内容正文:
专题09 二项式定理归类
目录
典例讲解
类型一、二项展开式的特定项问题
类型二、二项式系数和及最值问题
类型三、二项展开式的有理项问题
类型四、二项展开式系数最值问题
类型五、两个多项式积的展开特定项问题
类型六、三项式展开式问题
类型七、各项系数和及奇(偶)次项的系数和
类型八、近似计算问题
类型九、整除和余数问题
类型十、杨辉三角问题
压轴专练
类型一、二项展开式的特定项问题
处理方式:①明确所求项的指数条件,解方程确定值;②注意区分二项式系数与项的系数,尤其含负号或分数时需谨慎计算
【例1】在的二项展开式中,若常数项为240,则项的系数为( )
A.60 B.36
C.729 D.6
【例2】已知为常数,若的展开式中的系数是,则( )
A. B. C. D.
【变式1-1】二项式 的展开式中常数项是_____.
【变式1-2】已知的展开式中常数项为,则的展开式中的系数为__________.
【变式1-3】若,则的值为( )
A.10 B.45 C. D.
类型二、二项式系数和及最值问题
处理方式:求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
【例3】的展开式中,各项的二项式系数和为64,则常数项为______
【例4】已知二项式的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则展开式中项的系数为( )
A. B. C.80 D.160
【变式2-1】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
【变式2-2】若的展开式中第7项的二项式系数最大,则的值不可能是( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【变式2-3】在的展开式中,所有项的二项式系数和为,则展开式中的常数项为______.
类型三、二项展开式的有理项问题
处理方式:对于有理项,一般是先写出通项,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解.
【例5】已知展开式中的有理项不少于3项,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【例6】的展开式中所有有理项的系数之和为________.
【变式3-1】已知在的展开式中,第项为常数项,则展开式中所有的有理项共有( )
A.5项 B.4项 C.3项 D.2项
【变式3-2】已知的展开式的各项系数之和为,则展开式中有理项共有_____项.
【变式3-3】已知在的展开式中,第5项的二项式系数与第3项的二项式系数的比是.
(1)求;
(2)求展开式中所有的有理项.
类型四、二项展开式系数最值问题
【例7】在的展开式中,有且仅有项前的系数最大,则实数的取值范围是__________
【例8】二项式的展开式中系数最大的项是( ).
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
【变式4-1】在二项式中,,若它的展开式中系数最大的项是常数项,则的取值范围是______.
【变式4-2】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4-3】已知的展开式的所有二项式系数之和为64.
(1)求该二项式及其展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大的项.
类型五、两个多项式积的展开特定项问题
处理方式:①分别对每个二项展开式进行分析,发现它们各自项的特点;②找到构成展开式中特定项的组成部分;③分别求解再相乘,求和即得.
【例9】在的展开式中,的系数为( )
A.7 B.15 C.30 D.65
【例10】的展开式中,的奇数次幂项的系数之和为32,则( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【变式5-1】在的展开式中,项的系数是________.(用数字作答)
【变式5-2】的展开式中的系数为___________.
【变式5-3】的展开式中常数项为__________.
类型六、三项式展开式问题
处理方式:根据式子的特点,转化为二项式来解决(有些题目也可转化为计数问题解决),转化的方法通常为配方、因式分解、项与项结合,项与项结合时要注意合理性和简捷性.
【例11】已知的展开式中,常数项为( )
A.88 B. C.32 D.
【例12】的展开式中的系数为______.
【变式6-1】在的展开式中的系数是_________.(用具体数字作答)
【变式6-2】的展开式中的系数为_________________.
【变式6-3】的展开式中的系数是__________.(用数字填写)
类型七、各项系数和及奇(偶)次项的系数和
处理方式:(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,若求其展开式各项系数之和,只需令未知数为1即可.
(2)若,则展开式中各项系数之和为
(3)若,则奇数项系数之和为
偶数项系数之和为
【例13】记,则( )
A. B. C. D.
【例14】若,则________.
【变式7-1】(多选)设,则( )
A.
B.
C.的展开式中含项的系数为
D.
【变式7-2】已知,若.则实数________.
【变式7-3】若的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a的值为______.
类型八、近似计算问题
处理方式:在二项式近似计算中,优先选取展开式前2-3项简化运算,注意需远小于1以保证精度
【例15】实数的近似值(精确到0.001)是( )
A.31.680 B.31.681 C.31.682 D.31.683
【例16】的小数点后第三位数字为( )
A. B. C. D.
【变式8-1】的第一位小数为,第二位小数为,第三位小数为,则分别为( )
A. B. C. D.
【变式8-2】某公司的股票今天的指数为1,因财报公布公司的季盈利良好,因此在之后6个交易日内指数都比上一个交易日增加2%,则6个交易日后该公司的股票指数约为______.(四舍五入,精确到0.01)
【变式8-3】求精确到0.001的近似值.
类型九、整除和余数问题
处理方式:求使用二项式定理处理整除与余数问题时,需将底数拆解为与除数相关的数(如除数倍数±余数),展开后剔除含除数因子的项,关注剩余部分。注意余数范围应为非负数且小于除数,若余数为负需调整
【例17】若正整数a,b满足,其中,则b的值为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【例18】除以7所得的余数为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【变式9-1】今天是2026年3月19日星期四,再过天是星期( )
A.一 B.二 C.三 D.五
【变式9-2】在计算机科学中,八进制是一种数字表示法,它使用0~7这八个数字来表示数值.例如,八进制数2051换算成十进制数是.那么八进制数换算成十进制数m,则十进制数m的个位数字为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式9-3】若能被7整除,则正整数的最小值为____.
类型十、杨辉三角问题
【例19】(多选)如图所示为杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,第行的第个数可以表示为时).在欧洲,这个表被认为是帕斯卡(1623-1662)首先发现的.我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就已经出现了这个表,这是我国数学史上的一个伟大成就.同学们开展了数学探究,则下列命题正确的有( )
A.第2026行共有2026个数
B.从第4行起到第19行,每一行的第4个数字之和为
C.第48行的所有数字之和被7除的余数为1
D.去除所有为1的项,依次构成数列,则此数列前135项的和为
【例20】观察图中的数所形成的规律,则a所表示的数是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【变式10-1】定义有行的“杨辉三角”为阶“杨辉三角”,如图就是一个8阶“杨辉三角”.
给出的下列命题中正确的是( )(多选)
A.记第行中从左到右的第个数为,则;
B.第行所有数的和是
C.第行共有个数
D.8阶“杨辉三角”的所有数的和是255
【变式10-2】(多选)杨辉三角第行,第1行为1的元素为组合数,满足,且具有对称性、递推性.下列关于杨辉三角与组合数的结论中,正确的有( )
A.对任意正整数
B.对任意非负整数
C.第2026行中,奇数的个数为16
D.对任意正整数
【变式10-3】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了杨辉三角,杨辉三角是中国数学史上一项重要研究成果.从不同的角度观察杨辉三角,能得到很多优美的规律,如图是一个7阶的杨辉三角,则下列说法正确的是( )
A.
B.第10行所有数字之和为
C.第2026行的第1013个数最大
D.第15行中从左到右第4个数与倒数第4个数之比为1:3
1.在的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
2.记,若,则( )
A.1 B. C. D.
3.已知函数的图象关于坐标原点对称,则的值为( )
A.20 B.50 C.70 D.90
4.已知为满足能被9整除的正整数的最小值,则的展开式中,系数最小的项为( )
A.第6项 B.第7项 C.第11项 D.第6项和第7项
5.若,则( )
A. B. C. D.
6.(多选)我国南宋数学家杨辉首先发现了二项式系数的性质,并把系数写成一张表,后人称为杨辉三角,如图所示,关于杨辉三角正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(多选)已知,且第5项与第8项的二项式系数相等,则( )
A. B.展开式的二项式系数和为
C.展开式的各项系数和为 D.
8.(多选)已知,则下列选项正确的是( )
A.
B.若,则
C.
D.的展开式中,不存在连续三项成等比数列
9.(多选)已知的展开式的各项系数之和为1024,则展开式中( )
A.奇数项的二项式系数的和为256 B.第6项的系数最大
C.存在常数项 D.有理项共有7项
10.(多选)已知,各项系数中若只有最大,则( )
A. B.
C. D.
11.设被9除所得的余数为,则的展开式中的常数项为___________.
12.已知,设,若今天是星期一,则天后是星期__________.
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专题09 二项式定理归类
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典例讲解
类型一、二项展开式的特定项问题
类型二、二项式系数和及最值问题
类型三、二项展开式的有理项问题
类型四、二项展开式系数最值问题
类型五、两个多项式积的展开特定项问题
类型六、三项式展开式问题
类型七、各项系数和及奇(偶)次项的系数和
类型八、近似计算问题
类型九、整除和余数问题
类型十、杨辉三角问题
压轴专练
类型一、二项展开式的特定项问题
处理方式:①明确所求项的指数条件,解方程确定值;②注意区分二项式系数与项的系数,尤其含负号或分数时需谨慎计算
【例1】在的二项展开式中,若常数项为240,则项的系数为( )
A.60 B.36
C.729 D.6
【答案】A
【详解】展开式的通项公式为,
令,则,
当时,,,
当时,,,所以,
令,则,所以.
【例2】已知为常数,若的展开式中的系数是,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由展开式的通项得:
当,,又的系数是,
故.
故选:A
【变式1-1】二项式 的展开式中常数项是_____.
【答案】7
【详解】由题知,展开式的通项公式为:,
令,则,
于是常数项为.
【变式1-2】已知的展开式中常数项为,则的展开式中的系数为__________.
【答案】
【详解】的展开式为,
令,得,
由题意可得,解得,
令,得,则
所以的展开式中的系数为.
【变式1-3】若,则的值为( )
A.10 B.45 C. D.
【答案】B
【详解】,
.
故选:B
类型二、二项式系数和及最值问题
处理方式:求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
【例3】的展开式中,各项的二项式系数和为64,则常数项为______
【答案】
【详解】因为各项的二项式系数和为64,所以 ,所以,
所以的,
令,解得,代入通项得常数项.
故答案为:.
【例4】已知二项式的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则展开式中项的系数为( )
A. B. C.80 D.160
【答案】A
【详解】因为二项式的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,
所以,所以的展开式的通项为,
令,得,故,
故展开式中的系数为.
【变式2-1】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
【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.
【变式2-2】若的展开式中第7项的二项式系数最大,则的值不可能是( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】A
【详解】当为偶数时,的展开式中二项式系数最大的项为第项,
令,得;
当为奇数时,的展开式中二项式系数最大的项为第项和第项,
令,得;
令,得.
所以结合选项可知的值不可能是.
【变式2-3】在的展开式中,所有项的二项式系数和为,则展开式中的常数项为______.
【答案】
【详解】的展开式中,所有项的二项式系数和为,,
,,
设展开式中的常数项为项,
则,
故,解得,
则常数项为.
故答案为:.
类型三、二项展开式的有理项问题
处理方式:对于有理项,一般是先写出通项,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解.
【例5】已知展开式中的有理项不少于3项,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【详解】二项式展开式的通项为,即,其中.
当为有理项时,必为偶数.
当时,,.
其中,当的值分别为时,为有理项,共有3项.
故的最小值为4.
故选:B.
【例6】的展开式中所有有理项的系数之和为________.
【答案】
【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.
【变式3-1】已知在的展开式中,第项为常数项,则展开式中所有的有理项共有( )
A.5项 B.4项 C.3项 D.2项
【答案】C
【详解】二项式展开式的通项为(且),
因为第项为常数项,所以时,有,解得,
则展开式的通项为(且),
由,令,,则,即,
因为,所以应为偶数,所以可取,即可以取,
所以第项,第项,第项为有理项,即展开式中有理项的项数为.
故选:C.
【变式3-2】已知的展开式的各项系数之和为,则展开式中有理项共有_____项.
【答案】6
【详解】令,得,则或(舍去).
∴的展开式的通项为.
当时,为有理项,故有理项共有6项.
故答案为:6.
【变式3-3】已知在的展开式中,第5项的二项式系数与第3项的二项式系数的比是.
(1)求;
(2)求展开式中所有的有理项.
【答案】(1)
(2),,
【分析】
【详解】(1)解:因为展开式的第5项的二项式系数与第3项的二项式系数的比是
所以,即,
整理得,解得或(舍)
所以
(2)解:由(1)知,展开式的通项公式为:
,
令,则,即展开式的第1,3,5项为有理项,
,,
所以展开式中的有理项有:,,
类型四、二项展开式系数最值问题
【例7】在的展开式中,有且仅有项前的系数最大,则实数的取值范围是__________
【答案】.
【详解】若展开式中有且仅有项的系数最大,不合题意,
当时,所以项的系数均为正数,则需满足,
即得;
当时,奇数项的系数均为正数,偶数项的系数均为负数,
则此时需满足,解得,
综合可得的取值范围是,
故答案为:.
【例8】二项式的展开式中系数最大的项是( ).
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
【答案】B
【详解】由题设,二项式展开式通项为,,
显然系数最大项对应为偶数,而对于其最大值为或时取得,
综上,系数最大项对应,即第项.
故选:B
【变式4-1】在二项式中,,若它的展开式中系数最大的项是常数项,则的取值范围是______.
【答案】
【详解】,
由,且.
即当时,既是常数项又是系数最大的项,故,
即,
由,;
由,,.
所以:.
故答案为:
【变式4-2】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】
【详解】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4-3】已知的展开式的所有二项式系数之和为64.
(1)求该二项式及其展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大的项.
【答案】(1),常数项为15;
(2).
【分析】
【详解】(1)由题意,可得,所以二项式为,
则二项式通项公式得,,
令,则,则常数项为
(2)由(1)知,当时,系数最大项为.
类型五、两个多项式积的展开特定项问题
处理方式:①分别对每个二项展开式进行分析,发现它们各自项的特点;②找到构成展开式中特定项的组成部分;③分别求解再相乘,求和即得.
【例9】在的展开式中,的系数为( )
A.7 B.15 C.30 D.65
【答案】A
【详解】在的展开式中,的系数为,的系数为,
所以的展开式中,的系数为.
故选:A.
【例10】的展开式中,的奇数次幂项的系数之和为32,则( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】A
【详解】设,
令得:;
令得:;
两式作差得:,即,解得:.
故选:A.
【变式5-1】在的展开式中,项的系数是________.(用数字作答)
【答案】
【详解】,
的展开式通项为,
当,即时,,
当,即时,,
所以项的系数是.
故答案为:.
【变式5-2】的展开式中的系数为___________.
【答案】90
【详解】的展开式的通项为,,
当时,,
此时只需乘第一个因式中的即可,得到;
当时,,
此时只需乘第一个因式中的即可,得到.
据此可得的系数为.
【变式5-3】的展开式中常数项为__________.
【答案】29
【详解】展开式的通项公式为,
令,解得,则;
令,解得,则,
所以的展开式中常数项为.
类型六、三项式展开式问题
处理方式:根据式子的特点,转化为二项式来解决(有些题目也可转化为计数问题解决),转化的方法通常为配方、因式分解、项与项结合,项与项结合时要注意合理性和简捷性.
【例11】已知的展开式中,常数项为( )
A.88 B. C.32 D.
【答案】B
【详解】展开式中常数项的构成来源,包括以下情况①全是2,②2个,1个,2个2,
由组合知识可知,展开式中常数项为,
故选:B.
【例12】的展开式中的系数为______.
【答案】
【详解】因为的项可以由展开式中含的项与1的乘积构成,
又展开式中的项为;
因为的项可以由展开式中含的项与的乘积构成,
又的展开式中含的项为,
所以的展开式中的项为.
故的展开式中的系数为.
故答案为:.
【变式6-1】在的展开式中的系数是_________.(用具体数字作答)
【答案】264
【详解】因为,所以展开式中的系数是.
故答案为:264.
【变式6-2】的展开式中的系数为_________________.
【答案】
【详解】因为,
的展开式通项为,
的展开式通项为,
所以的展开式通项为,
由可得或或或,
因此,展开式中的系数为
.
故答案为:.
【变式6-3】的展开式中的系数是__________.(用数字填写)
【答案】
【详解】的展开式中,要得到的系数,则可能为或.
故含的项为
,
故答案为:
类型七、各项系数和及奇(偶)次项的系数和
处理方式:(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,若求其展开式各项系数之和,只需令未知数为1即可.
(2)若,则展开式中各项系数之和为
(3)若,则奇数项系数之和为
偶数项系数之和为
【例13】记,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对于,
令,可得.
令,可得①,
令,可得②,
①+②得,
即1.
【例14】若,则________.
【答案】3124
【详解】由题设,含的项中,当为奇数,系数为负,而当为偶数,系数为正,
所以,
令,则;
令,得,
所以.
【变式7-1】(多选)设,则( )
A.
B.
C.的展开式中含项的系数为
D.
【答案】ABD
【详解】对于,故,故A正确;
对于,故B正确;
对于C,的展开式中含项的系数为,
而,显然二者不相等,故C错误;
对于,
所以,即,故D正确.
【变式7-2】已知,若.则实数________.
【答案】1或
【详解】的展开式的通项为,
令,得其常数项为,所以.
令,得,即,
所以,所以或.
故答案为:或.
【变式7-3】若的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a的值为______.
【答案】
【详解】,
令,得①,
令,得②,
①②相减得,则,
因为的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,
则,解得.
类型八、近似计算问题
处理方式:在二项式近似计算中,优先选取展开式前2-3项简化运算,注意需远小于1以保证精度
【例15】实数的近似值(精确到0.001)是( )
A.31.680 B.31.681 C.31.682 D.31.683
【答案】B
【详解】
,
将精确到,故近似值为.
【例16】的小数点后第三位数字为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为
,
因此,的小数点后第三位数字为.
故选:A.
【变式8-1】的第一位小数为,第二位小数为,第三位小数为,则分别为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
故分别为.
故选:A.
【变式8-2】某公司的股票今天的指数为1,因财报公布公司的季盈利良好,因此在之后6个交易日内指数都比上一个交易日增加2%,则6个交易日后该公司的股票指数约为______.(四舍五入,精确到0.01)
【答案】1.13
【详解】根据题意,6个交易日后该公司的股票指数为:
.
故答案为:1.13
【变式8-3】求精确到0.001的近似值.
【答案】0.951
【详解】依题意,
.
所以精确到0.001的近似值为.
类型九、整除和余数问题
处理方式:求使用二项式定理处理整除与余数问题时,需将底数拆解为与除数相关的数(如除数倍数±余数),展开后剔除含除数因子的项,关注剩余部分。注意余数范围应为非负数且小于除数,若余数为负需调整
【例17】若正整数a,b满足,其中,则b的值为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【答案】C
【详解】
,
对照得.
【例18】除以7所得的余数为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】D
【详解】,
因为,所以除以7所得的余数为,即,
故,
而,
故除以7所得的余数为,
故原式除以7所得的余数与除以7所得的余数相等均为.
【变式9-1】今天是2026年3月19日星期四,再过天是星期( )
A.一 B.二 C.三 D.五
【答案】A
【详解】因为
所以
则的余数为,
又因为今天是星期四,所以天后是星期,即星期一.
【变式9-2】在计算机科学中,八进制是一种数字表示法,它使用0~7这八个数字来表示数值.例如,八进制数2051换算成十进制数是.那么八进制数换算成十进制数m,则十进制数m的个位数字为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【详解】方法一:由题意知,
设,因为的个位数字分别为,
所以的个位数字之和为,
所以的个位数字为5,
所以的个位数字为5.
方法二:由题意知 ,
又由二项式定理知是7的倍数,
所以是10的倍数.
又由二项式定理知,
所以的个位数字与的个位数字相同,
同理,,
所以的个位数字与的个位数字相同,
可得的个位数字为5.
,且是10的倍数,其个位数字为0,所以的个位数字与的个位数字相同,即为5.
综上,十进制数m的个位数字为5.
【变式9-3】若能被7整除,则正整数的最小值为____.
【答案】6
【详解】,
要使能被7整除,则能被7整除.又是正整数,所以的最小值为6.
类型十、杨辉三角问题
【例19】(多选)如图所示为杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,第行的第个数可以表示为时).在欧洲,这个表被认为是帕斯卡(1623-1662)首先发现的.我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就已经出现了这个表,这是我国数学史上的一个伟大成就.同学们开展了数学探究,则下列命题正确的有( )
A.第2026行共有2026个数
B.从第4行起到第19行,每一行的第4个数字之和为
C.第48行的所有数字之和被7除的余数为1
D.去除所有为1的项,依次构成数列,则此数列前135项的和为
【答案】BCD
【详解】对于A,第2026行共有2027个数,故A错误,
对于B,由题意可得,B正确,
对于C, 第48行的所有数字之和为
,由于能被7整除,
故第48行的所有数字之和被7除的余数为1,C正确,
对于D,第行的和为,
当时,第行中去除为1的项的和为, 第0行为1,
故前行中去除为1的项的和为,
故前17行中去除为1的项的和为,
去除所有为1的项后,则从第一行开始,则剩下的每一行的个数为0,1,2,3,4,……,
可以看成一个首项为0,公差为1的等差数列,前行共有个数,
当时,,
因此前17行中,去掉为1的项,共有136项,且第17行中,去掉为1的项后,最后一项为
则此数列前135项的和为.
【例20】观察图中的数所形成的规律,则a所表示的数是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】B
【详解】由图知,下一行的数是其肩上两数的和,
所以,得.
故选:B.
【变式10-1】定义有行的“杨辉三角”为阶“杨辉三角”,如图就是一个8阶“杨辉三角”.
给出的下列命题中正确的是( )(多选)
A.记第行中从左到右的第个数为,则;
B.第行所有数的和是
C.第行共有个数
D.8阶“杨辉三角”的所有数的和是255
【答案】BCD
【详解】第行各个数是的展开式的二项式系数,
则数列的通项公式为,故A错误;
各行的所有数的和是各行相应的二项式系数和,第行各个数的和是,故B正确;
第行共有个数,故C正确;
8阶“杨辉三角”的所有数的和是,故D正确,
【变式10-2】(多选)杨辉三角第行,第1行为1的元素为组合数,满足,且具有对称性、递推性.下列关于杨辉三角与组合数的结论中,正确的有( )
A.对任意正整数
B.对任意非负整数
C.第2026行中,奇数的个数为16
D.对任意正整数
【答案】ABD
【详解】对于A项,根据二项式定理,令,
得到,有正整数满足题意,故A正确;
对于B项,把个元素分成两组,每组个元素,
从第一组中选取个元素,有种选法;
从第二组中选取个元素,有种选法,
所以选法种数为,故B正确;
对于C项,根据题干定义,第2026行的元素为,
在杨辉三角中,与组合数对应的行中奇数个数为,
其中为的二进制表示中1的个数,2025的二进制表示为,
其中的个数,因此奇数个数为,故C错误;
对于D项,因为,又,
所以,
又,
可得,故D正确.
故选:ABD
【变式10-3】(多选)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了杨辉三角,杨辉三角是中国数学史上一项重要研究成果.从不同的角度观察杨辉三角,能得到很多优美的规律,如图是一个7阶的杨辉三角,则下列说法正确的是( )
A.
B.第10行所有数字之和为
C.第2026行的第1013个数最大
D.第15行中从左到右第4个数与倒数第4个数之比为1:3
【答案】AB
【详解】对于,故A正确;
对于B,由杨辉三角的每行系数和性质可知,
第0行所有数字之和为,第1行所有数字之和为,
第2行所有数字之和为,第3行所有数字之和为,
第4行所有数字之和为,以此类推,第10行所有数字之和为,故B正确;
对于C,由杨辉三角图可知,第行有个数字,
如果是奇数,则第和第个数字最大,且这两个数字一样大;
如果是偶数,则第个数字最大,故第2026行的第个数最大,故C错误;
对于D,由题意,第15行,第4个数为,
倒数第4个数为,即,故D错误.
故选:AB.
1.在的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在的展开式中,第项为,其中,
含的项为,
含的项为,
结合,
可得的展开式中含的项为,
在的展开式中的系数为.
2.记,若,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【详解】令,由,
得,
则,
.
3.已知函数的图象关于坐标原点对称,则的值为( )
A.20 B.50 C.70 D.90
【答案】D
【详解】依题意,可知函数为奇函数,满足.
因,
,
则,
由
,因不恒为0,故得,即.
4.已知为满足能被9整除的正整数的最小值,则的展开式中,系数最小的项为( )
A.第6项 B.第7项 C.第11项 D.第6项和第7项
【答案】A
【详解】,
,
,
所以
,
显然为正整数,
能被9整除,
又且能被9整除,能被9整除,,则,
因为是满足条件的正整数的最小值,而满足条件的,
故取时,有最小值,所以,所以,
的展开式中,二项式系数最大的项为第6项和第7项,
又的展开式的通项公式为
,
展开式系数为,要使系数最小,则系数须为负值(即为奇数),且其绝对值最大.
当为奇数时,在时取得最大值,故系数最小的项为第项.
故选:A
5.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知,
令,则,代入原式得:,
因此:,
根据二项式定理:,
我们需要项的系数,即时:,
计算得:,
所以.
故选:A.
6.(多选)我国南宋数学家杨辉首先发现了二项式系数的性质,并把系数写成一张表,后人称为杨辉三角,如图所示,关于杨辉三角正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】根据杨辉三角的性质:,,所以选项A正确,B错误;
当时,
,选项C正确;
当时,
,选项D正确.
故选:ACD.
7.(多选)已知,且第5项与第8项的二项式系数相等,则( )
A. B.展开式的二项式系数和为
C.展开式的各项系数和为 D.
【答案】AD
【详解】对于A:由题意可得,则,故A正确;对于B:因为,所以展开式的二项式系数和为,故B不正确;
对于C:令,则展开式的各项系数和为,所以C不正确;
对于D:令,得,令,得,所以,故D正确.
8.(多选)已知,则下列选项正确的是( )
A.
B.若,则
C.
D.的展开式中,不存在连续三项成等比数列
【答案】ACD
【详解】由,得,得,
解得或(舍),所以A正确;
由,可以在二项展开式中令,
有,所以或0,故B错误;
C.在二项展开式中令,有,故C正确;
D.,其展开式的通项为,,
①若,则显然D正确;
②若,展开式中存在连续三项成等比数列,
则必存在整数使得
,
矛盾,故假设错误,
综上,D正确.
9.(多选)已知的展开式的各项系数之和为1024,则展开式中( )
A.奇数项的二项式系数的和为256 B.第6项的系数最大
C.存在常数项 D.有理项共有7项
【答案】BC
【详解】对于A,二项式的展开式的各项系数之和为,
由已知,,
故有或(舍去),
二项式的奇数项的二项式系数和为,故A错误;
对于B,通项公式为,故当时,系数最大,即第6项的系数最大,故B正确;
对于C,令,求得,可得该二项式存在常数项,故C正确;
对于D,令为整数,可得,故该二项式存在6个有理项,故D错误,
故选:BC.
10.(多选)已知,各项系数中若只有最大,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】由题中只有最大可知,是唯一的最大的二项式系数,因此展开式的中间项为第六项,可得,故A正确;
令,代入等式中可得,故B正确;
由,故C正确;
令,代入可得,
移项可得,
两边同乘,故,故D错误.
故选:ABC.
11.设被9除所得的余数为,则的展开式中的常数项为___________.
【答案】
【详解】由于,
所以;
由于被9除所得的余数为8,
故即的展开式为,
当时,常数项为.
故答案为:.
12.已知,设,若今天是星期一,则天后是星期__________.
【答案】四
【详解】由,
令,得,即,
令,得,
则
,
其中,除了都能被7整除,
而
,
其中,除了4都能被7整除,因此除以7余3,则除以7余3,
若今天是星期一,则天后是星期四.
故答案为:四.
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