9.2 二项式定理(3大考点+10大题型)(讲义+精练)-2027届新高考数学大一轮复习讲义之技巧精讲与题型全归纳(新高考专用)
2026-05-21
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 二项式定理 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.00 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 冠一高中数学精品打造 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57969865.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦二项式定理核心考点,涵盖展开式特定项、系数最值、系数和、三项式及多项式乘积等高考高频题型,按“基础概念-核心题型-综合应用”逻辑架构知识点,通过主干知识梳理、题型方法指导、真题模拟训练等环节,帮助学生构建系统知识网络,突破解题难点。
讲义采用“问题驱动-方法归纳-素养提升”教学模式,如在最值问题中用待定系数法构建不等式组培养数学思维,在系数和问题中通过赋值法强化数学语言表达,设置分层练习与即时反馈,确保高效突破考点,为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。
内容正文:
9.2 二项式定理
目录
01 课标要求 2
02 落实主干知识 3
知识点1、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题 3
知识点2、二项式展开式中的最值问题 4
知识点3、二项式展开式中系数和有关问题 4
03 探究核心题型 6
题型一:二项展开式参数求解 6
题型二:二项展开式有理项求解 7
题型三:求三项式问题 9
题型四:多项式和积展开式指定项系数求解 12
题型五:二项式系数最值问题 13
题型六:展开式项的系数最值问题 15
题型七:二项式系数和与各项系数和计算 17
题型八:整除余数相关应用问题 20
题型九:二项式定理结合数列求和 22
题型十:杨辉三角相关性质应用 27
04 课时精练 30
能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识点1、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题
(1)二项式定理
一般地,对于任意正整数,都有:,
这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式.
式中的做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:,
其中的系数(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,
(2)二项式的展开式的特点:
①项数:共有项,比二项式的次数大1;
②二项式系数:第项的二项式系数为,最大二项式系数项居中;
③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数.字母降幂排列,次数由到;字母升幂排列,次
数从到,每一项中,,次数和均为;
④项的系数:二项式系数依次是,项的系数是与的系数(包括二项式系
数).
(3)两个常用的二项展开式:
①()
②
(4)二项展开式的通项公式
二项展开式的通项:
公式特点:①它表示二项展开式的第项,该项的二项式系数是;
②字母的次数和组合数的上标相同;
③与的次数之和为.
注意:①二项式的二项展开式的第r+1项和的二项展开式的第r+1项是有区别的,应用二项式定理时,其中的和是不能随便交换位置的.
②通项是针对在这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项是(只需把看成代入二项式定理).
知识点2、二项式展开式中的最值问题
(1)二项式系数的性质
①每一行两端都是,即;其余每个数都等于它“肩上”两个数的和,即.
②对称性每一行中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即.
③二项式系数和令,则二项式系数的和为,变形式.
④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和在二项式定理中,令,
则,
从而得到:.
⑤最大值:
如果二项式的幂指数是偶数,则中间一项的二项式系数最大;
如果二项式的幂指数是奇数,则中间两项,的二项式系数,相等且最大.
(2)系数的最大项
求展开式中最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来.
知识点3、二项式展开式中系数和有关问题
常用赋值举例:
(1)设,
二项式定理是一个恒等式,即对,的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取,的值.
①令,可得:
②令,可得:,即:
(假设为偶数),再结合①可得:
.
(2)若,则
①常数项:令,得.
②各项系数和:令,得.
③奇数项的系数和与偶数项的系数和
(i)当为偶数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为偶数,奇数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
(ii)当为奇数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为奇数,偶数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
若,同理可得.
注意:常见的赋值为令,或,然后通过加减运算即可得到相应的结果.
题型一:二项展开式参数求解
【典例1-1】(2026·安徽·模拟预测)已知二项式的展开式中,各项系数的最大值为80,且最大值在第与项取得,则n的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【解析】由题可知第项与项的系数相等且最大,即,化简得,
即,化简得,
取,得,各项系数为,不满足条件,舍去;
取,得,不是整数,舍去;
取,得,各项系数为 ,符合条件,
当时,,例如当时,展开式系数的最大值为,不符合题意,当更大时,最大系数值也更大.
所以.
【典例1-2】(2026·重庆·模拟预测)在的展开式中常数项为6,则( )
A. B.1 C. D.6
【答案】A
【解析】展开式通项 ,令 得.
所以常数项为,解得.
【方法技巧与总结】
在形如的展开式中求的系数,关键是利用通项求,则.
【变式1-1】(2026·吉林长春·二模)的展开式中的系数为160,则( )
A.-2 B. C. D.2
【答案】D
【解析】二项式展开式的通项公式为,
令,则可得展开式中的系数为,所以,解得.
【变式1-2】(2026·高三·重庆渝中·阶段检测)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
【解析】展开式的通项公式为,
令,则,
当时,,,
当时,,,所以,
令,则,所以.
【变式1-3】(2026·陕西榆林·一模)若的展开式中常数项为180,则a的值为( )
A.4 B.2 C. D.1
【答案】B
【解析】的展开式的通项为,
令,解得,所以,即,,
又,故.
题型二:二项展开式有理项求解
【典例2-1】(2026·高三·山西晋城·阶段检测)在的展开式中,仅有第5项的二项式系数最大,则的展开式中有理项的项数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【解析】因为在的展开式中,仅有第5项的二项式系数最大,
所以仅有最大,则,
的通项公式,
其中,当时,
是有理项,所以,
即的展开式中有理项的项数是5.
故选:A.
【典例2-2】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
【解析】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.
【方法技巧与总结】
先写出通项,再根据数的整除性确定有理项.
【变式2-1】一组数据按照从小到大的顺序排列为0,2,4,5,6,8,记这组数据的上四分位数为,则二项式展开式的有理项共( )项
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】“0,2,4,5,6,8”,这组数据共有6个数,所以,
所以这组数据的上四分位数为第5个数,即6.
二项式展开式的通项为:.
当分别取时,是整数,为有理项,所以共有4项.
它们分别是:
故选:B.
【变式2-2】已知(其中)的展开式中的第7项为7,则展开式中的有理项的系数和为( )
A.43 B. C.27 D.
【答案】D
【解析】展开式的第7项为,
由题意可得,,,解得,,
则展开式的通项为,,
令,则,
所以展开式中的有理项的系数和为.
故选:D.
【变式2-3】(2026·陕西延安·模拟预测)在二项式的展开式中系数为有理数的项的个数是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】通项公式为,
易知当或或或时,
即或或或时,可得有理数项,
所以有理数的项的个数是4,
故选:A
题型三:求三项式问题
【典例3-1】(2026·山东烟台·二模)的展开式中项的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】先将看成,
根据二项式定理,其展开式的通项为,
含有的项为,
的展开式的通项为,
含有的项为,
所以的项的系数.
【典例3-2】(2026·四川南充·二模)的展开式中的系数为( )
A.1 B.6 C.15 D.20
【答案】B
【解析】化简得到,
的展开式通项为。
令 ,即,得到,
故的系数为.
【方法技巧与总结】
三项式的展开式:
若令,便得到三项式展开式通项公式:
,
其中叫三项式系数.
【变式3-1】(2026·黑龙江双鸭山·模拟预测)展开式中的系数为( )
A.68 B.-80 C.-68 D.80
【答案】C
【解析】表示5个相乘,每个在相乘时均有三种选择,
选或或.
设选的有个,选的有个,那么选的有个,
则有,解得或或,
即选5个;或者选1个、3个、1个;或者选2个、1个、2个;
因此含项的系数为.
【变式3-2】的展开式中的常数项是( )
A.352 B. C.1120 D.
【答案】C
【解析】法一:原式,
所以其常数项为.
法二:原式.
,
由,得,
所以常数项为.
故选:C.
【变式3-3】(2026·高三·广东·月考)在的展开式中,的系数为;在的展开式中,的系数为.则( )
A.10 B. C. D.
【答案】B
【解析】的展开式表示10个因式的乘积,
故在这10个因式中,有8个选,有1个选,有1个选,
即可得到含的项,故的系数为,即;
在的展开式表示9个因式的乘积,
故在这9个因式中,有8个选,有1个选,即可得到含的项,
故的系数为,即,
所以.
故选:B.
题型四:多项式和积展开式指定项系数求解
【典例4-1】(2026·湖南岳阳·三模)已知的展开式中项的系数为35,则实数的值为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】已知展开式中项的系数为35,利用二项式定理,则项的系数为:.
即.
【典例4-2】(2026·重庆·模拟预测)已知的展开式中各项系数的和为2,则展开式中含项的系数为( )
A. B.120 C. D.240
【答案】D
【解析】由题意,时,所以二项式为,
其中的展开式通项为,,
所以,则,此时,
,则不是整数,故该项不存在,
综上,展开式中含项的系数为.
【方法技巧与总结】
分配系数法
【变式4-1】(2026·湖北武汉·二模)在的展开式中,含项的系数为( )
A.240 B. C.80 D.
【答案】D
【解析】的通项,
项的两种来源,①中项与相乘,②中项与相乘,
①令,得,此时该项为,与相乘后得到,
②令,得,此时该项为,与相乘后得到,
所以,含项的系数为.
【变式4-2】(2026·江苏南京·模拟预测)已知的展开式中的系数为0,且正数a,b满足,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】展开式的通项公式为,
令,解得,令,解得,
所以展开式中含的项的系数为,
解得,所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
【变式4-3】(2026·陕西榆林·三模)的展开式中,的系数为( )
A.26 B.14 C.-26 D.-14
【答案】D
【解析】展开式的通项公式为.
,.
的系数为.
题型五:二项式系数最值问题
【典例5-1】(2026·高三·吉林长春·期中)已知二项式的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【解析】因为二项式的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,
所以二项式的展开式共7项,即,得.
【典例5-2】(2026·陕西·模拟预测)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
【解析】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.
【方法技巧与总结】
利用二项式系数性质中的最大值求解即可.
【变式5-1】(2026·湖北宜昌·二模)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
【解析】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5-2】(2026·高三·湖南长沙·阶段检测)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
【解析】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.
【变式5-3】(2026·高三·云南昆明·月考)已知二项式的展开式中,二项式系数的和为,则二项式系数最大的项是( )
A.第3项 B.第、项 C.第4项 D.第、项
【答案】C
【解析】因为的展开式中,二项式系数的和为64,所以,解得;所以该二项式的展开式共7项,所以二项式系数最大的项为第4项.
故选:C.
题型六:展开式项的系数最值问题
【典例6-1】(2026·安徽淮南·二模)已知的展开式中二项式系数之和为128,则其展开式中系数最小项的系数为________.
【答案】
【解析】由题设,则二项式为,对应展开式为,,
所以系数最小项在为奇数时出现,且为其中最大的情况,
由,故时对应系数最小,
此时系数最小项的系数为.
【典例6-2】在的展开式中,前3项的系数成等差数列,则展开式中系数最大项为第__________项.
【答案】3和4
【解析】展开式的通项公式为,
则前3项的系数分别为,,,
由题意可得,即,解得或(舍去),所以,
设展开式中系数最大项为第项,
由,解得,又因为,
所以或,所以展开式中系数最大项为第3项和第4项.
【方法技巧与总结】
有两种类型问题,一是找是否与二项式系数有关,如有关系,则转化为二项式系数最值问题;如无关系,则转化为解不等式组:,注意:系数比较大小.
【变式6-1】(2026·高三·江西·阶段检测)的二项展开式中,系数最大的项为__________.
【答案】
【解析】的二项展开式的通项公式为:,
各项的系数即为各项的二项式系数,
因为,所以二项式系数的最大值为,是第6项的二项式系数,
所以系数最大的项为第项.
【变式6-2】的二项展开式中系数最大的项是__________.
【答案】或
【解析】二项式展开式的通项为(且),
设展开式第项的系数最大,
则,即,解得,
又,或,展开式中系数最大的项为或.
故答案为:或.
【变式6-3】(2026·高三·浙江绍兴·阶段检测)写出在的展开式中系数最大的项________.
【答案】
【解析】二项式的通项为:,
展开式的系数为,
当为奇数时,系数为负数,当为偶数时,系数为正数,
展开式中系数最大的项出现在中,
时,;
时,;
时,;
时,;
时,;
当时系数最大,即.
故答案为:.
题型七:二项式系数和与各项系数和计算
【典例7-1】(多选题)(2026·山西临汾·二模)若,则下列结论正确的是( )
A.展开式中第1014项的二项式系数最大 B.
C. D.被16除的余数是15
【答案】ABC
【解析】展开式中二项式系数最大为第1014项,故选项A正确,
所以
又因为
所以令则故选项B正确.
对函数左右两边求导得:
令,则
又,所以,故选项C正确.
,
令,则,
除第一项外,其余项均可以被16整除,
所以被16除的余数是1,故选项D错误.
【典例7-2】(多选题)(2026·山东德州·模拟预测)已知,且的展开式中所有项的二项式系数之和为,则( )
A.
B.
C.
D.为奇数
【答案】BCD
【解析】因为展开式中所有项的二项式系数之和为,所以,A错误;
令,得,B正确;
令,得,
所以,C正确;
令,得,
所以,
因为为偶数,所以为奇数,D正确.
【方法技巧与总结】
二项展开式二项式系数和:;奇数项与偶数项二项式系数和相等:.
系数和:赋值法,二项展开式的系数表示式:(是系数),令得系数和:.
【变式7-1】(多选题)已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】令,则,所以,
所以展开式的通项公式为,其中.
所以,故A正确;
令,则,故B错误;
令,则,故C正确;
两边对求导得
,
令得,故D正确.
【变式7-2】(多选题)(2026·高三·江西景德镇·月考)若(≠0),则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】对于A:因为,
所以多项式最高次项的次数为,
所以,A错误;
对于B:因为,B正确;
对于C:在中,
令,得,
令,得,C正确;
对于D:对两边同时求导,
得,
令,得
,D错误.
【变式7-3】(多选题)已知 则下列结论正确的是( )
A.
B.展开式中含项的系数为
C.
D.
【答案】AC
【解析】已知,令,
则,即,选项A正确;
展开式的通项公式为,(其中),
要求的系数,令,解得,
当时,,
所以展开式中含项的系数为,选项B错误;
令,可得,
即①,
令,可得,
即②.
①+②得:,
则,选项C正确;
对两边求导,
可得,
令,则,
即,又因为,所以
,选项D错误.
题型八:整除余数相关应用问题
【典例8-1】(2026·重庆万州·模拟预测)已知恰能被13整除,则的最大负整数取值为______.
【答案】
【解析】因
,
因是整数,恰能被13整除,
则,故的最大负整数取值为.
【典例8-2】设,且,若能被13整除,则等于______.
【答案】12
【解析】∵,且,
∴,
∵能被13整除,
∴能被13整除,
∵,
∴.
故答案为:12.
【变式8-1】若是正整数,则除以8的余数是___________.
【答案】7
【解析】根据二项式定理可知,,
又
所以除以8的余数为7.
故答案为: 7
【变式8-2】已知,且恰能被整除,则的最小正整数取值为__________.
【答案】5
【解析】
因为能被整除,
所以除以的余数是,故的最小正整数为.
故答案为:.
【变式8-3】被9除的余数是___________.
【答案】7
【解析】根据二项式定理,
对进行变形,
可得,即.
因为,所以.
根据二项式定理展开:
,
则.
除了最后一项,其余各项都含有因数9,都能被9整除,
所以除以9的余数就是.
即被9除的余数是.
故答案为:7.
题型九:二项式定理结合数列求和
【典例9-1】(多选题)(2026·四川德阳·二模)设函数,且记,则( )
A.数列的首项为1 B.数列的前10项和为512
C.数列的前10项和为 D.数列的前10项和为0
【答案】BD
【解析】由题意知,是常数项,是的系数,是的系数,即当时,数列的第项是展开式中的系数.
令,则,故A错;
数列的前10项和等于,即展开式中所有项的系数之和,
令,则,故B正确;
数列的前10项和等于,
令,则,而,
则数列的前10项和为,故C错误;
数列的前10项和等于,
令,则,
因为,故D正确.
【典例9-2】(多选题)(2026·高三·江西上饶·阶段检测)设函数,且记,则( )
A.数列的首项为1
B.数列的前8项和为1
C.数列的前8项和为-2187
D.数列的前8项和为0
【答案】BD
【解析】由题意知,是常数项,是的系数,是的系数,即当时,数列的第项是展开式中的系数.
令,则,故A错误;
数列的前8项和等于,即展开式中所有项的系数之和,
令,则,故B正确;
数列的前8项和等于,
令,则,而,
则数列的前8项和为2187,故C错误;
数列的前8项和等于,
令,则,
因为,故D正确.
故选:BD
【变式9-1】(多选题)(2026·浙江绍兴·三模)已知数列中,数列中,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则数列为等比数列
C.若,则数列为常数列 D.若,则
【答案】AD
【解析】对于A:当,则,又,
所以,故A正确;
对于B:当,则,
又,所以,
则,不为常数,所以数列不是等比数列,故B错误;
对于C:当,则,
则,,
,
所以数列不是常数列,故C错误;
对于D:首先证明,
考虑多项式中的系数,
一方面:代数式中,的系数为;
另一方面:代数式中,
的系数为;
因为,所以;
所以.
当时,
,故D正确.
故选:AD.
【变式9-2】(多选题)已知正项数列满足,则下列说法正确的是( )
A.!
B.!
C.
D.
【答案】BD
【解析】 ,,
当时,,
当时,符合上式,故!,B选项正确,A选项错误;
,
,C选项错误;
由组合公式数得 ,
,且,
,
,D选项正确.
故选:BD.
【变式9-3】(多选题)(2026·高三·湖北·期中)已知函数,令,,则下列正确的选项为( )
A.数列的通项公式为,
B.
C.若数列为等差数列,则
D.
【答案】ACD
【解析】由已知得,则,即,
所以,所以数列时以为首项,为公比的等比数列,所以,即,,故A选项正确;
当时,,故B选项错误;
由数列为等差数列,得,
所以,同理,所以,故C选项正确;
由,若证,即证,即证,
由基本不等式得,故,
设数列,
由,
,
逐项比较,前两项相同,,,,
且还多出最后一项,
所以,即数列单调递增,
且,
所以,
即,D选项正确;
故选:ACD.
题型十:杨辉三角相关性质应用
【典例10-1】(2026·山东泰安·模拟预测)将杨辉三角中的所有“1”去除,将剩下的数按从上到下,从左到右的顺序依次排列,构成一个数列2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,⋯,则这个数列的前21项和__________.
【答案】240
【解析】次二项式系数对应杨辉三角形的第行,
例如,系数分别为1,2,1,对应杨辉三角形的第3行,
令,就可以求出该行的系数之和,第1行为,第2行为,第3行为,
以此类推,即每一行数字和为首项为1,公比为2的等比数列,
则杨辉三角形的前项和为,
若去除所有的为1的项,则剩下的每一行的个数为1,2,3,4,,
可以看成构成一个首项为1,公差为1的等差数列,则,
可得当,去除两端的“1”可得,
则此数列前21项的和为.
【典例10-2】“杨辉三角”具有很多有趣的性质,如图所示,将最上面一行记为第0行,则从第1行起,每一行两端都是数字1,而其余位置上的每个数都等于它“肩上”两个数的和;每一行第一个数构成常数列;从第一行起,每一行第二个数构成自然数列.现从第二行起,将每一行第三个数构成的数列记为,如图,实线上的数即为的前4项.记,则_____.
【答案】/
【解析】在杨辉三角中,第行的第个数(从第行开始计数)为,
,
所以,
所以,
故答案为:.
【变式10-1】如图所示,杨辉三角是二项式系数的一种几何排列,第n行是的展开式的二项式系数,直观解释了二项式系数规律.记第行从左至右的第个数为,若被675除所得的余数为,则________,________.
【答案】 26 325
【解析】对于第一空,
因为
所以被675除所得的余数为26;
对于第二空,由图可得第行,第个数为展开式的第项二项式系数.
则.
故答案为:;.
【变式10-2】如图是我国古代著名数学家杨辉在《详解九章算术》给出的一个用数排列起来的三角形阵,请通过观察图象发现递推规律,并计算从第三行到第十五行中,每行的第三位数字的总和为____.
【答案】559
【解析】第三行的第三位数字是,第四行的第三位数字是,第五行的第三位数字,…,
第十五行的第三位数字是,
则所求为
.
故答案为:559
【变式10-3】“杨辉三角”是中国数学史上的一个伟大成就,激发起一批又一批数学爱好者的探究欲望.题图为“杨辉三角”的一部分(如图),记第n行的第i个数为,则______.
【答案】
【解析】由题意,根据二项展开式的性质,可得,
则.
故答案为:.
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)若,则( )
A.−10 B.0 C.10 D.20
【答案】B
【解析】对原等式两边求导得: ,
再令代入上式:,
又中一次项的系数为:,
所以.
2.(2026·浙江金华·三模)的二项展开式中系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第4项和第5项
【答案】A
【解析】的二项展开式的通项为.
由,得,
由①得,;
由②得,.
又,所以,所以的二项展开式中系数最大的项为第3项.
3.(2026·北京·模拟预测)已知,则的值是( )
A.30 B.31 C.32 D.33
【答案】B
【解析】,故,
令,则,
.
4.(2026·浙江绍兴·模拟预测)在二项式展开式中,若某一项含有不能化为有理数的根式(即字母指数不全为整数,或化简后仍含无限不循环小数形式的根式),则该项称为无理项.在的展开式中( )
A.一定有常数项,没有无理项
B.一定有常数项,可能有无理项
C.一定没有无理项,没有常数项
D.一定没有无理项,可能有常数项
【答案】A
【解析】的通项公式.
由于都是整数,因此的指数必为整数.
原式展开为,所有项的指数要么是,要么是,
且所有项的系数都是整数,因此一定没有无理项.
若常数项来自乘的项,令,当为偶数时,是整数,存在该项,因此有常数项;
若常数项来自乘的项:令,当为奇数时,是整数,
且满足,存在该项,因此也有常数项.
对任意正整数,要么为奇数要么为偶数,总有常数项存在,因此一定有常数项.
综上,一定有常数项,没有无理项.
5.(2026·浙江绍兴·模拟预测)在的展开式中,含有项的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由二项式展开的通项公式,
令,得,含有项的系数为.
6.(2026·陕西渭南·模拟预测)在的展开式中,的系数是( )
A.15 B. C.30 D.
【答案】A
【解析】由题意得,
令,解得,故的系数是.
7.(25-26高三下·陕西·阶段检测)的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,则,
故的展开式中的系数为.
8.(2026·山东临沂·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,
令,得;
令,得;
故.
9.(多选题)(2026高三·全国·专题练习)(多选)已知的展开式的各项系数和为16,则( )
A.或 B.二项式展开式的常数项为54
C.二项式展开式的常数项为6 D.二项式展开式的常数项为6或54
【答案】AD
【解析】选项A:由题意,令代入原式,得,解得即或,A正确;
选项B:二项式的展开式通项为,
令,得,则常数项为,当时,常数项为6,
当时,常数项为54,所以常数项不唯一,B错误;
选项C:由上述计算,常数项也可能为54,C错误;
选项D:结合a的两个取值,常数项为6或54,D正确.
故选;AD
10.(多选题)(2026·江苏苏州·模拟预测)已知二项式,则下列说法正确的有( )
A.展开式中系数大于的项共有项
B.展开式中所有项的二项式系数之和为
C.展开式中的常数项为
D.展开式中所有项的系数的绝对值之和为
【答案】BCD
【解析】二项式的展开式通项为,其中.
对于A,系数大于0时需满足,即为偶数,可取,共项,A错误;
对于B:展开式所有项的二项式系数之和为,B正确;
对于C:令,解得,代入得常数项为,C正确;
对于D:展开式所有项系数的绝对值之和等价于的所有项系数和,令,得,D正确.
11.(多选题)(2026·山东济宁·二模)的展开式中,第项与第项的二项式系数相等,则( )
A.展开式共项 B.展开式中常数项为
C.展开式中所有项的二项式系数之和为 D.展开式中所有项的系数之和为
【答案】ACD
【解析】因为的展开式中,第项与第项的二项式系数相等,
所以,即,得.
所以二项式展开式的项数为,故A正确;
对于B,由通项公式.
令,得,所以常数项为 ,故B错误.
所以二项式展开式中所有项的二项式系数之和为,故C正确;
令,则展开式中所有项的系数之和为 ,故D正确;
12.(多选题)(2026·广西桂林·模拟预测)“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列.中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现,比欧洲早393年发现.在“杨辉三角”中,除每行(不含第0行)两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和.例如:第4行的6为第3行中两个3的和.则下列说法正确的是( )
A.第6行从左到右第4个数是15 B.第2026行的第1014个数最大
C. D.记第行的第个数为,则
【答案】BCD
【解析】对A:第6行从左到右的第4个数为,故A错误;
对B:第2026行一共有2027个数,即,
由二项式系数的性质可知:中间的第个数最大,故B正确;
对C:因为,故C正确;
对D:因为,
所以,故D正确.
13.(2026高三·全国·专题练习)化简的值为________.
【答案】
【解析】由二项式定理可得,
令,则,
令,则,
故,
故.
14.(25-26高三下·湖南张家界·阶段检测)的展开式中,项的系数为______.
【答案】
【解析】的展开式的通项为,
令得,故展开式中项的系数为.
15.(2026·四川广安·模拟预测)若,则______.
【答案】
【解析】令可得:,
令可得:;
将(1)式与(2)式相减可得:,
故.
16.(2026·天津武清·模拟预测)若的展开式的二项式系数和为64,则展开式中的系数为_________.
【答案】60
【解析】因为的展开式的二项式系数和为64,
所以,解得,
二项式的展开式通项为,
令,解得,
所以展开式中的系数为.
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9.2 二项式定理
目录
01 课标要求 2
02 落实主干知识 3
知识点1、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题 3
知识点2、二项式展开式中的最值问题 4
知识点3、二项式展开式中系数和有关问题 4
03 探究核心题型 6
题型一:二项展开式参数求解 6
题型二:二项展开式有理项求解 6
题型三:求三项式问题 7
题型四:多项式和积展开式指定项系数求解 8
题型五:二项式系数最值问题 8
题型六:展开式项的系数最值问题 9
题型七:二项式系数和与各项系数和计算 10
题型八:整除余数相关应用问题 11
题型九:二项式定理结合数列求和 11
题型十:杨辉三角相关性质应用 12
04 课时精练 14
能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识点1、二项式展开式的特定项、特定项的系数问题
(1)二项式定理
一般地,对于任意正整数,都有:,
这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式.
式中的做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:,
其中的系数(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,
(2)二项式的展开式的特点:
①项数:共有项,比二项式的次数大1;
②二项式系数:第项的二项式系数为,最大二项式系数项居中;
③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数.字母降幂排列,次数由到;字母升幂排列,次
数从到,每一项中,,次数和均为;
④项的系数:二项式系数依次是,项的系数是与的系数(包括二项式系
数).
(3)两个常用的二项展开式:
①()
②
(4)二项展开式的通项公式
二项展开式的通项:
公式特点:①它表示二项展开式的第项,该项的二项式系数是;
②字母的次数和组合数的上标相同;
③与的次数之和为.
注意:①二项式的二项展开式的第r+1项和的二项展开式的第r+1项是有区别的,应用二项式定理时,其中的和是不能随便交换位置的.
②通项是针对在这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项是(只需把看成代入二项式定理).
知识点2、二项式展开式中的最值问题
(1)二项式系数的性质
①每一行两端都是,即;其余每个数都等于它“肩上”两个数的和,即.
②对称性每一行中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即.
③二项式系数和令,则二项式系数的和为,变形式.
④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和在二项式定理中,令,
则,
从而得到:.
⑤最大值:
如果二项式的幂指数是偶数,则中间一项的二项式系数最大;
如果二项式的幂指数是奇数,则中间两项,的二项式系数,相等且最大.
(2)系数的最大项
求展开式中最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来.
知识点3、二项式展开式中系数和有关问题
常用赋值举例:
(1)设,
二项式定理是一个恒等式,即对,的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取,的值.
①令,可得:
②令,可得:,即:
(假设为偶数),再结合①可得:
.
(2)若,则
①常数项:令,得.
②各项系数和:令,得.
③奇数项的系数和与偶数项的系数和
(i)当为偶数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为偶数,奇数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
(ii)当为奇数时,奇数项的系数和为;
偶数项的系数和为.
(可简记为:为奇数,偶数项的系数和用“中点公式”,奇偶交错搭配)
若,同理可得.
注意:常见的赋值为令,或,然后通过加减运算即可得到相应的结果.
题型一:二项展开式参数求解
【典例1-1】(2026·安徽·模拟预测)已知二项式的展开式中,各项系数的最大值为80,且最大值在第与项取得,则n的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【典例1-2】(2026·重庆·模拟预测)在的展开式中常数项为6,则( )
A. B.1 C. D.6
【方法技巧与总结】
在形如的展开式中求的系数,关键是利用通项求,则.
【变式1-1】(2026·吉林长春·二模)的展开式中的系数为160,则( )
A.-2 B. C. D.2
【变式1-2】(2026·高三·重庆渝中·阶段检测)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
【变式1-3】(2026·陕西榆林·一模)若的展开式中常数项为180,则a的值为( )
A.4 B.2 C. D.1
题型二:二项展开式有理项求解
【典例2-1】(2026·高三·山西晋城·阶段检测)在的展开式中,仅有第5项的二项式系数最大,则的展开式中有理项的项数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【典例2-2】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
【方法技巧与总结】
先写出通项,再根据数的整除性确定有理项.
【变式2-1】一组数据按照从小到大的顺序排列为0,2,4,5,6,8,记这组数据的上四分位数为,则二项式展开式的有理项共( )项
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式2-2】已知(其中)的展开式中的第7项为7,则展开式中的有理项的系数和为( )
A.43 B. C.27 D.
【变式2-3】(2026·陕西延安·模拟预测)在二项式的展开式中系数为有理数的项的个数是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
题型三:求三项式问题
【典例3-1】(2026·山东烟台·二模)的展开式中项的系数为( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(2026·四川南充·二模)的展开式中的系数为( )
A.1 B.6 C.15 D.20
【方法技巧与总结】
三项式的展开式:
若令,便得到三项式展开式通项公式:
,
其中叫三项式系数.
【变式3-1】(2026·黑龙江双鸭山·模拟预测)展开式中的系数为( )
A.68 B.-80 C.-68 D.80
【变式3-2】的展开式中的常数项是( )
A.352 B. C.1120 D.
【变式3-3】(2026·高三·广东·月考)在的展开式中,的系数为;在的展开式中,的系数为.则( )
A.10 B. C. D.
题型四:多项式和积展开式指定项系数求解
【典例4-1】(2026·湖南岳阳·三模)已知的展开式中项的系数为35,则实数的值为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
【典例4-2】(2026·重庆·模拟预测)已知的展开式中各项系数的和为2,则展开式中含项的系数为( )
A. B.120 C. D.240
【方法技巧与总结】
分配系数法
【变式4-1】(2026·湖北武汉·二模)在的展开式中,含项的系数为( )
A.240 B. C.80 D.
【变式4-2】(2026·江苏南京·模拟预测)已知的展开式中的系数为0,且正数a,b满足,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式4-3】(2026·陕西榆林·三模)的展开式中,的系数为( )
A.26 B.14 C.-26 D.-14
题型五:二项式系数最值问题
【典例5-1】(2026·高三·吉林长春·期中)已知二项式的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【典例5-2】(2026·陕西·模拟预测)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
【方法技巧与总结】
利用二项式系数性质中的最大值求解即可.
【变式5-1】(2026·湖北宜昌·二模)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5-2】(2026·高三·湖南长沙·阶段检测)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
【变式5-3】(2026·高三·云南昆明·月考)已知二项式的展开式中,二项式系数的和为,则二项式系数最大的项是( )
A.第3项 B.第、项 C.第4项 D.第、项
题型六:展开式项的系数最值问题
【典例6-1】(2026·安徽淮南·二模)已知的展开式中二项式系数之和为128,则其展开式中系数最小项的系数为________.
【典例6-2】在的展开式中,前3项的系数成等差数列,则展开式中系数最大项为第__________项.
【方法技巧与总结】
有两种类型问题,一是找是否与二项式系数有关,如有关系,则转化为二项式系数最值问题;如无关系,则转化为解不等式组:,注意:系数比较大小.
【变式6-1】(2026·高三·江西·阶段检测)的二项展开式中,系数最大的项为__________.
【变式6-2】的二项展开式中系数最大的项是__________.
【变式6-3】(2026·高三·浙江绍兴·阶段检测)写出在的展开式中系数最大的项________.
题型七:二项式系数和与各项系数和计算
【典例7-1】(多选题)(2026·山西临汾·二模)若,则下列结论正确的是( )
A.展开式中第1014项的二项式系数最大 B.
C. D.被16除的余数是15
【典例7-2】(多选题)(2026·山东德州·模拟预测)已知,且的展开式中所有项的二项式系数之和为,则( )
A.
B.
C.
D.为奇数
【方法技巧与总结】
二项展开式二项式系数和:;奇数项与偶数项二项式系数和相等:.
系数和:赋值法,二项展开式的系数表示式:(是系数),令得系数和:.
【变式7-1】(多选题)已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(多选题)(2026·高三·江西景德镇·月考)若(≠0),则( )
A. B.
C. D.
【变式7-3】(多选题)已知 则下列结论正确的是( )
A.
B.展开式中含项的系数为
C.
D.
题型八:整除余数相关应用问题
【典例8-1】(2026·重庆万州·模拟预测)已知恰能被13整除,则的最大负整数取值为______.
【典例8-2】设,且,若能被13整除,则等于______.
【变式8-1】若是正整数,则除以8的余数是___________.
【变式8-2】已知,且恰能被整除,则的最小正整数取值为__________.
【变式8-3】被9除的余数是___________.
题型九:二项式定理结合数列求和
【典例9-1】(多选题)(2026·四川德阳·二模)设函数,且记,则( )
A.数列的首项为1 B.数列的前10项和为512
C.数列的前10项和为 D.数列的前10项和为0
【典例9-2】(多选题)(2026·高三·江西上饶·阶段检测)设函数,且记,则( )
A.数列的首项为1
B.数列的前8项和为1
C.数列的前8项和为-2187
D.数列的前8项和为0
【变式9-1】(多选题)(2026·浙江绍兴·三模)已知数列中,数列中,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则数列为等比数列
C.若,则数列为常数列 D.若,则
【变式9-2】(多选题)已知正项数列满足,则下列说法正确的是( )
A.!
B.!
C.
D.
【变式9-3】(多选题)(2026·高三·湖北·期中)已知函数,令,,则下列正确的选项为( )
A.数列的通项公式为,
B.
C.若数列为等差数列,则
D.
题型十:杨辉三角相关性质应用
【典例10-1】(2026·山东泰安·模拟预测)将杨辉三角中的所有“1”去除,将剩下的数按从上到下,从左到右的顺序依次排列,构成一个数列2,3,3,4,6,4,5,10,10,5,⋯,则这个数列的前21项和__________.
【典例10-2】“杨辉三角”具有很多有趣的性质,如图所示,将最上面一行记为第0行,则从第1行起,每一行两端都是数字1,而其余位置上的每个数都等于它“肩上”两个数的和;每一行第一个数构成常数列;从第一行起,每一行第二个数构成自然数列.现从第二行起,将每一行第三个数构成的数列记为,如图,实线上的数即为的前4项.记,则_____.
【变式10-1】如图所示,杨辉三角是二项式系数的一种几何排列,第n行是的展开式的二项式系数,直观解释了二项式系数规律.记第行从左至右的第个数为,若被675除所得的余数为,则________,________.
【变式10-2】如图是我国古代著名数学家杨辉在《详解九章算术》给出的一个用数排列起来的三角形阵,请通过观察图象发现递推规律,并计算从第三行到第十五行中,每行的第三位数字的总和为____.
【变式10-3】“杨辉三角”是中国数学史上的一个伟大成就,激发起一批又一批数学爱好者的探究欲望.题图为“杨辉三角”的一部分(如图),记第n行的第i个数为,则______.
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)若,则( )
A.−10 B.0 C.10 D.20
2.(2026·浙江金华·三模)的二项展开式中系数最大的项为( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第4项和第5项
3.(2026·北京·模拟预测)已知,则的值是( )
A.30 B.31 C.32 D.33
4.(2026·浙江绍兴·模拟预测)在二项式展开式中,若某一项含有不能化为有理数的根式(即字母指数不全为整数,或化简后仍含无限不循环小数形式的根式),则该项称为无理项.在的展开式中( )
A.一定有常数项,没有无理项
B.一定有常数项,可能有无理项
C.一定没有无理项,没有常数项
D.一定没有无理项,可能有常数项
5.(2026·浙江绍兴·模拟预测)在的展开式中,含有项的系数为( )
A. B. C. D.
6.(2026·陕西渭南·模拟预测)在的展开式中,的系数是( )
A.15 B. C.30 D.
7.(25-26高三下·陕西·阶段检测)的展开式中的系数为( )
A. B. C. D.
8.(2026·山东临沂·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
9.(多选题)(2026高三·全国·专题练习)(多选)已知的展开式的各项系数和为16,则( )
A.或 B.二项式展开式的常数项为54
C.二项式展开式的常数项为6 D.二项式展开式的常数项为6或54
10.(多选题)(2026·江苏苏州·模拟预测)已知二项式,则下列说法正确的有( )
A.展开式中系数大于的项共有项
B.展开式中所有项的二项式系数之和为
C.展开式中的常数项为
D.展开式中所有项的系数的绝对值之和为
11.(多选题)(2026·山东济宁·二模)的展开式中,第项与第项的二项式系数相等,则( )
A.展开式共项 B.展开式中常数项为
C.展开式中所有项的二项式系数之和为 D.展开式中所有项的系数之和为
12.(多选题)(2026·广西桂林·模拟预测)“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列.中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现,比欧洲早393年发现.在“杨辉三角”中,除每行(不含第0行)两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和.例如:第4行的6为第3行中两个3的和.则下列说法正确的是( )
A.第6行从左到右第4个数是15 B.第2026行的第1014个数最大
C. D.记第行的第个数为,则
13.(2026高三·全国·专题练习)化简的值为________.
14.(25-26高三下·湖南张家界·阶段检测)的展开式中,项的系数为______.
15.(2026·四川广安·模拟预测)若,则______.
16.(2026·天津武清·模拟预测)若的展开式的二项式系数和为64,则展开式中的系数为_________.
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