内容正文:
6.3.2二项式系数的性质 知识归纳与试题检测(详解版)
【1】问题式教材知识归纳
1.二项式系数的性质
对称性
在的展开式中,与首末两端“___”的两项的二项式系数相等,即=____
增减性
与最
大值
增减性:当k<时,二项式系数逐渐增大;
当k>时,二项式系数逐渐 ____;
当n为偶数时,中间一项的二项式系数____最大;
当n为奇数时,中间两项的二项式系数 ____,____相等,且同时取得最大值
各二项式系数的和
(1)
(2)
【答案】 ①等距离 ② ③减小 ④ ⑤ ⑥
2.思考问题 二项式系数取得最大值的项的系数一定是系数中最大的吗?
【答案】二项式系数取得最大值的项的系数不一定是系数中最大.
【详解】当项的系数中还有其他的常数时,
展开式的通项为,故二项式系数最大的项为;
设展开式中第项的系数最大,则
由① ,可得,即,解得;
由② ,可得,即,解得.
故有,因,则,即系数取得最大值的项为
所以二项式系数取得最大值的项的系数不一定是系数中最大.
【2】基于教材的检测题
一、单选题
1.若的二项展开式中,有且仅有第5项是二项式系数最大的项,则( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】A
【知识点】二项式系数的增减性和最值
【分析】根据二项式系数的性质确定二项展开式的项数即可求得答案.
【详解】由题意知,二项式系数中只有第5个最大,即最大,
由二项式系数的性质可知,展开式共有9项,故.
故选:A.
2.在的展开式中,二项式系数的和是16,则展开式中各项系数的和为( )
A.243 B.81 C.64 D.32
【答案】B
【知识点】二项式的系数和、二项展开式各项的系数和
【分析】根据二项式系数和公式求出,再利用赋值法求各项系数的和.
【详解】因为二项式系数的和是16,所以,解得,
令得展开式中各项系数的和为.
故选:B.
3.已知的展开式中二项式系数之和为32,各项系数之和为243,则其展开式中的系数是( )
A.48 B.64 C.40 D.80
【答案】D
【知识点】二项式的系数和、求指定项的系数、由二项展开式各项系数和求参数
【分析】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.
【详解】因为展开式中二项式系数之和为32,
则,解得,即二项式为,
又因为的展开式中各项系数之和为243,
令可得,解得,即二项式为,
其展开式的通项公式为,,
令,可得1,所以展开式中的系数是.
4.在的展开式中有理项的个数为( )
A.10个 B.11个 C.12个 D.13个
【答案】D
【知识点】求有理项或其系数
【分析】利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项,根据指数的特点求解结论.
【详解】展开式的第项为
,
若第项为有理项,则能被4整除,这样的有13个.
故选:D.
5.在的展开式中存在常数项,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【知识点】求指定项的系数、由项的系数确定参数
【分析】由通项公式,计算常数项,然后取其最小值.
【详解】二项式的通项公式为:,
化简得,
要存在常数项,需满足的指数为0,即,
因为,且,所以必须是的正整数倍.
取时,.
故选:A
6.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】二项展开式各项的系数和、奇次项与偶次项的系数和
【分析】根据二项式定理,分别赋值和即可解得.
【详解】由,
令,得 ①,再令,得 ②.
得,,所以.
故选:D.
7.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.
A. B. C.2或3 D.3或4
【答案】D
【知识点】求系数最大(小)的项、二项式系数的增减性和最值
【分析】首先根据二项式系数最大值问题求,再根据第项的系数大于前一项,也大于后一项,根据不等式,即可求解.
【详解】由的展开式中,仅第5项的二项式系数最大,得展开式共9项,则,
的展开式的通项公式,
设展开式中系数最大项是,则,即,
解得,而,因此或,,,
所以展开式中系数最大的项是第3或4项.
故选:D.
8.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】奇次项与偶次项的系数和
【分析】通过赋值法,分别令,,,进而可求解.
【详解】对于,
令,可得.
令,可得①,
令,可得②,
①+②得,
即1.
二、多选题
9.关于多项式的展开式,下列说法正确的是( )
A.常数项为-88 B.项的系数为80
C.展开式的系数和为32 D.展开式含有
【答案】AC
【知识点】三项展开式的系数问题、二项展开式各项的系数和
【分析】根据展开式中每一项的生成规则,即可判断ABD;利用赋值法,判断C.
【详解】中取2个,1个,2个2,乘在一起为常数项,或是5个2相乘也是常数项,
所以展开式中常数项为,A正确;
中取4个,1个,相乘在一起得到项,或是2个,3个2相乘在一起得到项,
所以展开式中项为,B错误;
令,展开式的系数和为,C正确;
展开式中含有,很显然不可能凑成,D错误.
故选:AC.
10.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【知识点】导数的乘除法、求指定项的系数、两个二项式乘积展开式的系数问题
【分析】A:根据展开式最高次项的次数进行求解即可;B:利用二项式的通项公式,结合乘法的运算性质进行求解即可;C:利用赋值法进行求解即可;D:利用导数的运算性质,结合赋值法进行求解即可.
【详解】A:因为,
所以多项式最高次项的次数为,
所以,因此本选项说法正确;
B:因为,所以本选项说法不正确;
C:在中,
令,得,
令,得,
所以本选项说法正确;
D:对两边同时求导,
得,
令,得
,所以本选项说法不正确.
故选:AC
11.若,且,则( )
A. B.展开式中的系数最大
C. D.
【答案】ACD
【知识点】求指定项的系数、由二项展开式各项系数和求参数
【分析】利用赋值法求解可判断AC,利用二项展开式的通项求解可判断BD.
【详解】令,则,解得,所以A正确;
,
展开式的通项为,,
可知均大于0,均小于0,
的系数是负数,肯定不是最大值,所以B不正确;
在中,令,得,所以C正确;
令,得,所以,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
12.已知的展开式中,第5项与第3项的二项式系数之比为15:2,展开式中系数最大项是______________.
【答案】
【知识点】求系数最大(小)的项、求指定项的二项式系数
【分析】利用二项式展开式的通项公式,结合已知条件可先求出,再利用递推不等式组可求出系数最大项.
【详解】由题意,可得二项式展开式的通项为,
因为第5项与第3项的二项式系数之比为15:2,可得,即,
所以,则或(舍),
设展开式中第项的系数最大,则,可得,
解得,因为,所以,
所以系数最大的项为.
故答案为:
13.的展开式中所有有理项的系数之和为________.
【答案】
【知识点】求有理项或其系数
【分析】写出二项式的展开式通项,进而确定对应有理项,即可求.
【详解】由二项式知,其展开式通项为,
所以,当时对应项为有理项,故所有有理项的系数之和为.
14.的展开式中,的系数为______
【答案】
【知识点】三项展开式的系数问题
【分析】利用多项式乘以多项式的规则及分类计数原理可求解.
【详解】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,
则的系数为,
故的系数为.
故答案为:.
四、解答题
15.已知的展开式中各项系数的和比各二项式系数的和大992.求展开式中二项式系数最大的项及展开式中系数最大的项.
【答案】,;系数最大的项
【知识点】求系数最大(小)的项、由项的系数确定参数、二项式的系数和、二项式系数的增减性和最值
【分析】根据已知得,即并写展开式通项,结合二项式系数的性质确定二项式系数最大项,列举所有项系数即可得系数最大项.
【详解】在中,令,得,又二项式系数的和为,
由题意得,,故,展开式通项为,,
故二项式最大项为第3、4项,对应,,即,,
由从小到大对应系数依次为,,,,,,
所以系数最大的项.
16.设,且.
(1)求与的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】奇次项与偶次项的系数和、由项的系数确定参数、组合数的性质及应用
【分析】(1)利用组合数的性质求出,取求出.
(2)利用赋值法,结合(1)的结论求出的值.
【详解】(1)由,得,
取,得,
所以.
(2)由(1)知,,
当时,,
当时,,
因此,
所以.
17.二项式展开式前三项的二项式系数和为22.
(1)求n的值;
(2)求展开式中各项的系数和与各项的二项式系数和的比值;
(3)求展开式中的所有的有理项.
【答案】(1)6
(2)64
(3),
【知识点】由项的系数确定参数、二项式的系数和、求二项展开式的第k项
【分析】(1)根据题意可得,即可解出;
(2)利用赋值法求展开式各项和,根据二项式系数性质求二项式系数和,即可得解;
(3)由二项展开式的通项公式,根据的指数值为整数,即可解出.
【详解】(1)依题意得:,
即,得或.
,.
(2)令,则,即展开式中各项系数和为,
而各项的二项式系数和为,
所以展开式中各项的系数和与各项的二项式系数和的比值
(3)二项展开式的通项公式为:,,
依题意,且,解得或,
展开式中的有理项为和.
18.的展开式中所有项的二项式系数之和为32,前3项的系数之和为31.
(1)求实数n和a的值;
(2)求的展开式中的系数.
【答案】(1),
(2)
【知识点】由二项展开式各项系数和求参数、两个二项式乘积展开式的系数问题、二项式的系数和
【分析】(1)根据二项式系数之和的性质求出n,再由展开式的前3项系数之和求出a;
(2)利用的展开式的通项公式可得答案.
【详解】(1)因为的展开式中所有项的二项式系数之和为32,
所以,,
又因为的展开式中前3项的系数之和为31,
所以,整理得,
解得或,又,所以.
(2)的展开式中第项为,
令,可得,不合题意,所以中不含的项,
令,可得,所以,
令,可得,所以,
的展开式中的项为,
所以的展开式中项的系数为.
19.已知在的展开式中,各二项式系数和为.
(1)求展开式中含的项;
(2)求展开式中系数绝对值最大的项.
(参考数据:)
【答案】(1)
(2)
【知识点】由二项展开式各项系数和求参数、求系数最大(小)的项
【分析】(1)利用二项式系数的性质求出的值,再利用通项求出含的项;
(2)利用二项式展开式的通项,设第项的系数绝对值最大,列出不等式组,求出的范围,由,得到的值,即可求得展开式中系数绝对值最大的项.
【详解】(1)由已知,,所以,
,
由,解得:
所以,含的项为.
(2)由(1)知,的展开式的通项为,
设第项的系数绝对值最大,
则,
即 ,解得: ,
又因为,所以
所以,系数绝对值最大的项为·
试卷第1页,共3页
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6.3.2二项式系数的性质 知识归纳与试题检测(学生版)
【1】问题式教材知识归纳
1.二项式系数的性质
对称性
在的展开式中,与首末两端“___”的两项的二项式系数相等,即=____
增减性
与最
大值
增减性:当k<时,二项式系数逐渐增大;
当k>时,二项式系数逐渐 ____;
当n为偶数时,中间一项的二项式系数____最大;
当n为奇数时,中间两项的二项式系数 ____,____相等,且同时取得最大值
各二项式系数的和
(1)
(2)
2.思考问题 二项式系数取得最大值的项的系数一定是系数中最大的吗?
【2】基于教材的检测题
一、单选题
1.若的二项展开式中,有且仅有第5项是二项式系数最大的项,则( )
A.8 B.9 C.10 D.11
2.在的展开式中,二项式系数的和是16,则展开式中各项系数的和为( )
A.243 B.81 C.64 D.32
3.已知的展开式中二项式系数之和为32,各项系数之和为243,则其展开式中的系数是( )
A.48 B.64 C.40 D.80
4.在的展开式中有理项的个数为( )
A.10个 B.11个 C.12个 D.13个
5.在的展开式中存在常数项,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.若,则( )
A. B. C. D.
7.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.
A. B. C.2或3 D.3或4
8.记,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.关于多项式的展开式,下列说法正确的是( )
A.常数项为-88 B.项的系数为80
C.展开式的系数和为32 D.展开式含有
10.若,则( )
A. B.
C. D.
11.若,且,则( )
A. B.展开式中的系数最大
C. D.
三、填空题
12.已知的展开式中,第5项与第3项的二项式系数之比为15:2,展开式中系数最大项是______________.
13.的展开式中所有有理项的系数之和为________.
14.的展开式中,的系数为______
四、解答题
15.已知的展开式中各项系数的和比各二项式系数的和大992.求展开式中二项式系数最大的项及展开式中系数最大的项.
16.设,且.
(1)求与的值;
(2)求的值.
17.二项式展开式前三项的二项式系数和为22.
(1)求n的值;
(2)求展开式中各项的系数和与各项的二项式系数和的比值;
(3)求展开式中的所有的有理项.
18.的展开式中所有项的二项式系数之和为32,前3项的系数之和为31.
(1)求实数n和a的值;
(2)求的展开式中的系数.
19.已知在的展开式中,各二项式系数和为.
(1)求展开式中含的项;
(2)求展开式中系数绝对值最大的项.
(参考数据:)
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