内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质
基础过关练
题组一 二项式系数的和与对称性
1.(教材习题改编)在(a+b)n的展开式中,与第k项的二项式系数相同的项是( )
A.第(n-k)项 B.第(n-k-1)项
C.第(n-k+1)项 D.第(n-k+2)项
2.(2025河北保定唐县第一中学月考)在(a+b)n的展开式中,若第4项与第5项的二项式系数之和等于第10项与第11项的二项式系数之和,则n=( )
A.16 B.15 C.14 D.13
3.(2025福建部分优质校联考)若的展开式的二项式系数之和为64,则其展开式中常数项为( )
A.-240 B.-60 C.60 D.240
4.(2025甘肃张掖检测)已知(a>0)的展开式中奇数项的二项式系数和为256,x2的系数为84,则a的值为( )
A.1 B. C.2 D.
题组二 赋值法求系数和
5.(2025安徽芜湖期末)若(1+ax)5的展开式各项系数之和为-1,则实数a为( )
A.0 B.-1 C.1 D.-2
6.(2025河南洛阳第一高级中学期中)若(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则|a0|-|a1|+|a2|-|a3|+|a4|-|a5|=( )
A.243 B.27 C.1 D.-1
7.(多选题)(2025湖南多校联考)已知(2-x)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,则( )
A.a0=-64
B.a3=-160
C.a1+a2+a3+a4+a5+a6=1
D.a1-a2+a3-a4+a5-a6=-665
8.(2025广东东莞第五高级中学月考)已知(1+ax)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,若a3=-32,则a1+a2+a3+a4= .
9.(2025北京昌平期末)设(2x-1)6=a6x6+a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,求:
(1)a6+a5+a4+a3+a2+a1;
(2)a6+a4+a2+a0;
(3)64a6+32a5+16a4+8a3+4a2+2a1+a0;
(4)|a6|+|a5|+|a4|+|a3|+|a2|+|a1|.
题组三 系数的增减性与最值问题
10.(2025湖北部分高中联考)已知(x+y)2m,(x+y)2m+1的二项式系数的最大值分别为a,b,若11a=6b,则正整数m=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
11.(多选题)(2025广东河源中学质量检测)在的展开式中,下列说法正确的是( )
A.常数项为160
B.第4项的二项式系数最大
C.第3项的系数最大
D.系数最大的项为240x-2
12.(易错题)(2025广东深圳盐田高级中学月考)在的展开式中,若仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是第 项.
能力提升练
题组一 二项式系数的性质及其应用
1.(多选题)(2025江西期末)记S=,n∈N*,则( )
A.若S的展开式中存在常数项,则n是7的倍数
B.若S的展开式中存在常数项,则n是6的倍数
C.若n是奇数,则第项一定是S的展开式中系数最大的项
D.若n是偶数,则第项是S的展开式中二项式系数最大的项
2.(创新题)(2025湖北襄阳优质高中联考)已知的展开式中所有偶数项的二项式系数和为32,现将展开式中的各项重新排列,则有理项互不相邻的概率为 .
3.(2025江苏盐城七校联盟联考)设函数f(x,y)=(y>0).
(1)若f(3,y)=a0+,a2=27,求ai;
(2)当m=-3时,求f(6,y)展开式中系数最大的项;
(3)当m>0时,设n是正整数,t为正实数,实数t满足f(n,1)=mnf(n,t),求证:f(2 025,1 000)>7f(-2 025,t).
题组二 赋值法求系数和
4.(2025安徽宿州期中)已知的展开式共有7项,则下列说法不正确的是( )
A.二项式系数和为128
B.展开式的所有项的系数和为1
C.含x3项的系数与含x6项的系数和为-128
D.所有项的系数绝对值之和为729
5.(多选题)(2025浙江杭州第二中学期中)已知(1+2x)(x-2)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6,则( )
A.a0的值为-32
B.a5的值为160
C.(a0+a2+a4+a6)2-(a1+a3+a5)2的值为-36
D.(2i·ai)=0
6.(多选题)(2025浙江绍兴阶段检测)已知(2x-1)7=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a6(x-1)6+a7(x-1)7,则 ( )
A.a0=1
B.a1+a2+a3+…+a7=37-1
C.a5=-672
D.+…+=127
7.(多选题)若(2x+y)2 024=a0x2 024+a1x2 023y+a2x2 022y2+…+a2 024y2 024,则下列正确的是( )
A.a0=2 024
B.a0+a1+…+a2 024=32 024
C.a0-a1+a2-a3+…+a2 024=1
D.a1-2a2+3a3-…-2 024a2 024=-2 024
8.在(x-2y+z)7的展开式中,所有形如xaybz2(a,b∈N)的项的系数之和是 .
答案与分层梯度式解析
6.3.2 二项式系数的性质
基础过关练
1.D
2.D
3.C
4.A
5.D
6.D
7.BD
10.D
11.BCD
1.D 第k项的二项式系数是,由于,因此第(n-k+2)项的二项式系数与第k项的二项式系数相同.
2.D 由题意可得,则,可得n+1=14,所以n=13.
3.C 由题意得2n=64,解得n=6,
的展开式的通项为Tr+1=·(-2x)r=(-2)r,r=0,1,…,6,
令r-3=0,得r=2,所以展开式中常数项为T3=(-2)2x0=60.
方法总结
二项展开式中二项式系数之和为+…+=2n,所有奇数项的二项式系数和与所有偶数项的二项式系数和相等,均为2n-1.
4.A 展开式中奇数项的二项式系数和为2n-1=256,所以n=9,
的展开式的通项为Tr+1=)9-r·(r=0,1,2,…,9),
令=2,得r=3,所以a9-3=84,解得a=±1,又a>0,所以a=1.
5.D 令x=1,得(1+ax)5的展开式各项系数之和为(1+a)5=-1,所以a=-2.
方法总结
求展开式各项系数之和,采用赋值法,令x=1.
6.D (1-2x)5的展开式的通项为Tk+1=(-2x)k(k=0,1,2,…,5),当k为偶数时,a0,a2,a4为正数;当k为奇数时,a1,a3,a5为负数,
所以|a0|-|a1|+|a2|-|a3|+|a4|-|a5|=a0+a1+a2+a3+a4+a5=(1-2)5=-1.
7.BD 对于A,令x=0,得a0=26=64,故A错误;
对于B,a3=23(-1)3=-160,故B正确;
对于C,令x=1,得a0+a1+…+a6=1,又a0=64,所以a1+a2+…+a6=-63,故C错误;
对于D,令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6=36=729,又a0=64,所以a1-a2+a3-a4+a5-a6=-665,故D正确.
8.答案 0
解析 由题意得a3=·a3=4a3=-32,所以a=-2,即(1-2x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,
令x=0,则a0=1,令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4=1,
所以a1+a2+a3+a4=0.
9.解析 (1)令x=0,得a0=(-1)6=1,
令x=1,得a6+a5+a4+a3+a2+a1+a0=(2-1)6=1,
所以a6+a5+a4+a3+a2+a1=1-1=0.
(2)令x=-1,得a6-a5+a4-a3+a2-a1+a0=(-2-1)6=729,
由(1)知,a6+a5+a4+a3+a2+a1+a0=1,
两式相加得2(a6+a4+a2+a0)=1+729=730,
所以a6+a4+a2+a0=365.
(3)令x=2,得64a6+32a5+16a4+8a3+4a2+2a1+a0=(4-1)6=729.
(4)设(2x+1)6=b6x6+b5x5+b4x4+b3x3+b2x2+b1x+b0,
令x=0,得b0=16=1,
令x=1,得b6+b5+b4+b3+b2+b1+b0=36,
所以|a6|+|a5|+|a4|+|a3|+|a2|+|a1|=b6+b5+b4+b3+b2+b1=36-1=728.
10.D 因为2m为偶数,2m+1为奇数,所以a=,又11a=6b,所以11,即11·=6·,整理得11=,解得m=5.
11.BCD 的展开式的通项为Tr+1=·(-x)r=(-1)r26-rx2r-6,r=0,1,…,6,
由2r-6=0,得r=3,所以常数项为(-1)323=-160,故A错误;
展开式共有7项,所以第4项的二项式系数最大,故B正确;
由通项可得,当r为偶数时,系数才有可能取到最大值,由T1=64x-6,T3=240x-2,T5=60x2,T7=x6,可知第3项的系数最大,即系数最大的项为240x-2,故C,D正确.
12.答案 3和4
解析 因为的展开式中,仅第5项的二项式系数最大,所以展开式共9项,则n=8,
的展开式的通项为Tr+1=x8-2r,r=0,1,…,8,
设展开式中系数最大的项是Tr+1,
则
即
解得2≤r≤3,又r∈N,所以r=2或r=3,所以展开式中系数最大的项是第3项和第4项.
易错警示
“二项式系数最大”和“项的系数最大”是两个概念.“二项式系数最大”:当n是偶数时,最大,当n是奇数时,最大.“项的系数最大”:第(r+1)项的系数大于前一项,也大于后一项.
能力提升练
1.AD
4.A
5.ACD
6.ABD
7.BC
1.AD 的展开式的通项为Tr+1=(x-5)n-r·(-x2)r=(-1)rx7r-5n.
对于A,B,若S的展开式中存在常数项,则x7r-5n是常数,即5n=7r,
因为r,n为正整数,故n是7的倍数,故A正确,B错误;
对于C,若n是奇数,设n=2k+1(k∈N),则=k+1,所以第项为(-1)kx-3k-5,其系数为(-1)k,不能确定正负,故C错误;
对于D,若n是偶数,设n=2k+2(k∈N),则+1=k+2,所以第项为(-1)k+1x-3k-3,其二项式系数最大,故D正确.
2.答案
解析 由题意可得2n-1=32,解得n=6,则的展开式共7项.
的展开式的通项为Tr+1==
(-3)r,r=0,1,…,6,
当r=0,2,4,6时,Tr+1是有理项,所以的展开式中有理项共4项,
所以将展开式中的各项重新排列,其中有理项互不相邻的概率P=.
3.解析 (1)由题可得f(3,y)=a0+,
所以a2=m2=27,则m2=9,故m=±3.
令y=1,可得ai=64或-8.
(2)当m=-3时,f(6,y)=,其展开式的通项为Tr+1=(-3)ry-r,r=0,1,2,…,6,
设展开式的系数为br=(-3)r,r=0,1,2,…,6,则r为偶数时系数为正,r为奇数时系数为负,
又b0=1,b2=(-3)4=15×81=1 215,b6=(-3)6=1×729=729,
所以f(6,y)展开式中系数最大的项为T5=1 215y-4.
(3)证明:由f(n,1)=mnf(n,t)可得(1+m)n=mn,
即1+m=m+,所以m=,
所以f(2 025,1 000=7,
而7f(-2 025,t)=7<7,
所以不等式f(2 025,1 000)>7f(-2 025,t)成立.
4.A 因为的展开式共有7项,所以n=6.
对于A,二项式系数和为26=64,故A错误;
对于B,令x=1,可得展开式中所有项的系数和为(1-2)6=1,故B中说法正确;
对于C,的展开式的通项为Tk+1=·(-2x)k=(-2)kx3k-12,k=0,1,…,6,
令3k-12=3,得k=5,则含x3项的系数为(-2)5=-192,
令3k-12=6,得k=6,则含x6项的系数为(-2)6=64,
所以这两项的系数和为-192+64=-128,故C中说法正确;
对于D,由C得T1~T7的系数正负交错排列,
令x=-1,得36=729,故所有项的系数绝对值之和为729,故D中说法正确.
5.ACD 对于A,令x=0,则a0=(-2)5=-32,故A正确;
对于B,a5=·(-2)=1-20=-19,故B错误;
对于C,令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6=-3,
令x=-1,则a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6=35,
则(a0+a2+a4+a6)2-(a1+a3+a5)2
=(a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6)(a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6)=-36,故C正确;
对于D,令x=2,则a0+2a1+22a2+23a3+24a4+25a5+26a6=0,即(2i·ai)=0,故D正确.
6.ABD 对于A,令x=1,可得a0=(2-1)7=1,故A正确;
对于B,令x=2,可得a0+a1+a2+…+a6+a7=(4-1)7=37,
所以a1+a2+…+a6+a7=37-a0=37-1,故B正确;
对于C,[1+2(x-1)]7=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a6(x-1)6+a7(x-1)7,
而T6=T5+1=×12×[2(x-1)]5=672(x-1)5,所以a5=672,故C错误;
对于D,令x=,可得+…+a6,所以a0++…+=27=128,又a0=1,所以+…+=127,故D正确.
7.BC 对于A,令x=1,y=0,则a0=22 024,故A错误;
对于B,令x=1,y=1,则a0+a1+…+a2 024=32 024,故B正确;
对于C,令x=1,y=-1,则a0-a1+a2-a3+…+a2 024=1,故C正确;
对于D,令x=1,则(2+y)2 024=a0+a1y+a2y2+…+a2 024y2 024,
两边同时求导得2 024(2+y)2 023=a1+2a2y+3a3y2+…+2 024a2 024y2 023,
令y=-1,则a1-2a2+3a3-…-2 024a2 024=2 024,故D错误.
8.答案 -21
解析 因为(x-2y+z)7=[(x-2y)+z]7,所以展开式中含z2的项为(x-2y)5z2,令x=y=z=1,则所求系数之和为×(1-2)5×12=-21.
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