内容正文:
1.在(1+x)n(n∈N*)的展开式中,若只有x5的系数最大,则n的值为( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析:选C.由题意得展开式共有11项,所以n=10.
2.在(-)n(n∈N*)的展开式中,所有的二项式系数之和为32,则所有项的系数之和为( )
A.1 B.-32
C.0 D.32
解析:选D.依题意得2n=32,所以n=5.令x=1,则(-)5=(3-1)5=25=32,所以展开式中所有项的系数之和为32.
3.在(2x+)n的展开式中,若第3项与第9项的二项式系数相等,则所有项的系数之和为( )
A.212 B.312
C.310 D.210
解析:选C.在(2x+)n的展开式中,因为第3项与第9项的二项式系数相等,所以C=C,解得n=10,令x=1,可得所有项的系数之和为(2+1)10=310.
4.已知n∈N*,(1+2x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,若4a1+a2=80,则该展开式各项的二项式系数和为( )
A.81 B.64
C.27 D.32
解析:选D.a1=C×2=2n,a2=C×22=4C,所以4×2n+4C=80,解得n=5或n=-8(舍去),所以该展开式各项的二项式系数和为25=32.
5.(多选)若(x2+)6的展开式中x3的系数是-160,则( )
A.a=-
B.展开式的所有项的系数之和为1
C.展开式的二项式系数之和为64
D.展开式中的常数项为-320
解析:选ABC.的展开式的通项为Tk+1=C·(x2)6-k·=Cx12-3k.令12-3k=3,得k=3,所以C=-160,解得a=-,故A正确;由A知(x2+)6=(x2-)6,令x=1,得展开式的所有项的系数之和为(1-2)6=1,故B正确;展开式的二项式系数之和为26=64,故C正确;由A知,Tk+1=Cx12-3k=(-2)kCx12-3k,令12-3k=0,得k=4,所以(x2-)6展开式的常数项为(-2)4C=240,故D错误.
6.(多选)已知二项式(-)n的展开式的各项系数的和为-128,则( )
A.n=8
B.展开式的二项式系数之和为128
C.展开式中x的系数为21
D.展开式中有3项为有理项
解析:选BD.由(-)n,令x=1,得(1-3)n=-128,所以n=7,故A错误;展开式的二项式系数之和为27=128,故B正确;展开式的通项为Tr+1=C()7-r·(-)r=(-3)rCx(r=0,1,2,…,7),令=1,解得r=1,所以展开式中x的系数为C×(-3)1=-21,故C错误;由展开式的通项可知,当r=1,4,7时,∈Z,即第2项,第5项,第8项为有理项,故D正确.
7.二项式(2x+1)6的展开式中,最大的二项式系数为________.
解析:因为n=6,所以二项式系数的最大值为C=20.
答案:20
8.(2x-1)10的展开式中x的奇次幂项的系数之和为________.
解析:设(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,令x=1,得a0+a1+a2+…+a10=1;令x=-1,得a0-a1+a2-a3+…+a10=310,两式相减,可得a1+a3+…+a9=.
答案:
9.若二项式(+)n(m∈R,n∈N*)展开式的二项式系数之和为32,常数项为10,则m+n=________;二项式系数最大的项的系数是________.
解析:因为二项式(+)n展开式的二项式系数之和为32,所以2n=32,n=5,(+)5展开式的通项为Tr+1=C()5-r()r=mrCx,令=0,得r=1,故常数项为T2=mC=10,得m=2,则m+n=2+5=7;当r=2或r=3时,对应项的二项式系数最大,则其系数为22C=40或23C=80.
答案:7 40或80
10.(13分)已知(a2+1)n展开式中的各项系数之和等于(x2+)5的展开式的常数项,而(a2+1)n的二项展开式的系数最大的项等于54,求a的值.
解:(x2+)5的展开式的通项为Tr+1=C()5-r·()r=()5-rCx,
令=0,得r=4,所以常数项为T5=C×=16.
又(a2+1)n展开式中的各项系数之和等于2n,则2n=16,n=4.
所以(a2+1)4的二项展开式中系数最大的项是中间项T3=Ca4=54,则a4=9,解得a=±.
11.已知(2x-1)3-(x+2)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a2+a4=( )
A.-54 B.-52
C.-50 D.-48
解析:选A.(2x-1)3-(x+2)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,令x=1,得(2-1)3-(1+2)4=a0+a1+a2+a3+a4=-80;
令x=-1,得(-2-1)3-(-1+2)4=a0-a1+a2-a3+a4=-28;
由两式相加得2(a0+a2+a4)=-108,所以a0+a2+a4=-54.
12.杨辉三角在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中被记载.如图所示的杨辉三角中,第15行第15个数是( )
A.14 B.15
C.16 D.17
解析:选B.由杨辉三角可知,
第1行:C,C,
第2行:C,C,C,
第3行:C,C,C,C,
第4行:C,C,C,C,C,
由此可得第n行,第r(1≤r≤n+1)个数为C,
所以第15行第15个数是C=C=15.
13.(多选)已知f(x)=(2x-3)n(n∈N*)展开式的二项式系数和为512,f(x)=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+an(x-1)n,下列结论中正确的是( )
A.a1+a2+…+an=1
B.a1+2a2+3a3+…+nan=18
C.a2=144
D.|a0|+|a1|+…+|an|=39
解析:选BD.由f(x)=(2x-3)n展开式的二项式系数和为512,可得2n=512,解得n=9,所以f(x)=(2x-3)9.
对于A,在(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a9(x-1)9中,
令x=1,得a0=-1,令x=2,得a0+a1+a2+…+a9=1,
所以a1+a2+a3+…+a9=2,故A错误;
对于B,(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a9(x-1)9,等式两边同时求导,得18 (2x-3)8=a1+2a2(x-1)+…+9a9(x-1)8,令x=2,得a1+2a2+…+9a9=18,故B正确;
对于C,因为(2x-3)9=[-1+2(x-1)]9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a9(x-1)9,所以a2=C(-1)7·22=-144,故C错误;
对于D,由题意可得
两式相加得a0+a2+a4+a6+a8=,两式相减得a1+a3+a5+a7+a9=.
又(2x-3)9=[-1+2(x-1)]9展开式的通项为C(-1)9-r·2r(x-1)r=(-1)9-r·2rC(x-1)r(0≤r≤9,r∈Z),则当r为奇数时,a1,a3,a5,a7,a9为正数,当r为偶数时,a0,a2,a4,a6,a8为负数,
所以|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=(a1+a3+a5+a7+a9)-(a0+a2+a4+a6+a8)=-=39,故D正确.
14.(15分)设(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,求:
(1)a1+a2+a3+a4;(5分)
(2)(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2;(5分)
(3)|a1|+|a2|+|a3|+|a4|.(5分)
解:(1)由(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,
令x=1,得(2-3)4=a0+a1+a2+a3+a4=1,
令x=0,得(0-3)4=a0=81,
所以a1+a2+a3+a4=1-81=-80.
(2)由题中等式,令x=1,得(2-3)4=a0+a1+a2+a3+a4.①
令x=-1,得(-2-3)4=a0-a1+a2-a3+a4.②
所以(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2
=(a0-a1+a2-a3+a4)(a0+a1+a2+a3+a4)
=(-2-3)4×(2-3)4
=54×1=625.
(3)由(2x-3)4的展开式知a0,a2,a4为正数,a1,a3为负数,
由(2)中①+②得a0+a2+a4=313,
由(2)中①-②得a1+a3=-312,
所以|a1|+|a2|+|a3|+|a4|
=-a1+a2-a3+a4
=(a0+a2+a4)-(a1+a3)-a0
=313+312-81=544.
15.(15分)杨辉三角是杨辉的一项重要研究成果,它的许多性质与组合数的性质有关,杨辉三角中蕴藏了许多优美的规律,如图是一个11阶杨辉三角:
(1)求第20行中从左到右的第4个数;(6分)
(2)在第2斜列中,前5个数依次为1,3,6,10,15,在第3斜列中,第5个数为35.显然,1+3+6+10+15=35.事实上,一般有这样的结论:第m-1斜列中(从右上到左下)前k个数之和,一定等于第m斜列中第k个数.试用含有m,k(m,k∈N*)的数字公式表示上述结论,并给予证明.(9分)
解:(1)C=1 140.
(2)C+C+C+…+C=C.证明如下:左边=C+C+C+…+C=C+C+…+C=…=C+C=C=右边.
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