有四项.
故选:D.
【变式训练3-4】 的展开式中所有有理项系数之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据的展开式的通项,要使为有理项,需,又因为的展开式的通项为,则两个二项式的展开式的系数相等, 所以问题可以转化为求的展开式的所有偶数项的系数之和,然后利用赋值法求解.
【详解】的展开式的通项为,
要使为有理项,需,
又因为的展开式的通项为,
则两个二项式的展开式的系数相等, 所以问题可以转化为求的展开式的所有偶数项的系数之和,
令,
令,则①,
令,则②,
则①+②可得:,
则的展开式中所有有理项系数之和为.
故选:C.
【变式训练3-5】(多选)在的展开式中,有理项恰有两项,则的可能取值为( )
A.7 B.9 C.12 D.13
【答案】BD
【分析】利用二项式定理的通项公式得到满足题意的项
【详解】展开式各项表达式为
当时,,
所以为6的倍数,所以,6,即可取6,8,10;
当时,
所以为3的奇数倍,所以,9,即可取9,11,13.
即取值集合为.
故选:BD.
【变式训练3-6】(展开式的二项式系数和64,则展开式中的有理项个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用二项式定理的性质与通项求解即可.
【详解】二项系数和为,则,所以的通项为:,其中,
则展开式中的有理项满足,故,共3项.
故选:C.
【变式训练3-7】已知的展开式中所有奇数项的二项式系数的和为,则展开式中有理项共有( )项
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】由奇数项二项式系数和得,由展开通项是有理项得能被整除,由此即可得解.
【详解】由题意得,所以,解得,
所以的展开通项为,
若为有理项,则能被整除,即满足题意的可以是:共四个.
故选:C.
故选:D.
【变式训练3-8】(在的展开式中,的幂指数是整数的各项系数之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,由二项式定理知与中的的整数次幂项之和相同,再利用赋值法求解.
【详解】设,
由二项式定理知与中的的整数次幂项之和相同,记作,
非整数次幂项之和互为相反数,相加后相互抵消.
故有.
令,则所求的系数之和为.
故选:D.
【变式训练3-9】 的展开式中有理项的个数为 .
【答案】3
【分析】先化简二项式展开式的通项公式,由此求得正确答案.
【详解】展开式的通项为,
要为有理项,则为整数,故可取,共有3项有理项.
故答案为:
【变式训练3-10】在的展开式中,系数是有理数的项共有 项.
【答案】4
【分析】利用二项展开式通项得,再研究为整数的情况即可得到答案.
【详解】,
令 ,∵系数为有理数,
∴2,8,14,20.
∴共有4项系数为有理数.
故答案为:4.
题型04:二项式系数和
【典型例题1】已知关于的二项式的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】根据二项式系数和求得,结合展开式通项利用常数项列方程求解即可.
【详解】由条件知,即,在通项中,
令,得.所以常数项为,解得.
故选:C
【典型例题2】的二项展开式中,二项式系数之和等于256,则二项展开式中二项式系数最大的项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意求出,写出二项展开式的通项,即可求得二项式系数最大的项.
【详解】因为,所以n=8,
二项展开式的通项为,
故二项展开式中,二项式系数最大的项为.
故选:A.
【变式训练4-1】已知二项式的展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大,展开式中项的系数为84,则a的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】先根据展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大,求出的值,再利用展开式的通项求出的值即可.
【详解】由展开式的第五、六项的二项式系数相等且最大可知,
则展开式的通项为,
令,则,,解得,
,.
故选:A.
【变式训练4-2】的展开式中,前项的系数成等差数列,展开式中二项式系数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出展开式前三项的系数,根据题意可得出关于的方程,解出的值,然后利用二项式系数的基本性质可求得结果.
【详解】展开式的通项公式为,
所以,前三项的系数分别为、、且成等差数列,
所以,,即,整理可得,
由题意可知,且,解得,
故解得,二项式系数的最大值为.
故选:.
【变式训练4-3】已知展开式的奇数项的二项式系数之和为,则该展开式中的系数为 .
【答案】
【分析】由奇数项的二项式系数和为求出,再写出展开式的通项,利用通项计算可得.
【详解】依题意可得奇数项的二项式系数和,所以,
则展开式的通项为,且,
令,解得,
所以展开式中的系数为,
故答案为:.
【变式训练4-4】若的展开式中二项式系数和为32,则展开式中最高次项的系数为 .
【答案】
【分析】首先根据二项式系数和的性质求出的值,然后写出二项式展开式的通项公式,再根据通项公式求出最高次项的系数.
【详解】已知的展开式中二项式系数和为32,则,即.
对于,则其展开式的通项公式为.
化简得.
当时,最高次项的系数为.
所以最高次项的系数为.
故答案为:.
题型05:各项系数和
【典型例题1】在的展开式中,所有的二项式系数之和为32,则所有项系数和为( )
A.32 B.-32 C.0 D.1
【答案】D
【分析】根据二项式的所有二项式系数之和的表达式求得的值,再对赋值1即可求得.
【详解】依题,解得,
则二项式的所有项系数之和为.
故选:D.
【典型例题2】若的展开式中各项系数之和为243,则展开式中的系数为( )
A.10 B.20 C.40 D.80
【答案】C
【分析】令,得到各项系数之和为,解出,利用通项公式解出的系数.
【详解】令,得到各项系数之和为,解得,则的通项公式为,
令,解得,的系数为.
故选:C.
【变式训练5-1】已知,则( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【分析】利用赋值法即可求解.
【详解】解:令,得;
令,得,
则,
故选:B
【变式训练5-2】设,若,则( )
A.80 B.40 C. D.
【答案】C
【分析】令,求出,结合为的系数,求出这一项即可求出.
【详解】令,则可得,
又,则,
又为的系数,且,
因此.
故选:C.
【变式训练5-3】若,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】赋值令,得,再由为展开式中的系数,算出,即可得到答案.
【详解】令,得,
又,
所以.
故选:A.
【变式训练5-4】(多选)设,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】对于选项A,令得,所以选项A错误;
分别令和得和,所以选项B和选项C正确;
对于选项 D,,选项D正确;故:BCD.
【变式训练5-5】(多选)对任意实数x,有.则下列结论成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】CD
【解析】对任意实数x有
,
所以,故A不正确;
令,可得,故B不正确;
令,可得,故C正确;
令,可得,故D正确.
故选:CD.
【变式训练5-6】(多选)已知,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,取得,所以,故A正确;
对于B,的展开式中第7项为,所以,故B正确;
对于C,取得,故C错误;
对于D,由,
取得,
取得,
所以,故D正确.故选:ABD.
题型06:系数最大(小)项
一:二项式系数最大
【典型例题】若二项式的展开式中第6项与第7项的系数相等,则此展开式中二项式系数最大的项是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,所以,所以,即,
所以,所以二项式系数最大项为.
故选:B.
【变式训练6-1-1】已知的展开式中仅第4项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第( )项
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据第4项的二项式系数最大求出,再通过通项公式得出展开式中项的系数为,接着由即可求解.
【详解】由题意二项式系数仅最大,故,
所以二项式为,其通项公式为,
设二项式展开式中第项的系数最大,则有,
,即,故,经经验符合题意,
所以展开式中系数最大的项是第3项.
故选:B.
【变式训练6-1-2】已知,若展开式中第项,第项与第项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大项的系数是多少?
解:解出,当时,展开式中二项式系数最大的项是,当时,展开式中二项式系数最大的项是,。
【变式训练6-1-3】若的展开式有且只有第5项的二项式系数最大,则展开式中项的系数为( )
A.-960 B.960 C.448 D.-448
【答案】D
【解析】依题意只有时第5项的二项式系数最大,项的系数为.故选:D
【变式训练6-1-4】在的展开式中,只有第项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少?
解:只有第项的二项式最大,则,即,所以展开式中常数项为第七项等于
二:项的系数最大
【典型例题】若的展开式中第2项与第8项的系数相等,则展开式中系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第6项
【答案】C
【分析】由的展开式的二项式系数和项的系数相等,因此由题意可得,求出,即可求得展开式中系数最大的项.
【详解】由的展开式中第2项与第8项的系数相等,
由的展开式的二项式系数和项的系数相等,
所以,所以,
则展开式中共有9项,系数最大的项为第5项,
故选:C.
【典型例题2】的展开式中系数最大的项为( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】C
【分析】根据二项式定理可得展开式通项,利用不等式法可求得结果.
【详解】的展开式通项为:,
设第项的系数最大,则,解得:,
又,或,
的展开式系数最大的项为和,即和.
故选:C.
【变式训练6-2-1】已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用二项式定理展开公式,结合系数最大列出不等式即可求解.
【详解】的展开式的通项为,
由题可知,解得.
故选:A
【变式训练6-2-2】若,则取最大值时的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【分析】令,,且,结合组合数公式求出的值即可.
【详解】令,,且,
解得,,且,
所以时,,
而,,
所以,且,
故取最大值时的值为9.
故选:B.
【变式训练6-2-3】已知二项式,的展开式中第四项的系数最大,则a的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】二项式展开式的通项公式为,其中,
由(其中),即,
,,
依题意可知使上式成立,即,所以.故选:A
【变式训练6-2-4】写出在的展开式中,系数最大的项?系数最小的项?
解:因为二项式的幂指数是奇数,所以中间两项()的二项式系数相等,且同时取得最大值,从而有的系数最小,系数最大。
【变式训练6-2-5】若展开式前三项的二项式系数和等于,求的展开式中系数最大的项?
解:由解出,假设项最大,
,化简得到,又,,展开式中系数最大的项为,有
【变式训练6-2-6】在的展开式中系数最大的项是多少?
解:假设项最大,
,化简得到,又,,展开式中系数最大的项为
【变式训练6-2-7】(多选)在二项式的展开式中,下列说法正确的是( )
A.第6项的二项式系数最大 B.第6项的系数最大
C.所有项的二项式系数之和为 D.所有项的系数之和为1
【答案】ACD
【分析】由系数和二项式的系数的性质可判断A,B,C;由赋值可判断D.
【详解】通项公式为,,
其二项式系数为,二项式的展开式共项,中间项的二项式系数最大,
故第6项的二项式系数是最大的,故A正确;
二项式系数和为,所以C正确;
令得所有项的系数和为1,故D正确;
因为展开式中第六项的系数为负数,所以第六项的系数不可能为最大,故B选项错误,
故选:ACD.
【变式训练6-12】已知的展开式中只有第6项的系数最大,则正整数n的值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【分析】利用二项式系数的性质,直接计算结果.
【详解】由二项展开式的形式可知,每一项的系数和二项式系数相等,
所以第6项的二项式系数是,所以,得.
故选:B.
【变式训练6-2-8】(多选)已知的展开式中所有项的系数之和为1,则( )
A.展开式的常数项为
B.
C.展开式中系数最大的项的系数为80
D.所有幂指数为非负数的项的系数和为
【答案】ACD
【分析】令,根据系数可得,根据二项式定理展开,进而逐项分析判断.
【详解】令,得,解得,B错误;
因为的展开式的通项公式为,
可得,
则,则有:
展开式的常数项为,A正确;
展开式中系数最大的项的系数为80,C正确;
所有幂指数为非负数的项的系数和为,D正确.
故选:ACD.
【变式训练6-2-9】(多选)在的展开式中,下列命题正确的是( )
A.不含常数项 B.二项式系数之和为32
C.系数最大项是 D.各项系数之和为
【答案】ABC
【分析】对于A:写出展开式的通项公式,然后令的次数为即可求解;对于B:直接根据二项式定理求解;对于C:求出系数为正的正数,即可求最大值;对于D:令计算可得答案.
【详解】对于A:的展开式的通项为
.
令,得(不符题意),A正确;
对于B:二项式系数之和,B正确;
对于C:系数为正依次是,故系数最大项是,C正确;
对于D:令,得各项系数之和为,D错误.
故选:ABC.
【变式训练6-2-9】在的二项展开式中,系数最大的项为和,则展开式中含项的系数为 .
【答案】7
【分析】首先由系数最大的项为和,得,再结合二项展开式的通项公式求含x项的系数即可.
【详解】,因为系数最大的项为和,所以为奇数,
,且,解得.
所以含项的系数为.
故答案为:7
题型07: 三项展开式系数问题
一:三项式指定项系数
【典型例题1】的展开式中所有项的系数之和为( )
A.243 B.240 C.237 D.234
【答案】A
【分析】根据题意,令,即可求得所有项的系数之和,得到答案.
【详解】由多项式,令,可得所有项的系数之和为.
故选:A.
【典型例题2】的展开式中的系数为( )
A.30 B. C.20 D.
【答案】D
【分析】根据展开式的每一项的生成过程,结合组合数公式,即可求解.
【详解】从5个含有的括号中,其中1个括号中取,一个括号中取,3个括号中取,乘在一起构成这一项,
这一项为,所以的系数为.
故选:D
【变式训练7-1-1】展开式中,的系数为( )
A.320 B.320 C.240 D.240
【答案】D
【分析】根据已知二项式写出含的项,即可得答案.
【详解】由题设,含的项为.
所以的系数为.
故选:D
【变式训练7-1-2】的展开式中含的项的系数为( )
A. B.60 C. D.30
【答案】A
【解析】的展开式中含的项为,
的展开式中含的项为,
的展开式中含的项的系数为.
故选:A.
【变式训练7-1-3】已知的展开式中的所有项的系数和为512,则展开式中含项的系数为( )
A.-36 B.-18 C.18 D.36
【答案】B
【详解】令,则,解得,
的展开式中含项为
,
所以展开式中含项的系数为.
故选:B
【变式训练7-1-4】的展开式中的系数为( )
A.-60 B.240 C.-360 D.720
【答案】D
【详解】展开式中的项可以看成6个因式中,
其中3个取,剩下的3个因式中2个取,最后一个取,
即得到.
所以展开式中项的系数为.
故选:D.
【变式训练7-1-5】展开式中含项的系数为( )
A.30 B. C.10 D.
【答案】B
【分析】根据排列组合与二项式定理知识直接计算即可.
【详解】由题意得,展开式中含的项为,
所以展开式中含项的系数为.
故选:B
【变式训练7-1-6】在的展开式中,的系数为( )
A.60 B.15 C.120 D.30
【答案】A
【详解】方法1:可以看作6个相乘,从中选2个y,有种选法;再从剩余的4个括号中选出3个x,最后一个括号选出,有种选法;所以的系数为.
方法2:因为,所以其展开式的通项公式为,
令,得展开式的通项公式为,再令,得,
所以的系数为.
故选:A.
【变式训练7-1-7】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:
【变式训练7-1-8】若,则
【答案】392
【分析】利用赋值法求出,再利用组合计数问题,结合两个原理求出即可.
【详解】依题意,令,得,
展开式的项是5个多项式中,取1个用,再从余下4个中取1个用,另3个都用2,
或者是5个多项式中,取3个用,另2个都用2,
因此,
所以.
故答案为:392
【变式训练7-1-9】的展开式中,的系数为( )
A.60 B. C.120 D.
【答案】A
【详解】解:设的通项为,
设的通项为,
令
所以的系数为.
故选:A
【变式训练7-1-10】展开式中的系数是___________.
【答案】
【详解】的展开式中,含有的项为:
,
所以展开式中的系数是.
故答案为:
二:三项展开式的指定项
【典型例题】展开式的常数项为( )
A.1 B.15 C.60 D.76
【答案】D
【解析】由
,
其中含有常数项的有,,,
所以常数项为,故选:.
【变式训练7-2-1】下列各式中,不是的展开式中的项是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】表示4个因式的乘积,在这4个因式中,有一个因式选,其余的3个因式选,所得的项为,所以是的展开式中的项,在这4个因式中,有2个因式选,其余的2个因式选,所得的项为,所以是的展开式中的项,在这4个因式中,有1个因式选,剩下的3个因式选,所得的项为,所以是的展开式中的项,在这4个因式中,有2个因式选,其余的2个因式中有一个选,剩下的一个因式选,所得的项为,所以不是的展开式中的项.
故选:D.
三:三项展开式中指定项求参数
【典型例题】已知的展开式中的系数为,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】展开式的通项为:,且;
展开式的通项为:,且;
令,则或,
的系数为,解得:.故选:A.
【变式训练7-3-1】的展开式中的系数为12,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据乘法的运算法则,结合组合数的性质、二倍角的余弦公式进行求解即可.
【详解】的展开式中的系数可以看成:6个因式中选取5个因式提供,
余下一个因式中提供或者6个因式中选取4个因式提供,余下两个因式中均提供,
故的系数为,
∴,
∴,
故选:C
【变式训练7-3-2】若的展开式中的系数为,则实数 .
【答案】2
【分析】将三项的多项式的幂的形式组合成两项的幂的形式,运用两次二项式展开式的通项公式得出的通项公式,令,解此不定方程得出,的值,得到关于的方程,即可得解.
【详解】,所以的展开式的通项为:
,
其中,
令,所以或,
当时,的系数为,
当时,的系数为,
因为的系数为,所以,
即,即,所以.
故答案为:2.
【变式训练7-3-4】(多选)设,则下列关于的计算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【分析】根据所给式子的结构特点,利用二项式定理将表达式按不同的方式展开,即可求解.
【详解】考虑,
则,故A正确.
考虑,
则,故B正确.
考虑,
其中含有的项为,
所以,故C错误.
考虑,
其中含有的项为,
所以,故D正确.
故选:ABD.
【变式训练7-3-5】设,则 ,的最小值是 .
【答案】 2 8
【分析】先将等式左边的式子展开,然后和右边的式子对应后列出方程,再根据代换及基本不等式即可解答.
【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
四:三项变两项
【典型例题】求当的展开式中的一次项的系数?
解法①:,,当且仅当时,的展开式中才有x的一次项,此时,所以得一次项为
它的系数为。
解法②:
故展开式中含的项为,故展开式中的系数为240.
【变式训练7-4-1】求式子的常数项?
解:,设第项为常数项,则,得,, .
题型08:两个多项式乘积的指定项
一:两个二项式指定项系数
【典型例题1】的展开式中的系数为( )
A.30 B.25 C.45 D.15
【答案】D
【分析】写出的展开式通项,然后求出展开式中含的项即可.
【详解】因为的展开式通项为,
所以的展开式中含的项为.
即展开式中的系数为.
故选:D.
【典型例题2】展开式中的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将原式化为,根据二项式定理,分别求出展开式中,,的系数,即可得出结果.
【详解】的展开式中通项是,,
则,
要求展开式中的系数,只需,
故展开式中的系数是.
故选:A.
【变式训练8-1-1】的展开式中的系数为( )
A. B. C.28 D.56
【答案】B
【详解】由题知,
展开式的通项公式为,
将含项记为,则,
故含项的系数为,
故选:B
【变式训练8-1-2】的展开式中的系数为( )
A.9 B.10 C.24 D.25
【答案】B
【详解】的通项,
令,,令,,令,,
展开式中的系数为.
所以的展开式中的系数为10.
故选:B
【变式训练8-1-3】的展开式中的系数为( )
A.85 B.5 C.-5 D.-85
【答案】A
【详解】的展开式的通项为,
则,,
从而的展开式中的系数为.
故选:A.
【变式训练8-1-4】展开式中的常数项为( )
A.13 B.17 C.18 D.22
【答案】B
【详解】的展开式中的常数项为.
故选:B.
【变式训练8-1-5】在展开式中,系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】C
【分析】利用二项式定理求出的展开式,再求出指定项的系数.
【详解】依题意,,
因此展开式中,含的项为,
所以系数为15.
【变式训练8-1-6】已知展开式各项系数之和为64,则展开式中的系数为( )
A.31 B.30 C.29 D.28
【答案】C
【分析】赋值法得到方程,求出,求出展开式通项公式,得到,,从而得到展开式中的系数.
【详解】中令得,解得,
展开式通项公式为,,
当时,,当时,,
故展开式中的系数为.
故选:C
【变式训练8-1-7】二项式展开式中的系数为( )
A.120 B.135 C.140 D.100
【答案】B
【解析】的展开式通项公式为,
其中,,,
故二项式中的四次方项为,
即展开式中的系数为.故选:B
【变式训练8-1-8】的展开式中的系数为( )
A.30 B.40 C.70 D.80
【答案】A
【解析】因为的展开式中含的项为,
所以的系数为.故选:A.
【变式训练8-1-9】在的展开式中,含的项的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由二项式定理可知:展开式各项的表达式为:,
其中,,;
令得:,或,
含的项的系数为.
故选:D.
【变式训练8-1-10】
解:
.
【变式训练8-1-11】若,则 .
【答案】196
【分析】以为整体,将原式变形为,再考虑的展开式中含的项和含的项的系数,由此求解出结果.
【详解】由,
以为整体,展开式的通项为,
所以.
故答案为:.
【变式训练8-1-12】已知,则的值为( )
A. B. C.9 D.7
【答案】B
【分析】根据题意分别将化简为,然后对每项进行二项式展开求出项的系数,从而可求解.
【详解】由题意可得,然后分别求出和中项的系数,
对于,其展开式通项为,当时,项的系数为,
对于,其展开式通项为,当时,项的系数为,
所以项的系数,故B正确.
故选:B.
二:两个二项式指定项
【典型例题】的展开式中的常数项为( )
A. B.240 C. D.180
【答案】C
【分析】由,写出展开式的通项,利用通项计算可得.
【详解】因为,
又展开式的通项为,,
所以的展开式中的常数项为.
故选:C
【变式训练8-2-1】的展开式中的常数项为( )
A.-20 B.30 C.-10 D.10
【答案】D
【解析】因为
的展开式的通项公式为,
令,得;令,得,所以的展开式中的常数项为:
.故选:D
【变式训练8-2-3】
解:
.
【变式训练8-2-4】
解:
三:两个多项式指定系数求参数
【典型例题1】已知,,且,则( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【答案】A
【分析】利用二项式的通项公式求出的表达式,根据题意列方程,即可求得n的值.
【详解】的通项公式为,
二项式的展开式中项的系数为,
项的系数为,
,,
即,即
,(负值舍),
故选:A.
【典型例题2】若二项式的展开式中项的系数是,则实数的值为( )
A.-2 B.2 C.-4 D.4
【答案】C
【分析】分别求出和展开式中项的系数,即可求出的值.
【详解】,
的展开式的通项公式为,,
所以展开式中项的系数是,
展开式中项的系数是,
所以,解得,
故选:C.
【变式训练8-3-1】已知的展开式中的系数为12,则实数的值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】利用二项展开通项公式,结合题意得到含的项为,从而得到关于的方程,解之即可得解.
【详解】因为,
由的展开式通项为,含的项包含了和两项,
所以含的项为,
所以,可得.
故选:D.
【变式训练8-3-2】若的展开式中含的系数为15,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】根据二项式展开式的通项公式列方程来求得的值.
【详解】的展开式的通项,
所以的展开式中含的系数为,
令,即,解得.
故选:D
【变式训练8-3-3】的展开式中,含项的系数为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】的展开式的通项公式为,令,可得;
所以含项的系数为,即,解得.故选:C.
【变式训练8-3-4】若的展开式中的系数为75,则( )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
【答案】A
【详解】的展开式的通项公式为,所以的展开式中的系数为,由题知,,解得.
故选:A.
【变式训练8-3-5】关于二项式,若展开式中含的项的系数为,则( )
A.3 B.2 C.1 D.-1
【答案】C
【详解】由题意得的系数为,解得,
故选:C.
【变式训练8-3-6】已知的展开式中的系数为40,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
【答案】B
【详解】由题意可得,
在的展开式中,由,
令无解,即的展开式没有项;
在的展开式中,由,
令解得,即的展开式中的项的系数为,又的系数为40,所以,解得.
故选:B
【变式训练8-3-7】已知的展开式中含有常数项,则的值及展开式中的常数项分别为( )
A.3, B.4, C.3, D.4,
【答案】A
【详解】的展开式的通项为,
因为.
令,得,与矛盾,舍去.
因为.令,得,
此时,
所以,常数项为.
故选:A.
【变式训练8-3-8】的展开式中,含项的系数为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【详解】的展开式的通项公式为,令,可得;
所以含项的系数为,即,解得.
故选:C.
题型09: 赋值法
【典型例题1】若,则的值是( )
A. B.127 C.128 D.129
【答案】D
【分析】利用赋值法计算可得.
【详解】解:因为,
令,可得,
令,可得,所以;故选:D
【典型例题2】若,则的值为 .
【答案】-1
【分析】对二项展开式用 “赋值法”: 可得
令可得:,
即可求出的值
【详解】因为,
令可得;令可得:;
故.
故答案为:-1
【点睛】方法点睛:求展开式系数和或有关展开式系数和一个非常有效的方法是赋值法.在用“赋值法”求值时,要找准代数式与已知条件的联系如何赋值,要是具体情况而定,没有一成不变的规律,灵活性较强一般的.一般地:多项式f(x)的各项系数和为f(1),奇次项系数和为f(1)-f(-1),偶次项系数和为f(1)+f(-1);对于有些展开式要对关于x的因式赋值,要注意观察:另外在赋值法中正确使用构造法,结合函数相关性质,可以在求解二项式问题时能收到事半功倍的效果。
【变式训练9-1】,则( )
A.1 B.3 C.0 D.
【答案】C
【分析】根据展开式,利用赋值法取即得.
【详解】因为,
令,可得.故选:C.
【变式训练9-2】若,则的值为( )
A.0 B.32 C.64 D.128
【答案】A
【分析】先利用赋值法求得和的值,进而求得的值.
【详解】,时,
,时,
,故选:A.
【变式训练9-3】已知的展开式的二项式系数和为,则下列说法正确的是( )
A.
B.展开式中各项系数的和为
C.展开式中第项的系数为
D.展开式中含项的系数为
【答案】ABD
【分析】由展开式的二项式系数和为求出,即可判断A,令即可得到展开式各项系数和,从而判断B,利用展开式的通项判断C、D.
【详解】对于A,因为的展开式的二项式系数和为,所以,则,故A正确;
对于B,令,则,所以展开式中各项系数的和为1,故B正确;
对于C,因为的展开式通项为,
令可得第4项的系数为,故C不正确;
对于D,在选项C中的通项公式中,
令,得,则,所以含项的系数为,故D正确.故选:ABD.
一:赋值法求系数和
【典型例题1】已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【分析】赋值求;利用二项式定理的通项公式法,求;赋值和,判断CD.
【详解】A.令,得,故A正确;
B.中,含有项的系数为,故B正确;
C.当时,,①
所以,故C正确;
D.当时,,②
①+②,得,
所以,故D正确.
故选:ABCD
【典型例题2】,则( )
A.31 B.1023 C.1024 D.32
【答案】B
【分析】根据二项展开式的通项,可得的,结合赋值法,即可求解.
【详解】由二项式的展开式的通项为,
所以,当时,可得为正数,当时,可得为负数,
令,可得,
令,可得,
所以
.
故选:B.
【变式训练9-1-1】(多选)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用赋值法逐项分析判断.
【详解】因为,
对于选项A:令,可得,故A正确;
对于选项BC:令,可得,
所以,,故B正确,C错误;
对于选项D:令,可得,
所以,故D正确;
故选:ABD.
【变式训练9-1-2】已知,则 .
【答案】
【分析】赋值法求系数和即可.
【详解】令得,所以.
故答案为:
【变式4-3】若,且,则实数的值为 .
【答案】
【分析】根据,分别令,,得到,求解.
【详解】解:因为,
令,得,
令,得,
所以,
,
则,
所以,解得,
故答案为:
二:赋值法(含奇次、偶次项系数和)
【典型例题1】已知,则的值为( )
A.255 B.256 C.511 D.512
【答案】A
【分析】利用二项式定理写出展开式的通项,令求出,分别令、,再两式相加可得,再减去即可.
【详解】令,得,
令,得,
令,得,
两式相加得,
得,
则.
故选:A.
【典型例题2】已知,则( )
A. B.28 C.14 D.
【答案】B
【分析】根据二项式展开式的通项特征即可求解.
【详解】令,整理得:
与分别是展开式中与的系数,展开式的通项公式为,
,
故选:B.
【变式训练9-2-1】已知,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据已知条件,结合二项式定理,利用赋值法逐项求解各个选项即可.
【详解】令,得,故A不正确;
令,得,所以,故B不正确;
令,得,
所以,故C正确;
令,得,所以D不正确.
故选:C
【变式训练9-2-2】若,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用赋值法逐项计算判断.
【详解】对于A,取,得,A错误;
对于B,展开式中项的系数为,B错误;
对于C,二项式展开式中各项系数均为正,取,
得,C正确;
对于D,取,得,取,得,
联立解得,因此,D错误.
故选:C
【变式训练9-2-3】已知,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令可得,令可得,即可求出,,再利用展开式的通项求出,即可求出,从而得解.
【详解】因为,
令可得,
令可得,
所以,,
又,
其中展开式的通项为(且),
所以,
所以,
所以.
故选:B
【变式训练9-2-4】已知,则( )
A.9 B.10
C.19 D.29
【答案】C
【分析】先将等式两边同时乘以,再将两边同时求导后,令可得.
【详解】因为,
所以
分别对两边进行求导得 ,
令,得,
所以,
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题关键将原式两边同时乘以,再将两边对求导.
【变式训练9-2-5】若,则( )
A. B.1 C.15 D.16
【答案】C
【详解】因为,
令得,,
令得,,
所以,.
故选:C.
【变式训练9-2-6】设,若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【详解】展开式第项,
∵,∴,
∴.
故选:A.
【变式训练9-2-7】已知,则的值为( )
A.10 B. C.30 D.
【答案】B
【详解】因为,
展开式第项,
当时,,
当时,,
故,
即.
故选:B
【变式训练9-2-8】.若(x-2)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a1+a3+a5=( ).
A.1 B.-1
C.121 D.106
【答案】C
【详解】
解:
令得①
令得②
①减②得
故选:
【变式训练9-2-9】若,则( )
A. B.1 C.15 D.16
【答案】C
【详解】因为,
令得,,
令得,,
所以,.
故选:C.
【变式训练9-2-10】设,若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【详解】展开式第项,
∵,∴,
∴.
故选:A.
【变式训练9-2-11】已知,则的值为( )
A.10 B. C.30 D.
【答案】B
【详解】因为,
展开式第项,
当时,,
当时,,
故,
即.
故选:B
【变式训练9-2-12】若展开式中偶数项系数和为,求.
解:设展开式中各项系数依次设为
,则有①,,则有②
将①-②得:
有题意得,,。
【变式训练9-2-13】若的展开式中,所有的奇数项的系数和为,求它的中间项。
解:,,解得
所以中间两个项分别为,,
【变式训练9-2-14】设二项式的展开式的各项系数的和为,所有二项式系数的和为,若
,则等于多少?
解:若,有,,
令得,又,即解得,.
常见的通法是通过赋值使得多项式中的变为和,在本题中要使即给等式中的赋值,求出展开式的常数项;
【变式训练9-2-15】若的展开式中,奇数项的系数之和为-121,则n=___________。
【答案】5
【详解】
令得:
令得:
奇数项的系数和为:,解得:
本题正确结果:
【变式训练9-2-16】设,若,则实数________.
【答案】
【详解】
两边分别求导:
取
故答案为
【变式训练9-2-17】若的展开式中,奇数项的系数之和为-121,则n=___________。
【答案】5
【详解】
令得:
令得:
奇数项的系数和为:,解得:
本题正确结果:
【变式训练9-2-18】设,若,则实数________.
【答案】
【详解】
两边分别求导:
取
故答案为
三:换元型
【典型例题1】.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,则,
又展开式通项为:,.
故选:C.
【典型例题2】对任意实数x,有则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】由,
当时,,,A选项错误;
当时,,即,C选项正确;
当时,,即,D选项正确;
,由二项式定理,,B选项正确.
故选:BCD
【变式训练9-3-1】若多项式,则( )
A.9 B.10 C.-9 D.-10
【答案】D
,
,根据已知条件得 的系数为0, 的系数为1 故选D.
【变式训练9-3-2】二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:
对于任意实数,
当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:
.
用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.922 B.2.926 C.2.928 D.2.930
【答案】B
【详解】.
故选:B.
【变式训练9-3-3】若是9的倍数,则自然数n为( )
A.4的倍数 B.3的倍数 C.奇数 D.偶数
【答案】C
【详解】因为
,
又是9的倍数,
∴为偶数,即为奇数.
故选:C.
【变式训练9-3-4】若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
,
所以,
所以.
故选:D.
【变式训练9-3-5】若的展开式中各项系数之和为,则展开式的常数项为多少?
解:令,则的展开式中各项系数之和为,所以,则展开式的常数项为.
【变式训练9-3-6】
解:
【变式训练9-3-7】
解:
题型10:整除和余数问题
【典型例题】被6除的余数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】利用二项展开式可得正确.
【详解】因为,
且984可以被6整除,所以余数为1.
故选:A.
【变式训练10-1】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均为整数,若a和b被m除得的余数相间,则称a和b对模m同余,记为,如9和21被6除得的余数都是3,则记.若,且,则b的值可以是( )
A.2022 B.2024 C.2024 D.2025
【答案】D
【分析】利用二项式定理求出被8除得的余数,再逐项分析判断即可.
【详解】依题意,
,展开式共11项,其中前10均有因数8,最末一项为1,
则被8除得的余数是1,2022,2024,2024,2025被8除得的余数分别为6,7,0,1,
因此b的值可以是2025.
故选:D
【变式训练10-2】将个不同的小球全部放入个不同的盒子中,共有种不同的方法,若,其中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用分步乘法计数原理可得,利用二项式定理求出除的余数,即为的值.
【详解】将个不同的小球全部放入个不同的盒子中,共有种不同的方法,
则
且能被整除,
所以,除的余数为,即.
故选:D.
【变式训练10-3】证明:能被64整除
证:
由于各项均能被64整除
题型11: 近似计算问题
【典型例题】最接近下列哪个数字( )
A.1.20 B.1.21 C.1.22 D.1.23
【答案】C
【分析】利用二项式定理进行估值即可.
【详解】由题意得,
由二项式定理得,
而从第3项以后,后面的项非常小,我们进行忽略即可,
所以我们得到,
则其与1.22更接近,故C正确.
故选:C
【变式训练11-1】二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:对于任意实数,,当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:.用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.015 B.2.023 C.2.031 D.2.083
【答案】C
【分析】变形,然后根据题意,计算即可得解.
【详解】.
故选:C.
【变式训练11-2】某银行大额存款的年利率为,小张于2024年初存入大额存款10万元,按照复利计算8年后他能得到的本利和约为( )(单位:万元,结果保留一位小数)
A.12.6 B.12.7 C.12.8 D.12.9
【答案】B
【分析】根据复利可知每年末本息和构成等比数列,利用等比数列通项公式及二项式定理求解即可.
【详解】存入大额存款10万元,按照复利计算,
每年末本利和是以10为首项,为公比的等比数列,
所以本利和.
故选:B.
题型12:组合恒等式的证明
【典型例题】求证:.
【答案】证明见解析
【分析】由得是的展开式中的系数,是的展开式中的系数,由组合数的性质可得证.
【详解】证明:因为,
所以,
而是的展开式中的系数,是的展开式中的系数,
所以.
因为,所以.
【变式训练12-1】求证:
【答案】证明见解析
【分析】根据二项式系数性质利用倒序相加求和即可得出结论.
【详解】证明:
令,则;
两式相加可得,
所以;
可得.
【变式训练12-2】已知.
(1)求的值
(2) ①证明:,其中,,,,;
②利用的结论求的值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【分析】(1)赋值和,即可求解系数的和;
(2)①利用组合数的阶乘公式,即可证明;②首先由①可得,再根据,利用裂项相消法求和.
【详解】(1)令,得,
令,得,
(2)① 证明:,
,
②解:由①得:,
,
,
,
,
,
.
题型13:二项式定理与导数
【典型例题】已知,则( )
A.2024 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】根据题意,等式的两边同时求导数,再令,即可求解.
【详解】由,
等式的两边同时求导数,可得,
令,可得.
故选:B.
【变式训练13-1】若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依题意观察式子特征可知对二项式两边同时求导,并由赋值法即可求得结果.
【详解】根据题意,对原式两边求导可得:
,
令,可得.
故选:C.
【变式训练13-2】(多选)若,则下列正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【分析】通过赋值法即可对A、B、C逐项求解判断,通过对两边同时求导后再利用赋值法从而可对D求解判断.
【详解】对于A:令,则,故A正确;
对于B:令,则,故B正确;
对于C:令,则,故C正确;
对于D,由,
两边同时求导得,
令,则,故D错误.
故选:ABC.
【变式训练13-3】(多选)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用赋值法,结合导数的求导法则逐一判断即可.
【详解】A:在已知等式中,令,则有,所以本选项正确;
B:在已知等式中,令,则有,所以本选项正确;
C:因为,
所以项的系数,
D:对已知等式,两边同时求导,得,在该式中,令,则有,所以本选项正确,
故选:ABD
【变式训练13-4】已知,则 .(用数字作答)
【答案】405
【分析】两边求导,令即可得结果.
【详解】对两边求导得:
,
令,可得.
故答案为:.
题型14:杨辉三角
【典型例题1】杨辉三角在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中被记载.如图所示的杨辉三角中,第15行第15个数是( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【分析】利用二项式定理求解即可.
【详解】由杨辉三角知:
第1行:,,
第2行:,,,
第3行:,,,,
第4行:,,,,,
由此可得第行,第个数为,
所以第15行第15个数是.
故选:B
【典型例题2】将杨辉三角中的每一个数都换成,得到如图所示的莱布尼茨三角形.莱布尼茨三角形具有很多优美的性质,如从第0行开始每一个数均等于其“脚下”两个数之和,如果(n为正整数),则下列结论中正确的是( )
第0行
第1行
第2行
第3行
…… ……
A.当时,中间的两项相等,且同时取得最大值
B.当时,中间一项为
C.第6行第5个数是
D.
【答案】C
【分析】根据莱布尼茨三角形的数的排列规律,明确每行的数的个数,以及数的分布规律,即可判断A,B,C;结合从第0行开始每一个数均等于其“脚下”两个数之和,即可判断D.
【详解】对于A,由莱布尼茨三角形知,当n为奇数时,中间两项相等,且同时取到最小值,
为奇数,故A错误;
对于B,当时,这一行有2025个数,最中间为第1013个数,
即,B错误;
对于C,第6行有7个数,第5个数是,C正确;
对于D,由于从第0行开始每一个数均等于其“脚下”两个数之和,
故,D错误,
故选:C
【变式训练14-1】杨辉三角(如下图所示)是数学史上的一个伟大成就,杨辉三角中从第2行到第2023行,每行的第3个数字之和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由组合性质进行计算.
【详解】
,
由题意可得,第2行到第2023行,每行的第3个数字之和为
,
故选:B.
【变式训练14-2】杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中出现.如图所示的杨辉三角中,第8行,第3个数是( )
第0行
1
第1行
1
1
第2行
1
2
1
第3行
1
3
3
1
第4行
1
4
6
4
1
A.21 B.28 C.36 D.56
【答案】B
【分析】根据杨辉三角的规律可知第行的第个数为,代入具体值根据组合数的计算公式求解即可.
【详解】根据杨辉三角的规律可知第行的第个数为,
则第8行,第3个数是,
故选:B.
【变式训练14-3】(多选)“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.下列关于“杨辉三角”的结论错误的是( )
A.
B.第2023行中从左往右第1011个数与第1012个数相等
C.记第行的第个数为,则
D.第20行中第12个数与第13个数之比为
【答案】AB
【分析】对于A:利用性质计算即可;对于B:利用的展开式的二项式系数计算;对于C:代入,利用二项式定理计算即可;对于D:利用的展开式的二项式系数计算
【详解】对于A:
,A错误;
对于B:第2023行中的数为的展开式的二项式系数,
则从左往右第1011个数为,第1012个数为,,B错误;
对于C:第行的第个数为,
则,C正确;
对于D:第20行中的数为的展开式的二项式系数,
则从左往右第12个数为,第13个数为,
则,D正确.
故选:AB.
【变式训练14-4】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》就给出了著名的杨辉三角,由此可见我国古代数学的成就是非常值得自豪的,以下关于杨辉三角的叙述正确的是( )
第1行 1 1
第2行 1 2 1
第3行 1 3 3 1
第4行 1 4 6 4 1
第5行 1 5 10 10 5 1
第6行 1 6 15 20 15 6 1
…… ……
A.第9行中从左到右第6个数是126 B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据杨辉三角,利用组合数的计算判断ABD,利用二项式系数的性质判断C.
【详解】对于A,第9行中从左到右第6个数是,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,由二项式系数的性质,得,C错误;
对于D,
,D正确.
故选:ABD
【变式训练14-5】如图所示,杨辉三角是二项式系数的一种几何排列,第行是的展开式的二项式系数,观察图中数字的排列规律,可知下列结论正确的是( )
A.
B.第10行所有数字之和为
C.第12行从左到右第4个数与第5个数之比为4:9
D.第2025行从左到右第1013个数比该行其他数都大
【答案】ABC
【分析】对于A,根据组合数公式:,可得答案;
对于B,根据二项式系数的求和公式,可得答案;
对于C,根据组合数公式:,以及组合数计算方法,可得答案;
遂于D,根据二项式系数的单调性,可得答案.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,由题可知,第10行所有数字之和为,故B正确;
对于C,由题可知,第12行从左到右第4个数为,第5个数为,
则第12行从左到右第4个数与第5个数之比为,故C正确;
对于D,由题图可知,第2025行共有2026个数,从左到右第1013个数和第1014个数相等,且都是该行最大的,故D错误.
故选:ABC.
【变式训练14-6】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.
B.第2024行的第1012个和第1013个数最大
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】BD
【分析】选项A,利用组合数的公式计算即可;选项B,利用组合数的性质判断即可;选项C,根据二项式定理得展开式判断即可;选项D,先明确第行所有数字的平方和与第行的中间一项的数字,然后构造等式,计算等式两边的系数即可,利用系数相等,得到答案.
【详解】选项A,因为,
易知
,故A错误;
选项B,易知第2024行的第1012个和第1013个数分别是,,
由排列数的性质可知,两个同为最大,故B正确;
选项C,由题易知,,
易知,故C错误;
选项D,由题易知,第行所有数字的平方和为,
第行的中间一项的数字为,
构造等式,
在等式左边的系数为,
等式右边的系数为,
故,故D正确.
故选:BD.
【点睛】关键点点睛:选项A,利用递推计算即可;选项D,需要根据题意得到二项式相关的式子,然后观察式子构造等式,利用相对应的系数相等得到答案.
题型15:二项式定理与其他知识的综合
【典型例题】若的展开式中的系数为60,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.5
【答案】C
【解析】,令,,
所以,∴,
,当且仅当 ,即时等号成立,
故选:C.
【变式训练15-1】设为实数,甲:;乙:二项展开式常数项为1.则甲是乙成立的( )条件
A.充分但不必要 B.充要
C.必要但不充分 D.既不充分也不必要
【答案】A
【解析】展开式中的第项为,.
当时,该项为常数项,常数项为.
显然,当时,;当时,.
所以,甲是乙成立的充分但不必要条件.
故选:A.
【变式训练15-2】已知函数在处的切线与直线平行,则二项式展开式中的系数为( )
A.70 B.-70 C.56 D.-56
【答案】A
【解析】,由已知可得,,
即,所以.
设展开式中的第k+1项含有,,
则可知,,所以二项式展开式中的系数为.
故选:A.
【变式训练15-3】定义函数,已知为虚数单位,则的展开式中常数项是( )
A.180 B.120 C.90 D.45
【答案】A
【解析】,由题可知,所以.
所以的展开式的通项为.
令,解得.所以展开式中的常数项是.故选:A
【变式训练15-4】数列中,,,的值为( )
A.761 B.697 C.518 D.454
【答案】D
【解析】因为,又,
所以以为首项,为公比的等比数列,所以,所以,
则
又
,
,所以,故选:D
一、单选题
1.的展开式中,不含的项是( )
A.第项 B.第项
C.第项 D.第项或第项
【答案】C
【分析】求出二项式展开式的通项公式,再由的幂指数为0求得答案.
【详解】二项式的展开式通项,
由,得,所以展开式中不含项是第13项.
故选:C
2.二项式(x2-)11的展开式中,二项式系数最大的项为( )
A.第5项 B.第6项
C.第7项 D.第6项和第7项
【答案】D
【详解】解析:依题意,二项式系数最大的项为第6和第7项.
3.二项式的展开式的常数项是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二项式展开式的通项公式求得展开式中的常数项.
【详解】二项式展开式的通项公式为
.
令,
所以展开式的常数项为
故选:B.
4.二项式的展开式中无理项的项数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】写出展开式的通项,再计算出有理项的项数,即可判断.
【详解】二项式展开式的通项为(其中且),
所以展开式中一共有项,令,则或或或,
所以展开式中有理项共有项,则无理项有项.
故选:B
5.的展开式中的系数是( )
A.48 B.-48 C.72 D.-72
【答案】A
【分析】根据题意,利用二项式定理得展开式,结合多项式展开式的形式,即可求解.
【详解】由题意,多项式的展开式中,的系数等于.
故选:A.
6.的二项展开式中系数最大的项为第( )项
A.2 B.3 C.4 D.2或3
【答案】B
【分析】由通项公式列出不等式组可求答案.
【详解】的展开式通项公式为,
设第项为系数最大的项,则有,解得,即.
故选:B
7.设,则( )
A.120 B.84 C.56 D.36
【答案】A
【分析】根据给定的展开式特征,列出的表达式,再利用组合数性质计算作答.
【详解】由题意可知:,
故选:A
8.若,,则( )
A. B.31 C. D.32
【答案】B
【分析】利用赋值法求解即可.
【详解】解:令,得 ,即 ,
令,得 ,
即 ,
所以 .
故选:B.
9.若的展开式中第5项的二项式系数最大,则不可能取值( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】根据条件,利用二项式系数的性质,直接求出的取值,即可求出结果.
【详解】当为偶数时,二项式系数最大项为第项,
又由题知展开式中第5项的二项式系数最大,所以,解得,
当为奇数时,二项式系数最大项为第项和第项,
由题有或,得到或,
故选:D.
10.已知对任意实数x,,则下列结论成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
对于题中的二项展开式,只需分别取,,和代入化简计算即可判断ABC,将二项式展开式两边求导,然后取代入化简计算即可判断D.
【详解】因(*)
对于A项,当时,代入(*)可得,当时,代入(*)可得,所以,故A项错误;
对于B项,当时,代入(*)可得,
又,所以,故B项错误;
对于C项,当时,代入(*)可得,故C项正确;
对于D项,对(*)两边求导可得,
,当时,,故D项错误.
故选:C.
11.某银行在2024年初给出的大额存款的年利率为,某人存入大额存款元,按照复利计算10年后得到的本利和为,下列各数中与最接近的是( )
A.1.31 B.1.32 C.1.33 D.1.34
【答案】D
【分析】利用等比数列的通项公式、二项展开式计算可得答案.
【详解】存入大额存款元,按照复利计算,
可得每年末本利和是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
可得,
故选:D.
二、多选题
1·。已知(,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用二项式定理的展开式的通项公式可求判断A;令,又,求解可判断B;令,计算可判断C;对原式求导,结合赋值法可求得的值判断D.
【详解】的展开式的通项公式为,
令,得,令,得,
则含有的项为,所以,故A正确;
令,碍①,
而,所以,故B错误;
令,得②,
(①-②)÷2得,故C正确;
,
令,得,
所以,故D正确,
故选:ACD.
2.已知的展开式的二项式系数的和为512,且,下列选项正确的是( )
A. B.
C.除以8所得的余数为1 D.
【答案】BCD
【分析】根据二项式系数公式可得,利用赋值法即可求解求解AB,根据即可求解C,求导,即可求解D.
【详解】根据题意可知,故,
故,
对于A,令,则,令,则,故,故A错误,
对于B,,
故为负值,为正,且令时,,
因此,B正确,
对于C, ,故除以8所得的余数为1,C正确,
对于D,对求导可得
,令可得,故D正确,
故选:BCD
3.“杨辉三角”是二项式系数在三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.如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是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.则下列命题中正确的是( )
A.在“杨辉三角”第9行中,从左到右第7个数是84
B.由“第行所有数之和为”猜想:
C.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284
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】ABD
【分析】根据“杨辉三角”,结合组合数公式,二项式定理,组合数的性质,判断选项.
【详解】A. 在“杨辉三角”第9行中,从左到右第7个数是,故A正确;
B.因为,令得,故B正确;
C. 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
,故C错误;
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,
即,
因为
对应相乘可得的系数为
4,已知在,的展开式中,有且只有第项的二项式系数最大,则展开式中的系数为
【答案】
【分析】根据二项式系数的性质求出的值,写出二项展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项即可得解.
【详解】依题意可知,
的展开式通项为,
令,则,故的系数为.
故答案为:.
5.展开式中的项的系数为 .(用数字作答)
【答案】
【分析】根据给定条件,利用组合应用问题列式计算得解.
【详解】展开式中的项是4个多项式中取3个用,余下一个用,
该项为,所以展开式中的项的系数为.
故答案为:
6.若的展开式中的常数项为0,则 .
【答案】
【分析】根据二项展开式的通项公式,得到展开式的常数项,由常数项为0,求得.
【详解】的展开式的通项为,
当时,,的展开式有常数项,
当时,,的展开式有常数项,
所以,所以.
故答案为:
7.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第 行中从左至右第11与第12个数的比为1∶2.
【答案】32
【分析】根据“第 行中从左至右第 11 个数与第 12个数的比为 ”可以列出关于 的等式, 进而可解得正整数 的值.
【详解】第 行从左到右第 11个数为 , 第 12个数为 ,
依题意得 , 即 ,
解得 .
故答案为: 32
8.已知的二项展开式中,二项式系数最大的项为a,系数最大的项为b,则 .
【答案】/
【分析】由二项式系数最大和系数最大的定义求解.
【详解】由题意得,通项,
当满足时,系数最大,
,即,解得
又
解得,
所以,
故.
故答案为:
四、解答题
1.已知二项式.
(1)写出当时的展开式;
(2)写出当时所有的有理项.
【答案】(1)
(2),,
【分析】(1)根据二项式定理展开即可;
(2)写出通项,依次列出有理项即可.
【详解】(1)
(2)因为当时,二项式的通项为,
所以当时,;当时,;当时,.
所以当时,所有的有理项为,,
2.(1)求的展开式;
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由直接应用或化简后应用二项式定理展开可得;
(2)逆用二项式定理化简即可.
【详解】方法一 :
.
方法二:
.
(2)原式
.
3.(1)用二项式定理证明能被100整除;
(2)求被100除所得的余数.
【答案】(1)证明见解析; (2)81.
【分析】(1)由于,利用二项式公式展开可证得结论,
(2),所以只需求最后一项除以100的余数,而,再通过分析后三项从而可求得结果
【详解】(1)因为
.
故能被100整除.
(2),
因为展开式中前92项均能被100整除,所以只需求最后一项除以100的余数.
又.
前91项均能被100整除,后两项和为-919,因余数为正,
可从前面的数中分离出1000,
结果为,
故被100除所得的余数为81.
4.莱布尼茨(德国数学家)三角(如图1所示)是与杨辉(南宋数学家)三角数阵(如图2所示)相似的一种几何排列,但与杨辉三角不同的是,莱布尼茨三角每个三角形数组顶端的数等于底边两数之和. 现记莱布尼茨三角第1行的第2个数字为,第2行的第2个数字为,第行的第2个数字为.
(1)求的值;
(2)将杨辉三角中的每一个数都换成就得到了莱布尼茨三角.我们知道杨辉三角的最基本的性质,也是二项式系数和组合数性质,请你类比这个性质写出莱布尼茨三角的性质,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【分析】(1)由莱布尼茨三角每个三角形数组顶端的数等于底边两数之和求出,再由裂项相消法求和可得;
(2)结合题意代换写出和式,再利用组合公式运算证明可得.
【详解】(1)由图1可知:
由每个三角形数组顶端的数等于底边两数之和,可得 ,
故,同理,
故
;
(2)莱布尼茨三角的性质:
证明:
.
.
故结论正确.
2
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