内容正文:
课时分层评价8 二项式系数的性质
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9题,每小题5分,共45分)
1.设(x+2)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,则 a0=( )
A.1 B.2
C.63 D.64
答案:D
解析:令x=0得26=a0=64.故选D.
2.已知(x-)n的展开式第3项的系数是60,则展开式所有项系数和是( )
A.-1 B.1
C.64 D.36
答案:B
解析:依题意(-2)2=2n(n-1)=60,注意到n是正整数,所以解得n=6,则展开式所有项系数和是(1-2)6=1.故选B.
3.在(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的二项式系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第4项和第5项
答案:C
解析:依题意,偶数项的二项式系数之和为=128,得n=8,则二项展开式共有9项,展开式的二项式系数最大的项就是第5项.故选C.
4.若(1+mx)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,且a1+a2+a3+a4=15,则实数m的值为( )
A.1 B.-3
C.1或-3 D.1或3
答案:C
解析:取x=1,得(1+m)4=a0+a1+a2+a3+a4,取x=0,得14=a0,因此a1+a2+a3+a4=(1+m)4-1=15,解得m=1或-3.故选C.
5.(1-x)10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
答案:C
解析:依题意,(1-x)10的展开式的通项为Tk+1=(-x)k=(-1)kxk(0≤k≤10,k∈N),其系数为(-1)k,当k为奇数时,(-1)k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k=5时,(-1)k取得最小值,即第6项的系数最小.故选C.
6.(多选)若(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则下列结论中正确的是( )
A.a0=-1 B.a1+a2+a3+a4+a5=-2
C.a1+a3+a5=-122 D.++++=1
答案:BC
解析:在(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5中,对于A,令x=0,得a0=1,故A错误;对于B,令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5=-1,因此a1+a2+a3+a4+a5=-2,故B正确;对于C,令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5=243,则a1+a3+a5==-122,故C正确;对于D,令x=,得a0+++++=0,则++++=-1,故D错误.故选BC.
7.已知(1+2x)n的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等,则所有项的二项式系数之和为 .
答案:1 024
解析:依题意可得,=,所以n=10,则(1+2x)n的二项式系数之和为210=1 024.
8.若x9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a9(x-1)9,则a1+a2+…+a9= .
答案:511
解析:令x=1,得a0=1,再令x=2,得a0+a1+a2+…+a9=29=512,所以a1+a2+…+a9=a0+a1+a2+…+a9-a0=512-1=511.
9.“杨辉三角”揭示了二项展开式中的组合数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示,则在第211行中最大数为 (用符号表示即可).
答案:、
解析:依题意,第211行中各数是二项式(a+b)211展开式的二项式系数,最大数为中间相等的两项,即.
10.(13分)已知(x2-)n的二项展开式中,前三项的二项式系数的和为46.
(1)求展开式中所有项的系数的和;
(2)求展开式中的常数项.
解:(1)因为(x2-)n的二项展开式中前三项的二项式系数的和为46,所以++=46,
即1+n+=46,n2+n-90=0,
解得n=9或n=-10(舍).
令x=1,则(x2-)9=(-1)9=-1,
所以展开式中所有项的系数的和为-1.
(2)由(1)知二项式为(x2-)9,
所以二项展开式的通项为Tk+1=(x2)9-k·(-)k=(-2)k,k=0,1,2,…,9,
令18-k=0,解得k=8,
所以展开式中的常数项为T9=·(-2)8=2 304.
(11—13题,每小题5分,共15分)
11.已知(2x-)n的展开式中各项的二项式系数之和为M,各项的系数之和为N,若M-N=63,则展开式中的常数项为( )
A.60 B.180
C.240 D.280
答案:C
解析:(2x-)n的展开式中各项的二项式系数之和M=2n.对于(2x-)n,令x=1,则N=(2×1-)n=1.由M-N=2n-1=63,解得n=6.所以(2x-)6的展开式的通项公式为Tk+1=(2x)6-k(-)k=(-1)k×26-kx6-3k.令6-3k=0,则k=2,所以(2x-)6的展开式中的常数项为T3=(-1)2×24×=240.故选C.
12.(多选)设x8=a0+a1(x+t)+a2(x+t)2+a3(x+t)3+…+a8(x+t)8,若a1=8,则( )
A.t=1 B.a2=28
C.a0+a1+a2+…+a8=0 D.a2+a4+a6+a8=127
答案:BD
解析:由于x8=[-t+(x+t)]8,所以a1=(-t)7=-8t7=8,所以t=-1,a2=(-t)6=28t6=28,故A错误,B正确;x8=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+a3(x-1)3+…+a8(x-1)8,令x=1,可得a0=1,令x=2,可得28=a0+a1+a2+a3+…+a8,令x=0,可得0=a0-a1+a2-a3+…+a8,相加可得a2+a4+a6+a8=-a0=128-1=127,故C错误,D正确.故选BD.
13.设(1+x)m+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…(m,n为正整数)对任意实数x都成立,若a1=11,则a2的最小值为 .
答案:25
解析:a1=+=m+n=11,则a2=+=+==55-mn=55-m(11-m)=(m-)2+,m,n∈N*,当m=5或6时,a2的最小值是25.
14.(15分)已知(x+)2n(n∈N*)的展开式中,二项式系数最大的项为第6项,且展开式中第二项系数为20.
(1)求实数a的值;
(2)求展开式中的常数项;
(3)求展开式中系数最大的项.
解:(1)因为二项式系数最大的项为第6项,所以2n+1=2×6-1=11,解得n=5,
所以(x+)10展开式的通项为Tk+1=x10-k()k=ak(0≤k≤10,k∈N),
而展开式中第二项系数为20,从而a=10a=20,解得a=2.
(2)由(1)可知,(x+)10展开式的通项为Tk+1=x10-k()k=2k(0≤k≤10,k∈N),
令10-k=0,解得k=6,
故所求为26=64×210=13 440.
(3)设展开式中系数最大的项为第k+1项,
则
即
即
解得≤k≤,所以k=7,
所以展开式中系数最大的项为T8=27=128×120=15 360.
15.(5分)设An=(1+x)n,Bn=A1+A2+…An,则B2 025中x3的系数为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:依题意,B2 025=A1+A2+…A2 025=(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)2 025,对于An=(1+x)n的通项为Tk+1=xk,k=0,1,…,n,故B2 025中x3的系数为+++…+=(+)++…+=+++…+=…=+=.故选D.
16.(17分)(新情境)请先阅读:对等式sin(x-α)=sin xcos α-cos x sin α(x∈R,α为常数)的两边求导有:(sin(x-α))'=(sin x cos α-cos x sin α)',由求导法则得cos(x-α)=cos x cos α+sin x sin α,再在上式中令x=α得cos2α+sin2α=1.
借助上述想法,结合等式(1+x)n=+x+x2+…+xn(x∈R,正整数n≥2),解答以下问题:
(1)求+2+…+5的值;
(2)化简+22+32+…+n2.
解:(1)在等式(1+x)n=+x+x2+…+xn(x∈R,正整数n≥2),
两边对x求导得n(1+x)n-1=+2x+3·x2+…+n·xn-1①,
令x=1,n=5,可得+2+…+5=5×(1+1)4=80.
(2)①式两边同时乘以x得nx(1+x)n-1=x+2x2+3·x3+…+n·xn②,
②式两边对x求导得:n(1+x)n-1+n(n-1)x(1+x)n-2=+22x+32·x2+…+n2·xn-1,
令x=1,得+22+32+…+n2=n·2n-1+n·(n-1)2n-2=n(n+1)2n-2.
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