内容正文:
2026年高考数学一轮复习 讲义:二项式定理
知识点1 二项式定理
1.二项式定理:一般地,对于任意正整数n,都有
,这个公式所表示的定理叫做二项式定理,右边的多项式叫做的二项展开式,其中的系数 ()叫做二项式系数.式中的叫做二项展开式的通项,用表示,即展开式的第项;.
2.二项展开式形式上的特点:
(1)项数为.
(2)各项的次数都等于二项式的幂指数,即与的指数的和为.
(3)字母按降幂排列,从第一项开始,次数由逐项减1直到零;字母按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到.
(4)二项式的系数从,,一直到,.
3.二项式系数的性质:
对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(即)
增减性
当时,二项式系数逐渐增大;当时,二项式系数逐渐减小,因此二项式系数在中间取得最大值
最大值
当是偶数时,中间的一项取得最大值.
当是奇数时,中间两项 和相等,且同时取得最大值.
各二项式
系数的和
4.注意:(1).分清是第项,而不是第项.
(2).在通项公式中,含有、、、、、这六个参数,只有、、、是独立的,在未知、的情况下,用通项公式解题,一般都需要首先将通式转化为方程(组)求出、,然后代入通项公式求解.
(3).求二项展开式中的一些特殊项,如系数最大项,常数项等,通常都是先利用通项公式由题意列方程,求出,再求所需的某项;有时则需先求,计算时要注意和的取值范围以及 它们之间的大小关系.
(4) 在中,就是该项的二项式系数,它与,的值无关;而项的系数是指化简后字母外的数.
知识点2 展开式中的通项问题
1.求二项展开式的特定项的解题策略:求二项展开式中的特定项,一般是化简通项公式后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项公式即可.
2.两个二项式之积、三项展开式问题的解题策略
(1)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏;也可利用排列组合的知识求解.
(2)对于三项式问题一般先变形化为二项式再解决,或利用展开式的原理求解.
知识点3 二项式系数的和与各项系数的和问题
1.赋值法:“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法.
2.系数之和问题的解题策略:若,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),奇数项之和为,偶数项系数之和为.
3.展开式的逆用:根据所给式子的特点结合二项式展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解.
【题型1 求二项展开式的特定项和系数】
【例1-1】展开式的常数项为( )
A.6 B.12 C.15 D.20
【例1-2】展开式中的第项是( )
A. B. C. D.
【例1-3】二项式的展开式中,含的项的系数是( )
A. B.10 C. D.5
【例1-4】二项式的展开式中第5项的系数为( )
A.252 B.-252 C.210 D.-210
【例1-5】的展开式中的常数项为( )
A.112 B.56 C. D.
【例1-6】的展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( )
A. B. C.20 D.160
【变式1-1】二项式的展开式中常数项是( )
A. B. C.28 D.56
【变式1-2】展开式中的常数项为( )
A. B. C.250 D.1250
【变式1-3】在的展开式中,项的系数为( )
A. B.20 C. D.40
【变式1-4】的展开式中,的系数等于( )
A. B. C.10 D.45
【变式1-5】的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【变式1-6】设为非零实数,若二项式展开式中含与的项系数相等,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【题型2 二项式系数和与系数和问题】
【例2-1】已知的展开式中二项式系数之和为16,各项系数之和为81,则其展开式中的系数是( )
A.4 B.8 C.32 D.64
【例2-2】在二项式的展开式中,下列说法正确的是( )
A.常数项为 B.各项的系数和为64
C.第3项的二项式系数最大 D.奇数项二项式系数和为
【例2-3】多项式的项系数比项系数多35,则其各项系数之和为( )
A.1 B.243 C.64 D.0
【例2-4】若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式2-1】若的展开式中的系数为12,则其展开式中所有项的系数的和为( )
A.16 B.32 C.48 D.64
【变式2-2】若,则的值为( )
A.-1 B.0 C. D.1
【变式2-3】已知,则的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【题型3 二项式系数的最值问题】
【例3-1】的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
【例3-2】已知的展开式二项式系数和为256,则展开式中系数最大的项为( )
A.第5项 B.第6项 C.第7项 D.第8项
【例3-3】已知二项式的展开式中,第三项的二项式系数是第二项二项式系数的2倍,项的系数是 项系数的4倍,则展开式中系数最大的项是 .
【变式3-1】的展开式中,系数最小的项是( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
【变式3-2】若的展开式中有且仅有第五项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的是( )
A.第二项 B.第三项 C.第四项 D.第五项
【变式3-3】在的二项展开式中,仅有第4项的二项式系数最大,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式3-4】二项式的展开式中系数的最大值是 .
【题型4 两个二项式之积问题】
【例4-1】的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【例4-2】的展开式中的系数是( )
A.﹣10 B.0 C.10 D.30
【例4-3】在的展开式中,的系数为( )
A. B.4 C. D.8
【例4-4】已知的展开式中项的系数为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】的展开式中的常数项是( )
A.12 B.8 C. D.
【变式4-2】的展开式中的系数为( )
A.90 B. C. D.50
【变式4-3】的展开式中的系数( )
A.28 B.35 C.36 D.56
【变式4-4】已知的展开式中的系数为448,则该展开式中的系数为( )
A.56 B. C.106 D.
【题型5 三项展开式问题】
【例5-1】的展开式中,的系数为( )
A.60 B.120 C.240 D.360
【例5-2】在的展开式中,的系数为( )
A.3 B.6 C.60 D.30
【例5-3】若的展开式中的常数项为31,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【例5-4】在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.20
【变式5-1】展开式中,的系数为( )
A.20 B.30 C.25 D.40
【变式5-2】在的展开式中,项的系数为( )
A. B. C. D.
【变式5-3】的展开式中的系数为( )
A. B. C.20 D.30
【变式5-4】在的展开式中常数项为( )
A.721 B.-61 C.181 D.-59
【题型6 奇次项与偶次项的系数和】
【例6-1】已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【例6-2】已知,则的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【变式6-1】若 则 ( )
A. B. C. D.
【变式6-2】在展开式中,的偶数次幂的项的系数和为( )
A. B. C. D.
过关测试
1.在的展开式中,的系数为( )
A.10 B. C.40 D.
2.的展开式中,的系数为( )
A.60 B.30 C.45 D.15
3.的展开式中,的系数为( )
A.80 B.40 C. D.
4.若的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.160 B. C.20 D.
5.若,则( )
A.244 B.1023 C. D.1
6.若,则( )
A. B.
C. D.
7.(多选)在的展开式中,下列说法正确的是( )
A.一共有5项 B.第3项为
C.所有项的系数和为0 D.所有项的二项式系数和为32
8.在的展开式中,项的系数为 .
9.在二项式的展开式中,的系数为 .
课后练习1
1.的展开式中的常数项为( )
A.147 B. C.63 D.
2.的展开式中x的系数为( )
A.30 B.40 C.70 D.80
3.在的展开式中,的系数为( )
A.200 B.180 C.150 D.120
4.若的二项展开式中,当且仅当第5项是二项式系数最大的项,则其展开式中的系数为( )
A.8 B.28 C.70 D.252
5.(多选)在的展开式中( )
A.所有奇数项的二项式系数的和为128 B.二项式系数最大的项为第5项
C.有理项共有两项 D.所有项的系数的和为
6.在的展开式中,常数项为75,则 .
7.若的展开式中的系数为,则展开式中所有项的二项式系数之和为 .(以数字作答)
8.已知,则 ; .
课后练习2
1.的展开式中,的系数为( )
A.15 B.-15 C.60 D.-60
2.若二项式的展开式中二项式系数和为64,那么该展开式中的常数项为( )
A. -20 B.-30 C.15 D.20
3.的展开式中的系数为( )
A.25 B.5 C.-15 D.-20
4.展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
5.在的展开式中的常数项是( )
A. B. C. D.
6.若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.10 B.20 C.30 D.120
7.在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( )
A.-7 B.7 C.-28 D.28
8.二项式展开式中的系数为( )
A.5 B.16 C.80 D.-80
9.设为虚数单位,则的展开式中含的项为( )
A. B. C. D.
10.已知的展开式中第3项与第6项的二项式系数相等,则展开式中系数最大的项为第( )项.
A.5 B.4 C.4或5 D.5或6
11.展开式中常数项为( )
A.252 B.-252 C.160 D.-160
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2026年高考数学一轮复习 讲义:二项式定理
知识点1 二项式定理
1.二项式定理:一般地,对于任意正整数n,都有
,这个公式所表示的定理叫做二项式定理,右边的多项式叫做的二项展开式,其中的系数 ()叫做二项式系数.式中的叫做二项展开式的通项,用表示,即展开式的第项;.
2.二项展开式形式上的特点:
(1)项数为.
(2)各项的次数都等于二项式的幂指数,即与的指数的和为.
(3)字母按降幂排列,从第一项开始,次数由逐项减1直到零;字母按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到.
(4)二项式的系数从,,一直到,.
3.二项式系数的性质:
对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(即)
增减性
当时,二项式系数逐渐增大;当时,二项式系数逐渐减小,因此二项式系数在中间取得最大值
最大值
当是偶数时,中间的一项取得最大值.
当是奇数时,中间两项 和相等,且同时取得最大值.
各二项式
系数的和
4.注意:(1).分清是第项,而不是第项.
(2).在通项公式中,含有、、、、、这六个参数,只有、、、是独立的,在未知、的情况下,用通项公式解题,一般都需要首先将通式转化为方程(组)求出、,然后代入通项公式求解.
(3).求二项展开式中的一些特殊项,如系数最大项,常数项等,通常都是先利用通项公式由题意列方程,求出,再求所需的某项;有时则需先求,计算时要注意和的取值范围以及 它们之间的大小关系.
(4) 在中,就是该项的二项式系数,它与,的值无关;而项的系数是指化简后字母外的数.
知识点2 展开式中的通项问题
1.求二项展开式的特定项的解题策略:求二项展开式中的特定项,一般是化简通项公式后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项公式即可.
2.两个二项式之积、三项展开式问题的解题策略
(1)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏;也可利用排列组合的知识求解.
(2)对于三项式问题一般先变形化为二项式再解决,或利用展开式的原理求解.
知识点3 二项式系数的和与各项系数的和问题
1.赋值法:“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法.
2.系数之和问题的解题策略:若,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),奇数项之和为,偶数项系数之和为.
3.展开式的逆用:根据所给式子的特点结合二项式展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解.
【题型1 求二项展开式的特定项和系数】
【例1-1】展开式的常数项为( )
A.6 B.12 C.15 D.20
【答案】C
【解题思路】应用二项式定理写出展开式通项,进而求常数项.
【解答过程】由题意得,二项展开式的通项为,,
令,则.
故选:C.
【例1-2】展开式中的第项是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据展开式通项公式写出第项即可.
【解答过程】由题意可得二项式展开式的通项为:,
将代入上式,可得:,
所以展开式中的第项是:.
故选:A.
【例1-3】二项式的展开式中,含的项的系数是( )
A. B.10 C. D.5
【答案】A
【解题思路】利用二项式展开式的通项公式即得.
【解答过程】的展开式的通项为,
,
则含的项的系数是.
故选:A.
【例1-4】二项式的展开式中第5项的系数为( )
A.252 B.-252 C.210 D.-210
【答案】C
【解题思路】求出展开式的通项,从而可得第5项的系数.
【解答过程】二项式展开式的通项公式,
当时,第5项系数为210.
故选:C.
【例1-5】的展开式中的常数项为( )
A.112 B.56 C. D.
【解题思路】求出的展开式的通项可得答案.
【解答过程】的展开式的通项,
由,得,
所以的展开式中的常数项为.
故选:A.
【例1-6】的展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( )
A. B. C.20 D.160
【解题思路】根据二项式系数的性质得,再根据通项公式可求出结果.
【解答过程】因为的展开式中只有第四项的二项式系数最大,
则由二项式系数性质知:展开式共有7项,则,
则展开式的通项为,
展开式中常数项,必有,即,
所以展开式中常数项为.
故选:A.
【变式1-1】二项式的展开式中常数项是( )
A. B. C.28 D.56
【答案】C
【解题思路】写出展开式的通项,即可求出展开式中常数项.
【解答过程】由题意,
在中,展开式的通项为,
令,解得,
∴展开式中常数项是.
故选:C.
【变式1-2】展开式中的常数项为( )
A. B. C.250 D.1250
【答案】A
【解题思路】先写出展开式的通项,然后令的指数为,得到的值,即可求解.
【解答过程】展开式的通项为,
令,得,
所以常数项为.
故选:.
【变式1-3】在的展开式中,项的系数为( )
A. B.20 C. D.40
【解题思路】
由题意写出展开式通项并化简,令,解得,回代展开通项计算即可得解.
【解答过程】在的展开式通项为,
由题意令,解得,所以项的系数为.
故选:D.
【变式1-4】的展开式中,的系数等于( )
A. B. C.10 D.45
【解题思路】由二项式展开式的通项公式即可求出的系数.
【解答过程】的通项为,
令,解得,
所以项的系数为:.
故选:D.
【变式1-5】的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用二项式展开式通项公式来求指定项系数.
【解答过程】由,
当,解得,
所以的系数为,
故选:A.
【变式1-6】设为非零实数,若二项式展开式中含与的项系数相等,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解题思路】在二项展开式的通项公式,根据与的项系数相等,求得实数的值.
【解答过程】二项式的展开式的通项公式为,
根据与的项系数相等,
则,
解得.
故选:C.
【题型2 二项式系数和与系数和问题】
【例2-1】已知的展开式中二项式系数之和为16,各项系数之和为81,则其展开式中的系数是( )
A.4 B.8 C.32 D.64
【答案】C
【解题思路】根据二项式系数之和以及系数之和求,再根据二项式定理运算求解即可.
【解答过程】由题意,展开式中二项式系数之和为16,则,即,
即二项式为,因为的展开式中各项系数之和为81,
令可得,,解得,
此时二项式为,其展开式的通项公式为
,,
令,得,所以展开式中的系数是.
故选:C.
【例2-2】在二项式的展开式中,下列说法正确的是( )
A.常数项为 B.各项的系数和为64
C.第3项的二项式系数最大 D.奇数项二项式系数和为
【解题思路】对于A,由二项式展开式,通过赋值即可得解;对于B,直接赋值即可得解;对于C,由二项式系数的性质即可判断;对于D,由奇数项、偶数项二项式系数的性质即可判断.
【解答过程】对于A,的展开式通项为,
当时,常数项为,选项A正确;
对于B,令,得各项的系数和为,选项B错误;
对于C,展开式共7项,二项式系数最大应为第4项,故选项C错误;
对于D,依题意奇数项二项式系数和为,选项D错误.
故选:A.
【例2-3】多项式的项系数比项系数多35,则其各项系数之和为( )
A.1 B.243 C.64 D.0
【解题思路】利用二项展开式表示项系数比项系数多35求出的值,然后令,即求出各项系数之和.
【解答过程】根据二项式的展开式,
当时,的系数为,
当时,的系数为,
因为多项式的项系数比项系数多35,
所以,解得,
所以其各项系数之和,即当时,系数和为0,
故选:D.
【例2-4】若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解题思路】利用赋值法即可求解.
【解答过程】令得:,
令得:,
所以,
故选:D.
【变式2-1】若的展开式中的系数为12,则其展开式中所有项的系数的和为( )
A.16 B.32 C.48 D.64
【答案】C
【解题思路】先根据已知系数列式求出,再应用赋值法计算系数和即可.
【解答过程】的展开式中的系数为,所以,
所以令,所以展开式中所有项的系数的和为48.
故选:C.
【变式2-2】若,则的值为( )
A.-1 B.0 C. D.1
【答案】A
【解题思路】利用赋值法可得:令可得;令可得:,即可得出结果.
【解答过程】因为,
令可得;
令可得:;
故.
故选:A.
【变式2-3】已知,则的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【解题思路】利用赋值法,分别令和,将得到的两式相加,结合等比数列的求和,即可求得答案.
【解答过程】令,则,即
令,则,
即,
两式相加可得,
故选:B.
【题型3 二项式系数的最值问题】
【例3-1】的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】B
【解题思路】根据二项式系数的对称性可直接判断结果.
【解答过程】易知的展开式的各项系数分别为,
由二项式系数的对称性可知系数最大的项为第四项.
故选:B.
【例3-2】已知的展开式二项式系数和为256,则展开式中系数最大的项为( )
A.第5项 B.第6项 C.第7项 D.第8项
【答案】C
【解题思路】根据二项式系数和可得,即可根据通项特征,列举比较可得最大值.
【解答过程】由已知,故,故通项为(,1,…,8),故奇数项的系数为正数,偶数项的系数为负数,
故最大,因此第七项的系数最大,
故选:C.
【例3-3】已知二项式的展开式中,第三项的二项式系数是第二项二项式系数的2倍,项的系数是 项系数的4倍,则展开式中系数最大的项是 .
【答案】
【解题思路】根据二项式系数及项的系数的关系求出,由展开式通项公式列出不等式组得解.
【解答过程】由题意,,即,解得,
因为,,
所以,解得或(舍去),
因为,
设第项系数最大,则,
即,解得,
因为为正整数,所以,
所以展开式中系数最大的项为.
故答案为:.
【变式3-1】的展开式中,系数最小的项是( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
【解题思路】利用二项式定理求得的展开通项公式,结合二项式系数的性质即可得解.
【解答过程】依题意,的展开通项公式为,其系数为,
当为奇数时,才能取得最小值,
又由二项式系数的性质可知,是的最大项,
所以当时,取得最小值,即第6项的系数最小.
故选:C.
【变式3-2】若的展开式中有且仅有第五项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的是( )
A.第二项 B.第三项 C.第四项 D.第五项
【解题思路】先利用二项式系数的增减性求出的值,再根据展开式的通项公式求解即可.
【解答过程】因为的展开式中有且仅有第五项的二项式系数最大,
所以,解得,
则的展开式通项为 ,
当为奇数时,系数为负数,当为偶数时,系数为正数,
所以展开式中系数最大时,为偶数,
由展开式通项可知,,,
,,
所以展开式中系数最大的是第三项,
故选:B.
【变式3-3】在的二项展开式中,仅有第4项的二项式系数最大,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【解题思路】根据若n为偶数,则二项式系数最大的是中间一项即第项,若n为奇数,则二项式系数最大的是中间两项,即第项和第项求解.
【解答过程】因为在的二项展开式中,仅有第4项的二项式系数最大,
所以,
解得,
故选:B.
【变式3-4】二项式的展开式中系数的最大值是 .
【答案】32
【解题思路】设第项系数最大,由第项系数不小于第项和第项系数,列不等式组解之可得项数即可得解.
【解答过程】展开式第项系数为,设第项系数最大,则
,解得,∴,
∴系数的最大值是:.
故答案为:32.
【题型4 两个二项式之积问题】
【例4-1】的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】写出展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项即可得解.
【解答过程】的展开式通项为,
因为,
的通项为,
令,可得;
的展开式通项为,
令,可得.
所以,展开式中的系数为.
故选:D.
【例4-2】的展开式中的系数是( )
A.﹣10 B.0 C.10 D.30
【解题思路】根据乘法的分配律以及二项式展开式的通项公式求得正确答案.
【解答过程】依题意可知,含的项是
,
所以的系数是.
故选:C.
【例4-3】在的展开式中,的系数为( )
A. B.4 C. D.8
【解题思路】根据展开式通项公式得到,的系数分别为,,从而得到的系数为.
【解答过程】在的展开式中,通项公式为,
故,的系数分别为,,
所以在的展开式中,的系数为.
故选:D.
【例4-4】已知的展开式中项的系数为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由,进而结合展开式中的通项列方程求解即可.
【解答过程】由,
而展开式中的通项为,
,
令,得;令,得,
则的展开式中项的系数为
,解得.
故选:A.
【变式4-1】的展开式中的常数项是( )
A.12 B.8 C. D.
【答案】B
【解题思路】求出的通项公式,得到,,从而得到的展开式中常数项的值.
【解答过程】的通项公式为,
当时,.当时,,
故的展开式中常数项的值为.
故选:B.
【变式4-2】的展开式中的系数为( )
A.90 B. C. D.50
【答案】B
【解题思路】先确定二项式的通项,再根据乘法分配律计算得展开式中的系数即可.
【解答过程】二项式的通项为,
展开式中系数为.
故选:B.
【变式4-3】的展开式中的系数( )
A.28 B.35 C.36 D.56
【解题思路】先求出的展开式的通项,再分别求出展开式中项、项的系数及常数项,即可求得的展开式中项的系数.
【解答过程】根据题意,二项式的展开式的通项,
其中项为,,
项为,,
常数项为,,
所以展开式中项的系数为.
故选:C.
【变式4-4】已知的展开式中的系数为448,则该展开式中的系数为( )
A.56 B. C.106 D.
【解题思路】求出二项式的展开式的通项,由给定系数求出,再求出的系数.
【解答过程】依题意,,
二项式的展开式的通项,
于是,解得,
所以的展开式中的系数为.
故选:D.
【题型5 三项展开式问题】
【例5-1】的展开式中,的系数为( )
A.60 B.120 C.240 D.360
【答案】B
【解题思路】根据展开式中每一项的生成过程,结合组合数公式,即可求解.
【解答过程】要得到这一项,相当于从6个含有三项的因式中的3个因式取,1个因式取,2个因式取,
即这一项为.
故的系数为.
故选:B.
【例5-2】在的展开式中,的系数为( )
A.3 B.6 C.60 D.30
【答案】C
【解题思路】求出展开式的通项,再根据的次数确定的次数,最后求出的系数.
【解答过程】根据二项式定理,可得展开式的通项为().
要求的系数,则的次数,此时.
同样根据二项式定理,展开式的通项为().
要得到,则令,解得.
当,时,的系数为
在的展开式中,的系数为60.
故选:C.
【例5-3】若的展开式中的常数项为31,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解题思路】根据二项式定理,写出指定项的系数,结合题意,建立方程,可得答案.
【解答过程】依题意,,所以,即.
故选:C.
【例5-4】在的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.20
【答案】B
【解题思路】根据二项式定理展开式计算即可.
【解答过程】先求展开式中含,的项,
易知,显然其不含,
含的项分别为:,,
所以在的展开式中,
的系数为.
故选:B.
【变式5-1】展开式中,的系数为( )
A.20 B.30 C.25 D.40
【解题思路】分不含项和含有一个项两种情况求解.
【解答过程】展开式中,的项为,
则的系数为30.
故选:.
【变式5-2】在的展开式中,项的系数为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据条件,利用组合知识,即可求出结果.
【解答过程】相当于6个因式相乘,其中一个因式取,有种取法,
余下5个因式中有2个取,有种取法,最后3个因式中全部取,有种取法,故展开式中的系数为.
故选:A.
【变式5-3】的展开式中的系数为( )
A. B. C.20 D.30
【解题思路】利用二项式定理展开式的通项公式进行计算即可.
【解答过程】,
其展开式的通项公式为,
令,则,
而的展开式的通项公式为:
,
令,则的展开式中的系数为:
,
故选:A.
【变式5-4】在的展开式中常数项为( )
A.721 B.-61 C.181 D.-59
【解题思路】先求出展开式的通项公式 =,其中的展开式的通项公式为 ,令x的幂指数等于0,求得r,k的值,即可求得展开式中的常数项的值.
【解答过程】=的展开式的通项公式为
=,
其中的展开式的通项公式为 ,
当时,,,常数项为;
当时,,,常数项为;
当时,,,常数项为;
故常数项为++.
故选:D.
【题型6 奇次项与偶次项的系数和】
【例6-1】已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】设,由赋值法可得.
【解答过程】设,
则,
,
因此,.
故选:C.
【例6-2】已知,则的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【答案】B
【解题思路】利用赋值法,分别令和,将得到的两式相加,结合等比数列的求和,即可求得答案.
【解答过程】令,则,即
令,则,
即,
两式相加可得,
故选:B.
【变式6-1】若 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】使用赋值法,当分别取和时,得到和,联立解得.
【解答过程】令,得①;
令,得②;
得:.
故选:C.
【变式6-2】在展开式中,的偶数次幂的项的系数和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】设,分别令、,将所得等式联立可得的值.
【解答过程】设,
令可得,
令可得,
上述两式子相加得,,故,
展开式中,的偶数次幂的项的系数和为.
故选:D.
过关测试
1.在的展开式中,的系数为( )
A.10 B. C.40 D.
【答案】C
【解题思路】根据二项式展开的通项公式求解.
【解答过程】展开式的通项公式为,
令,则,
所以展开式中的系数是.
故选:C.
2.的展开式中,的系数为( )
A.60 B.30 C.45 D.15
【答案】A
【解题思路】借助二项式的展开式的通项公式计算即可得.
【解答过程】的展开式中,有,
则的系数为,的系数为,
所以的展开式中,的系数为.
故选:A.
3.的展开式中,的系数为( )
A.80 B.40 C. D.
【答案】D
【解题思路】利用多项式乘以多项式的规则及分类计数原理可求解.
【解答过程】个因式,个因式中取,个因式中取,个因式中取,
即可得出含的项,其为,
故的系数为.
故选:D.
4.若的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.160 B. C.20 D.
【答案】B
【解题思路】先根据二项式系数和求出,求出展开式通项,令得,代入通项即可求出常数项.
【解答过程】因为的展开式的二项式系数和为64,即,解得,
则的展开式通项为,
令得,所以的常数项为 .
故选:B.
5.若,则( )
A.244 B.1023 C. D.1
【答案】A
【解题思路】利用换元法结合二项展开式的通项公式可求.
【解答过程】设,则原恒等式可化为,
令,则,
而展开式的通项公式为,
故,故,
故选:A.
6.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】令计算可判断A;利用展开式的通项公式计算可判断B,令计算可判断C;令结合C选项计算可判断D.
【解答过程】对于A,令,得,即,故A错误;
对于B,展开式的通项公式为,
所以,故B错误;
对于C,令,得,
即,故C正确;
对于D,令,得,
即,
因为,
所以,
因为,
所以不成立,故D错误.
故选:C.
7.(多选)在的展开式中,下列说法正确的是( )
A.一共有5项 B.第3项为
C.所有项的系数和为0 D.所有项的二项式系数和为32
【答案】CD
【解题思路】利用展开式的通项公式和赋值法可求解.
【解答过程】因为的展开式共有6项,所以A不正确;
通项公式为,令可得第三项为,B不正确;
令可得所有项的系数和为0,C正确;
所有项的二项式系数和为,D正确.
故选:CD.
8.在的展开式中,项的系数为 .
【答案】
【解题思路】根据二项式定理相关知识直接计算即可.
【解答过程】展开式的通项公式为,
当时,,
即展开式中的系数为.
故答案为:.
9.在二项式的展开式中,的系数为 .
【答案】
【解题思路】利用通项公式求解可得.
【解答过程】由通项公式,
令,得,
可得项的系数为.
故答案为:.
课后练习1
1.的展开式中的常数项为( )
A.147 B. C.63 D.
【解题思路】根据给定条件,利用二项式定理求出展开式中项即可列式计算即得
【解答过程】二项式展开式中项分别为,
所以的展开式中的常数项为.
故选:C.
2.的展开式中x的系数为( )
A.30 B.40 C.70 D.80
【解题思路】利用二项式定理,写出通项公式直接求解即可
【解答过程】展开式的通项,
令即,此时,
展开式的通项,
令,即,此时,
所以展开式中的系数为.
故选:C.
3.在的展开式中,的系数为( )
A.200 B.180 C.150 D.120
【解题思路】利用二项展开式的通项公式进行合理赋值即可得到答案.
【解答过程】的展开式的二项式通项为,令,则.
的展开式的二项式通项为,
令,可得.
故项的系数为.
故选:D.
4.若的二项展开式中,当且仅当第5项是二项式系数最大的项,则其展开式中的系数为( )
A.8 B.28 C.70 D.252
【解题思路】先确定值,再由二项展开式的通项求解项的系数即可.
【解答过程】因为二项展开式中当且仅当第5项是二项式系数最大的项,
即二项式系数中第5个即最大,
所以由二项式系数的性质可知,
展开式中共项,,又,
则二项展开式的通项公式
,.
令,所以的系数为.
故选:D.
5.(多选)在的展开式中( )
A.所有奇数项的二项式系数的和为128 B.二项式系数最大的项为第5项
C.有理项共有两项 D.所有项的系数的和为
【解题思路】先求出二项式系数和,奇数项二项式系数和等于偶数项二项式系数和,即可确定A;二项式系数的最大项,即为中间项,可确定B;整理出通项公式,再对赋值,即可确定C;令,可求出所有项的系数的和,从而确定D.
【解答过程】对于A,二项式系数和为,则所有奇数项的二项式系数的和为,故A正确;
对于B, 二项式系数最大为,则二项式系数最大的项为第5项,故B正确;
对于C,,为有理项,可取的值为,所以有理项共有三项,故C错误;
对于D,令,则所有项系数和为,故D错误.
故选:AB.
6.在的展开式中,常数项为75,则 .
【解题思路】写出二项展开式的通项公式,进而可求出结果.
【解答过程】的展开式的通项公式为,
令,解得,
所以常数项为,又,解得.
故答案为:.
7.若的展开式中的系数为,则展开式中所有项的二项式系数之和为 32 .(以数字作答)
【解题思路】直接利用二项式的展开式求出结果.
【解答过程】根据的展开式的通项公式为,
当r=3时,,解得;
故所有项的二项式系数之和为.
故答案为:32.
8.已知,则 ; .
【答案】;
【解题思路】利用赋值法可求,利用换元法结合赋值法可求的值.
【解答过程】令,则,
又,
故,
令,则,
令,则,故
故答案为:;.
课后练习2
1.的展开式中,的系数为( )
A.15 B.-15 C.60 D.-60
【答案】C试题分析:依题意有,故系数为.
2.若二项式的展开式中二项式系数和为64,那么该展开式中的常数项为( )
A. -20 B.-30 C.15 D.20
【答案】A
试题分析:由题意得,,所以展开式的通项为,令,所以展开式中的常数项为,故选A.
3.的展开式中的系数为( )
A.25 B.5 C.-15 D.-20
【答案】C试题分析:,含有项的构成为,所以展开式中的系数为-15,故选C.
4.展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】B
试题分析:因为
,中含有的常数项为,中含有的常数项为,故展开式中常数项为,故选B.
5.在的展开式中的常数项是( )
A. B. C. D.
【答案】A试题分析:由二项式定理可知展开式的通项公式为,令,常数项为
6.若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.10 B.20 C.30 D.120
7.在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( )
A.-7 B.7 C.-28 D.28
8.二项式展开式中的系数为( )
A.5 B.16 C.80 D.-80
【答案】C
试题分析:根据二项式定理其通项公式为:,则当时,其展开式中的的系数为:,选C.
9.设为虚数单位,则的展开式中含的项为( )
A. B. C. D.
【答案】A.试题分析:由二项展开的通项公式,令,故的系数是,故选A.
10.已知的展开式中第3项与第6项的二项式系数相等,则展开式中系数最大的项为第( )项.
A.5 B.4 C.4或5 D.5或6
【答案】A
试题分析:的展开式中第项与第项的二项式系数相等,,第项系数为时最大,故展开式中系数最大的项为第项. 故选A.
11.展开式中常数项为( )
A.252 B.-252 C.160 D.-160
【答案】A试题分析:.
展开式通项公式
令当且仅当时, 为常数项. 故A正确.
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