内容正文:
重难点培优02 刷透二项式定理的十大必刷题型内容导航
知识精讲·重难聚焦讲技巧 1
题型深研·通法变式提能力 2
题型1 二项式定理的正用、逆用 2
题型2 二项展开式中的特定项及系数 3
题型3 求两个多项式积的特定项 3
题型4 三项展开式问题 4
题型5 求系数或二项式系数的最值 4
题型6 展开式系数和问题 5
题型7 近似计算 6
题型8 求余数或整除问题 7
题型9 杨辉三角问题 7
题型10 利用二项式定理证明等式或不等式 9
分层进阶·双阶训练验成效 10
巩固过关 10
创新提升 14
知识精讲·重难聚焦讲技巧
知识点1 二项式定理
1.二项式定理
二项式定理
(a+b)n=an+an-1b1+…+an-kbk+…+bn(n∈N+)
二项式通项
Tk+1=an-kbk,它表示第k+1项
二项式系数
(k=0,1,2,…,n)
2.(a+b)n的展开式形式上的特点
(1)项数为n+1.
(2)各项的次数和都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n.
(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
(4)二项式系数从,,一直到,.
知识点2 二项式系数的性质
题型深研·通法变式提能力
题型1 二项式定理的正用、逆用
【典例1-1】(2026·山东德州·三模)若(,为有理数),则( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(24-25高二下·贵州贵阳·月考)化简,其结果等于( )
A. B. C. D.
方法技巧 运用二项式定理的解题策略
(1)正用:求形式简单的二项展开式时可直接由二项式定理展开,展开时注意二项展开式的特点:前一个字母是降幂,后一个字母是升幂.形如(a-b)n的展开式中会出现正负间隔的情况.对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.
(2)逆用:逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项的系数.
提醒:逆用二项式定理时如果项的系数是正负相间的,则是(a-b)n的形式.
【变式1-1】(2026·陕西西安·模拟预测)已知,则( )
A.1 B. C.2 D.-2
【变式1-2】(24-25高二下·江苏宿迁·期中)化简: .
题型2 二项展开式中的特定项及系数
【典例2-1】(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
【典例2-2】(25-26高二下·天津西青·阶段检测)二项式的展开式的常数项是( )
A.28 B.56 C.36 D.40
方法技巧 求二项展开式的特定项的常用方法
(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项).
(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,求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公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数集,再根据数的整除性来求解.
(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.
【变式2-1】(25-26高二下·天津西青·阶段检测)二项式的展开式的常数项是( )
A.28 B.56 C.36 D.40
【变式2-2】(25-26高三上·四川成都·期中)的展开式的中间项为 .
题型3 求两个多项式积的特定项
【典例3-1】(24-25高三下·福建厦门·期末)的展开式中的系数为( )
A.-60 B.-80 C.100 D.120
【典例3-2】(2026·山西忻州·模拟预测)的展开式中,的系数为____.
方法技巧 求两个多项式积的特定项的方法——双通法
所谓的“双通法”是根据多项式与多项式的乘法法则得到的展开式中一般项为:,再依据题目中对指数的特殊要求,确定与所满足的条件,进而求出,的取值情况.
【变式3-1】(多选)关于的展开式,下列说法正确的是( )
A.常数项为2 B.的系数为64
C.各项系数之和为5 D.展开式中不存在项
【变式3-2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在的展开式中,项的系数是________.(用数字作答)
【变式3-3】(2026·山西忻州·模拟预测)的展开式中,的系数为______.
题型4 三项展开式问题
【典例4-1】(2026·山东聊城·一模)的展开式中的系数是____________.
【典例4-2】的展开式中的常数项是( )
A.352 B. C.1120 D.
方法技巧 三招破解三项展开式问题
1.分解因式法:通过因式分解将三项式转化为两个二项式,然后利用二项式定理分别展开.
2.逐层展开法:将三项式分成两组,用二项式定理展开,再把其中含两项的一组展开;
3.利用组合知识:把三项式看成几个因式的积,利用组合知识分拆项的构成,注意最后应把各个同类项相合并.面的涂色问题一般转化为区域涂色问题处理.
【变式4-1】(2026·河南郑州·模拟预测)的展开式中,共有多少项( )
A.45 B.55 C.120 D.165
【变式4-2】(25-26高三上·四川成都·阶段检测)在的展开式中,的系数为( )
A.15 B.45 C.60 D.90
题型5 求系数或二项式系数的最值
【典例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
【典例5-2】(25-26高二·全国·课后作业)在的展开式中,
(1)求系数的绝对值最大的项;
(2)求二项式系数最大的项;
(3)求系数最大的项;
(4)求系数最小的项.
方法技巧 求系数或二项式系数最值的策略
1.求二项式系数最大项:如果是偶数,则中间一项(第项)的二项式系数最大;②如果是奇数,则中间两项(第项)的二项式系数相等并最大
2.求展开式系数最大项:如求的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为,且第项系数最大,应用,从而解出来,即得.
【变式5-1】(25-26高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)在的展开式中,二项式系数最大的项是( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第6项
【变式5-2】(25-26高三上·上海杨浦·开学考试)已知(n为正整数)的展开式中,末三项的二项式系数的和等于67;
(1)记,则的值是多少;
(2)求展开式中系数最大的项.
题型6 展开式系数和问题
【典例6-1】(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末)若,则( )
A.127 B.128 C.129 D.256
【典例6-2】(多选)(25-26高二下·黑龙江绥化·期中)设,则( )
A. B.
C.中最大的是 D.
方法技巧 二项展开式中系数和的求法
1.对形如,的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令即可,对的式子求其展开式的各项系数之和,只需令即可.
2.一般地,若,则展开式中各项系数之和为,奇数项系数之和为,偶数项系数之和为.
【变式6-1】(25-26高二下·北京·期中)已知且该多项式展开式的二项式系数和为64,则( )
A.21 B.64 C.78 D.156
【变式6-2】(25-26高三上·江苏·阶段检测)设,则( )
A.7 B.14 C.6 D.13
【变式6-3】(多选)(25-26高三下·贵州遵义·阶段检测)已知,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
题型7 近似计算
【典例7-1】(25-26高三下·浙江杭州·月考)实数的近似值(精确到0.001)是( )
A.31.680 B.31.681 C.31.682 D.31.683
【典例7-2】(25-26高二下·江苏苏州·期末)最接近下列哪个数字( )
A.1.20 B.1.21 C.1.22 D.1.23
方法技巧 用二项式定理求近似值问题的方法
用二项式定理求近似值问题,模式比较固定,近似值问题先凑整,再展开.
【变式7-1】(25-26高二下·山东临沂·期中)二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:对于任意实数,,当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:.用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.015 B.2.023 C.2.031 D.2.083
【变式7-2】(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)实数的近似值(精确到0.001)是( )
A.31.680 B.31.681 C.31.682 D.31.683
题型8 求余数或整除问题
【典例8-1】(2026·河南南阳·一模)今天是星期一,再过天是星期几( )
A.星期二 B.星期三 C.星期四 D.星期五
【典例8-2】(2026·江苏镇江·模拟预测)若能被7整除,则的一个值可能为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
方法技巧 求余数或整除问题的具体策略
利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和与差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.
【变式8-1】(2026·河北邯郸·二模)已知,则被10除的余数为( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【变式8-2】(25-26高二下·湖北·阶段检测)如果今天是星期五,那么天后是星期几?( )
A.星期一 B.星期二 C.星期四 D.星期六
题型9 杨辉三角问题
【典例9-1】(多选)(25-26高二下·内蒙古赤峰·期末)“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数阵中的排列规律,在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》中就有出现.如图所示,下列关于“杨辉三角”的说法正确的是( )
A.三角形的两个腰上的数字都是1
B.在第8行中,从左到右第5个数字是70
C.第9行所有数字之和为1024
D.在第2026行所有数字中,从左到右第1014个数字最大
【典例9-2】(多选)(2026·湖北黄石·一模)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《解析九章算法》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
方法技巧 杨辉三角问题求解策略
1.杨辉三角核心求解策略为递推法,核心规律:
首尾元素均为 1,其余每个元素等于上一行相邻两个元素之和。
2.解题可通过二维数组迭代实现,先初始化每行首尾数值,再逐层遍历填充中间数值。利用其特性可快速求解组合数.
【变式9-1】(多选)(25-26高二下·四川内江·期末)如图所示为杨辉三角.在欧洲,这个表被认为是帕斯卡(1623年-1662年)首先发现的.然而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.该表第n行的第r个数可以表示为,同学们开展了数学探究,则下列命题正确的有( )
A.第2027行中从左到右第29个数和第2000个数大小相等
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.若存在,使得(且)为公差不为0的等差数列,则
【变式9-2】(2026高三下·山东·竞赛)如图所示的数阵中,每一行中除了第一个与最后一个数为1外,其他数都等于它“肩上”的两个数之和.则将最外层的1全部删去后,前9行的数字和为______________.
题型10 利用二项式定理证明等式或不等式
【典例10】(2026高三·全国·专题练习)设,且,求证:
(1);
(2)求证:.
(证明过程中可以运用公式:对个正数,总有,式中等号成立的充要条件为)
方法技巧 利用二项式定理证明等式或不等式的具体策略
1.证明等式:核心用赋值法,对二项展开式代入 1、-1、2 等特殊值,匹配组合数求和结构;也可通过对比同次项系数、拆分奇偶项,推导组合恒等式,适配各类求和等式证明.
2.证明不等式:主打放缩法,利用二项式展开多项式,求证上界舍去多余正项、求证下界保留前几项;结合式子结构适度简化放缩,严控放缩尺度。针对含正整数 n 的不等式,可结合取值与单调性辅助证明,是高频解题手段.
【变式10-1】求证:
【变式10-2】已知函数,,满足:①对任意,都有;②对任意都有.
(1)试证明:为上的严格增函数;
(2)求;
(3)令,,试证明:.
分层进阶·双阶训练验成效
巩固过关
1.( 25-26广西部分学校高二下阶段性检测)的展开式共有( )
A.54项 B.55项 C.56项 D.57项
2.(25-26高二下·四川自贡·期末)的展开式中第6项系数为( )
A.1120 B. C. D.448
3.(25-26高二下·浙江金华·期末)的展开式中,第3项为常数项,且该常数项为60,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26高二下·重庆北碚·期末)乘积展开后的项数为( )
A.27 B.32 C.35 D.60
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)的展开式中,的系数为( )
A.135 B.15 C. D.
6.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)的展开式中的系数为( )
A. B. C.10 D.50
7.(2026高三·全国·专题练习),则等于( )
A. B. C.8 D.7
8.(2026高三下·吉林·竞赛)已知,若,则被除所得的余数为( )
A. B. C. D.
9.(多选)(25-26高二下·湖北武汉·期中)已知(常数)的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则( )
A.
B.展开式中的系数为
C.若展开式中各项系数的和为1024,则第5项的系数最大
D.展开式中奇数项的二项式系数的和为512
10.(多选)(25-26高二下·湖北襄阳·期末)已知,下列结论中正确的是( )
A.若第项和第项的二项式系数同时最大,则
B.当时,
C.当时,
D.当时,
11.(多选)(25-26高二下·河南郑州·期末)已知多项式按二项式定理展开后,各项的二项式系数依次排列,可构成经典的杨辉三角(如图1).我们对杨辉三角中的数字进行染色:若二项式系数为奇数,则将该位置涂为黑色;若为偶数,则涂为白色,染色后得到的几何图案,即为谢尔宾斯基三角形(如图2).请结合杨辉三角与谢尔宾斯基三角形的相关性质,判断下列说法中正确的是( )
A.
B.在“杨辉三角”中,第12行的奇数项数字之和为2048
C.在“杨辉三角”第行的数中,从左到右第个数最大
D.在“谢尔宾斯基三角形”中,第62行的黑色圆比白色圆多一个
12.(25-26高二下·贵州遵义·阶段检测)在的展开式中无理项的项数共有________项.
13.(24-25高二下·福建厦门·阶段检测)的展开式中二项式系数之和比各项系数和大,则在的展开式中,的系数为______.
14.(广东深圳实验学校2026-2027学年高一上学期摸底考试数学试题)设,那么________.
15.(26-27高三·全国·一轮复习)已知,则______,______.
16.(23-24高二上·江西九江·期末)实数精确到的近似值为______.
17.(25-26高二下·重庆渝北·期中)当时,将三项式展开,可得到如图所示的三项展开式和“广义杨辉三角形”:
若在的展开式中,的系数为10,则实数的值为____________.
18.(25-26高二下·河南郑州·期末)已知的展开式中,所有项的二项式系数的和是,求:
(1)的值及展开式中二项式系数最大的项;
(2)展开式中所有的有理项.
19.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)在二项式的展开式中,
(1)若,求展开式中的有理项;
(2)若第4项的系数与第6项的系数比为,求二项展开式中的各项的系数之和.
(3)若展开式中只有第5项的二项式系数最大,求展开式中系数绝对值最大的项.
20.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)已知.
(1)当时,,求中的最大值;
(2)若,求.
创新提升
1.(25-26高二下·河南驻马店·期末)已知,计算的值为( )
A. B. C. D.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知最小值为,则二项式展开式中常数项是( )
A.第10项 B.第9项 C.第8项 D.第7项
3.(26-27高三上·上海·开学考试)若且 , ,则的奇偶性( )
A.一定为奇数 B.一定为偶数
C.与的奇偶性相同 D.与的奇偶性相反
4.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知为等比数列的前项和,且公比,.若将除以所得余数记为,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
5.(25-26高二下·山东济宁·阶段检测)已知函数.
(1)当时,设,若在中,唯一的最大的数是,试求的值;
(2)化简;
(3)当时,定义:,化简:.
6.(2024·山东济南·三模)高斯二项式定理广泛应用于数学物理交叉领域.设 ,记 ,并规定.记,并规定.定义.
(1)若,求和;
(2)求 ;
(3)证明:
7.(25-26高二·江苏南京·期末)在的展开式中,把,,,,叫做三项式系数.
(1)当时,写出三项式系数,,的值;
(2)类比二项式系数性质,探究,,,的等量关系,并给出证明;
(3)求的值.
.
8 / 8zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
重难点培优02 刷透二项式定理的十大必刷题型内容导航
知识精讲·重难聚焦讲技巧 1
题型深研·通法变式提能力 2
题型1 二项式定理的正用、逆用 2
题型2 二项展开式中的特定项及系数 4
题型3 求两个多项式积的特定项 5
题型4 三项展开式问题 6
题型5 求系数或二项式系数的最值 8
题型6 展开式系数和问题 10
题型7 近似计算 12
题型8 求余数或整除问题 14
题型9 杨辉三角问题 15
题型10 利用二项式定理证明等式或不等式 19
分层进阶·双阶训练验成效 21
巩固过关 21
创新提升 30
知识精讲·重难聚焦讲技巧
知识点1 二项式定理
1.二项式定理
二项式定理
(a+b)n=an+an-1b1+…+an-kbk+…+bn(n∈N+)
二项式通项
Tk+1=an-kbk,它表示第k+1项
二项式系数
(k=0,1,2,…,n)
2.(a+b)n的展开式形式上的特点
(1)项数为n+1.
(2)各项的次数和都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n.
(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
(4)二项式系数从,,一直到,.
知识点2 二项式系数的性质
题型深研·通法变式提能力
题型1 二项式定理的正用、逆用
【典例1-1】(2026·山东德州·三模)若(,为有理数),则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据二项式定理,的展开式为:.
当为偶数时,,项为有理数,构成:;
当为奇数时,,项为乘以有理数,构成:,所以.
则.
【典例1-2】(24-25高二下·贵州贵阳·月考)化简,其结果等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设.
根据组合数的性质,则.
由二项式定理可知,
即.
那么,
因为,所以.
即,则.
故选:A.
方法技巧 运用二项式定理的解题策略
(1)正用:求形式简单的二项展开式时可直接由二项式定理展开,展开时注意二项展开式的特点:前一个字母是降幂,后一个字母是升幂.形如(a-b)n的展开式中会出现正负间隔的情况.对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.
(2)逆用:逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项的系数.
提醒:逆用二项式定理时如果项的系数是正负相间的,则是(a-b)n的形式.
【变式1-1】(2026·陕西西安·模拟预测)已知,则( )
A.1 B. C.2 D.-2
【答案】A
【分析】用待定系数法或配方法求解即可
【详解】易知
左右式子相等,对应系数相等,则,
解得,即
【变式1-2】(24-25高二下·江苏宿迁·期中)化简: .
【答案】
【详解】
,
题型2 二项展开式中的特定项及系数
【典例2-1】(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
【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.
【典例2-2】(25-26高二下·天津西青·阶段检测)二项式的展开式的常数项是( )
A.28 B.56 C.36 D.40
【答案】A
【详解】二项式的展开式通项为:
,
令,解得,
所以常数项为.
方法技巧 求二项展开式的特定项的常用方法
(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项).
(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,求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公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数集,再根据数的整除性来求解.
(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.
【变式2-1】(25-26高二下·天津西青·阶段检测)二项式的展开式的常数项是( )
A.28 B.56 C.36 D.40
【答案】A
【详解】二项式的展开式通项为:
,
令,解得,
所以常数项为.
【变式2-2】(25-26高三上·四川成都·期中)的展开式的中间项为 .
【答案】
【详解】由二项式定理可知,展开式共项,
所以的展开式的中间项为第项,
所以,由二项式定理展开的通项公式得:
所以的展开式的中间项为
题型3 求两个多项式积的特定项
【典例3-1】(24-25高三下·福建厦门·期末)的展开式中的系数为( )
A.-60 B.-80 C.100 D.120
【答案】A
【详解】若中选取,则在的展开式中选取含的项,即,二者相乘得;若中选取,则在的展开式中选取含的项,即,二者相乘得,故的展开式中的系数为20-80=-60,
故选: A.
【典例3-2】(2026·山西忻州·模拟预测)的展开式中,的系数为____.
【答案】
【详解】展开式的通项为,,
所以展开式中的系数为.
方法技巧 求两个多项式积的特定项的方法——双通法
所谓的“双通法”是根据多项式与多项式的乘法法则得到的展开式中一般项为:,再依据题目中对指数的特殊要求,确定与所满足的条件,进而求出,的取值情况.
【变式3-1】(多选)关于的展开式,下列说法正确的是( )
A.常数项为2 B.的系数为64
C.各项系数之和为5 D.展开式中不存在项
【答案】ACD
【分析】应用二项式定理写出的展开式通项,结合乘积形式判断A、C、D;应用赋值法判断C.
【详解】对于,展开式通项为,,
当,则,故原式的常数项为2,A对;
当,则,故的系数为,B错;
令,各项系数之和为,C对;
当,则,当,则,
所以项的系数为,D对.
故选:ACD
【变式3-2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)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.
【变式3-3】(2026·山西忻州·模拟预测)的展开式中,的系数为______.
【答案】
【分析】根据二项展开式的通项公式可求得结果.
【详解】根据二项式定理,的展开式的通项公式为,其中,
的展开式的通项公式为,其中,
因此,要求的展开式中的系数,则,
当时,,系数为;
当时,,系数为;
当时,,系数为;
当时,,系数为;
因此的系数为.
题型4 三项展开式问题
【典例4-1】(2026·山东聊城·一模)的展开式中的系数是____________.
【答案】
【详解】表示5个因式的乘积,
的项可以是:从5个因式中选1个提供,1个提供,3个提供1,
此时的系数为,
的项也可以是:从5个因式中选3个提供,0个提供,2个提供1,
此时的系数为,
所以展开式中的系数为.
【典例4-2】的展开式中的常数项是( )
A.352 B. C.1120 D.
【答案】C
【分析】法一:将原式看作二项式的展开,利用二项式定理展开,仅选取展开式中不含的项并求和,得到常数项;法二:先将原式括号内配方并平方转化为,再写出其通项公式,令的指数为0确定值,代入计算得常数项.
【详解】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.
方法技巧 三招破解三项展开式问题
1.分解因式法:通过因式分解将三项式转化为两个二项式,然后利用二项式定理分别展开.
2.逐层展开法:将三项式分成两组,用二项式定理展开,再把其中含两项的一组展开;
3.利用组合知识:把三项式看成几个因式的积,利用组合知识分拆项的构成,注意最后应把各个同类项相合并.面的涂色问题一般转化为区域涂色问题处理.
【变式4-1】(2026·河南郑州·模拟预测)的展开式中,共有多少项( )
A.45 B.55 C.120 D.165
【答案】B
【分析】按照展开式项含有字母个数分类,即可求出项数.
【详解】当展开式的项含有1个字母时,有项,
当展开式的项含有2个字母时,有项,
当展开式的项含有3个字母时,有项,
所以的展开式共有项.
【变式4-2】(25-26高三上·四川成都·阶段检测)在的展开式中,的系数为( )
A.15 B.45 C.60 D.90
【答案】B
【分析】根据二项式展开式的通项公式计算即可求解.
【详解】的展开式为
,
所以二项式展开式中含项为,
二项式展开式中含项的系数为45.
故选:B
题型5 求系数或二项式系数的最值
【典例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
【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.
【典例5-2】(25-26高二·全国·课后作业)在的展开式中,
(1)求系数的绝对值最大的项;
(2)求二项式系数最大的项;
(3)求系数最大的项;
(4)求系数最小的项.
【答案】(1)第6项和第7项;(2);(3);(4).
【详解】由二项式定理可得的展开式的通项为.
(1)设第项系数的绝对值最大.
则∴解得.
故系数绝对值最大的项是第6项和第7项.
(2)二项式系数最大的项为中间项,即为第5项,
所以.
(3)由(1)知,展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大,而第6项的系数为负数,第7项的系数为正数,则系数最大的项为.
(4)由(1)知,展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大,而第6项的系数为负数,第7项的系数为正数,系数最小的项为.
方法技巧 求系数或二项式系数最值的策略
1.求二项式系数最大项:如果是偶数,则中间一项(第项)的二项式系数最大;②如果是奇数,则中间两项(第项)的二项式系数相等并最大
2.求展开式系数最大项:如求的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为,且第项系数最大,应用,从而解出来,即得.
【变式5-1】(25-26高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)在的展开式中,二项式系数最大的项是( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第6项
【答案】C
【详解】展开式共有项,二项式系数最大的项是中间项,即第5项.
【变式5-2】(25-26高三上·上海杨浦·开学考试)已知(n为正整数)的展开式中,末三项的二项式系数的和等于67;
(1)记,则的值是多少;
(2)求展开式中系数最大的项;
【分析】(1)根据二项式系数性质以及赋值法计算即可求出结果;
(2)利用展开式通项构造不等式,根据系数最大解不等式可求出符合题意的项.
【详解】(1)展开式末三项的二项式系数分别为
则,即;
整理可得,
解得:(舍)或,
令,
故,
故
(2)由(1)知,则展开式通项为
设第项即为系数最大的项,
所以,整理可得,
解得;
因此系数最大的项为或.
题型6 展开式系数和问题
【典例6-1】(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末)若,则( )
A.127 B.128 C.129 D.256
【答案】B
【详解】当时,,
当时,,
相减得,即.
【典例6-2】(多题)(25-26高二下·黑龙江绥化·期中)设,则( )
A. B.
C.中最大的是 D.
【答案】AB
【详解】设,则,所以, A选项正确;
令,得,B选项正确;
为负数,显然C选项错误;
令,得,
令,得,所以,D选项错误.故选:AB.
方法技巧 二项展开式中系数和的求法
1.对形如,的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令即可,对的式子求其展开式的各项系数之和,只需令即可.
2.一般地,若,则展开式中各项系数之和为,奇数项系数之和为,偶数项系数之和为.
【变式6-1】(25-26高二下·北京·期中)已知且该多项式展开式的二项式系数和为64,则( )
A.21 B.64 C.78 D.156
【答案】A
【分析】根据已知条件求出,结合二项式展开式的通项公式求出值,求和即可.
【详解】由该多项式展开式的二项式系数和为64,得,解得,
则展开式通项公式为,
所以,.
当时,;当时,;
当时,;当时,;
当时,;当时,;当时,;
所以.
【变式6-2】(25-26高三上·江苏·阶段检测)设,则( )
A.7 B.14 C.6 D.13
【答案】D
【分析】等式两边同时求导,利用赋值计算即可.
【详解】令可得,
对两边同时求导得:
,
令有,,
所以.
故选:D
【变式6-3】(多选)(25-26高三下·贵州遵义·阶段检测)已知,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】本题考查二项式定理的应用,通过赋值法、通项公式、求导法分别求解各选项涉及的系数相关问题.
【详解】 选项A:令,代入等式得,即,故A正确;
选项B: 令,得 ①;
令,得 ②;
①-②得,即,故B正确;
选项C:二项展开通项为,
取得,故C错误;
选项D:对原等式两边关于求导,得,
令代入得,
即,故D正确.
题型7 近似计算
【典例7-1】(25-26高三下·浙江杭州·月考)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.
【典例7-2】(25-26高二下·江苏苏州·期末)最接近下列哪个数字( )
A.1.20 B.1.21 C.1.22 D.1.23
【答案】C
【分析】利用二项式定理进行估值即可.
【详解】由题意得,
由二项式定理得,
而从第3项以后,后面的项非常小,我们进行忽略即可,
所以我们得到,
则其与1.22更接近,故C正确.
故选:C
方法技巧 用二项式定理求近似值问题的方法
用二项式定理求近似值问题,模式比较固定,近似值问题先凑整,再展开.
【变式7-1】(25-26高二下·山东临沂·期中)二项式定理,又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿提出.二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理:对于任意实数,,当比较小的时候,取广义二项式定理展开式的前两项可得:,并且的值越小,所得结果就越接近真实数据.用这个方法计算的近似值,可以这样操作:.用这样的方法,估计的近似值约为( )
A.2.015 B.2.023 C.2.031 D.2.083
【答案】C
【分析】变形,然后根据题意,计算即可得解.
【详解】.
故选:C.
【变式7-2】(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)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
【分析】先将变形为,再利用二项式定理展开化简即可得解.
【详解】
,
将精确到,故近似值为.
题型8 求余数或整除问题
【典例8-1】(2026·河南南阳·一模)今天是星期一,再过天是星期几( )
A.星期二 B.星期三 C.星期四 D.星期五
【答案】D
【详解】因为,
由能被整除,则上式前项都能被整除,只需看最后一项除以的余数,
由,
则除以的余数为,
所以今天是星期一,再过天,是星期五.
【典例8-2】(2026·江苏镇江·模拟预测)若能被7整除,则的一个值可能为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【答案】A
【详解】
,
因为,
所以能被7整除,
,
所以能被7整除,
因此要想能被7整除,只需能被7整除.
A:,,显然符合能被7整除;
B:,,显然不符合能被7整除;
C:,,显然不符合能被7整除;
D:,,显然不符合能被7整除;
故选:A
方法技巧 求余数或整除问题的具体策略
利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和与差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.
【变式8-1】(2026·河北邯郸·二模)已知,则被10除的余数为( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【答案】D
【分析】利用二项式定理化简原式,将问题转化为求除以10所得的余数,即可得.
【详解】,
由
,
由于最后一项为,所以被10除的余数为9.
【变式8-2】(25-26高二下·湖北·阶段检测)如果今天是星期五,那么天后是星期几?( )
A.星期一 B.星期二 C.星期四 D.星期六
【答案】B
【分析】利用二项式定理求除以7的余数,再结合星期的周期规律,从星期五往后数对应天数即可求得.
【详解】因为一周是7天,所以只需计算除以7 的余数.
因为
,()
因为除最后一项,其余项都是7的倍数,所以除以7的余数等于除以7 的余数,
又因为,
而
,()
除最后一项1,其余项都是7的倍数,都能被7 整除,所以除以7 的余数是1,
因此除以7的余数为,今天是星期五,往后数4天就是星期二.
题型9 杨辉三角问题
【典例9-1】(多选)(25-26高二下·内蒙古赤峰·期末)“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数阵中的排列规律,在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》中就有出现.如图所示,下列关于“杨辉三角”的说法正确的是( )
A.三角形的两个腰上的数字都是1
B.在第8行中,从左到右第5个数字是70
C.第9行所有数字之和为1024
D.在第2026行所有数字中,从左到右第1014个数字最大
【答案】ABD
【分析】根据杨辉三角的性质及二项式系数的性质分别判断即可.
【详解】对于A,由杨辉三角的定义及图形可知,三角形的两个腰上的数字都是1,
即和,故选项A正确;
选项B:第8行的数字对应展开式的二项式系数,即,
从左到右第5个数字对应,即,故选项B正确;
选项C:第行所有数字之和为,所以第9行所有数字之和为,而,故选项C错误;
选项D:第2026行共有个数字,因为为偶数,
所以二项式系数在时取得最大值,
此时对应的是从左到右第个数字,故选项D正确.
【典例9-2】(多选)(2026·湖北黄石·一模)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《解析九章算法》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
【分析】根据杨辉三角的性质即可求解A,根据组合数的性质化简即可求解B,利用二项式定理求解第48行的所有数字的和,进而根据二项式定理,根据整除的性质即可求解C,根据二项式的和,结合等比数列以及等差数列的性质,即可求解D.
【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.
方法技巧 杨辉三角问题求解策略
1.杨辉三角核心求解策略为递推法,核心规律:
首尾元素均为 1,其余每个元素等于上一行相邻两个元素之和。
2.解题可通过二维数组迭代实现,先初始化每行首尾数值,再逐层遍历填充中间数值。利用其特性可快速求解组合数.
【变式9-1】(多选)(25-26高二下·四川内江·期末)如图所示为杨辉三角.在欧洲,这个表被认为是帕斯卡(1623年-1662年)首先发现的.然而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.该表第n行的第r个数可以表示为,同学们开展了数学探究,则下列命题正确的有( )
A.第2027行中从左到右第29个数和第2000个数大小相等
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.若存在,使得(且)为公差不为0的等差数列,则
【答案】ACD
【分析】A选项:第行第个数为,再结合进行运算;B选项:根据组合数性质进行运算;C选项:先由组合数性质得到第48行的所有数字之和,再结合二项式定理展开可得结论;D选项:根据组合数性质解出,再结合二项式定理展开进行运算.
【详解】第2027行中从左到右第29个数是,第2000个数是,因为,
所以第2027行中从左到右第29个数和第2000个数大小相等,A正确.
从第4行起到第19行,每一行的第4个数字之和为,
因为,所以,
即每一行的第4个数字之和为,B错误.
第48行的所有数字之和为,
因为,
故第48行的所有数字之和被7除的余数为1,C正确.
因为,即(且)为公差不为0的等差数列,
则,解得,
又,
所以,又,
故,D正确.
【变式9-2】(2026高三下·山东·竞赛)如图所示的数阵中,每一行中除了第一个与最后一个数为1外,其他数都等于它“肩上”的两个数之和.则将最外层的1全部删去后,前9行的数字和为______________.
【答案】2026
【分析】根据杨辉三角的特征,及二项式定理求出第n行的数字和,从而根据等比数列,等差数列的前n项和求出前n行的数字和,进而代入即可求解.
【详解】图中数阵为杨辉三角,删去最外层后,对正整数n,第n行的n个数字依次为,
由二项式定理,第n行的数字和为
则前n行的数字和为,
所以当时,即为2026.
题型10 利用二项式定理证明等式或不等式
【典例10】(2026高三·全国·专题练习)设,且,求证:
(1);
(2)求证:.
(证明过程中可以运用公式:对个正数,总有,式中等号成立的充要条件为)
【详解】(1)由于,则,
又,故.
(2)根据公式,对个正数,总有,式子等号成立的充要条件为,
故,而,
这样,
所以,又,
所以.
方法技巧 利用二项式定理证明等式或不等式的具体策略
1.证明等式:核心用赋值法,对二项展开式代入 1、-1、2 等特殊值,匹配组合数求和结构;也可通过对比同次项系数、拆分奇偶项,推导组合恒等式,适配各类求和等式证明.
2.证明不等式:主打放缩法,利用二项式展开多项式,求证上界舍去多余正项、求证下界保留前几项;结合式子结构适度简化放缩,严控放缩尺度。针对含正整数 n 的不等式,可结合取值与单调性辅助证明,是高频解题手段.
【变式10-1】求证:
【证明】令,则;
两式相加可得,
所以;
可得.
【变式10-2】已知函数,,满足:①对任意,都有;②对任意都有.
(1)试证明:为上的严格增函数;
(2)求;
(3)令,,试证明:.
【分析】(1)对①中等式变形,利用定义法判断出的单调性;
(2)先假设,根据题意求的值,即可求解出的值,再结合(1)的单调性确定出的值,由此计算出结果;
(3)根据条件判断出为等比数列并求解出通项公式,利用不等式以及二项展开式采用放缩方法证明不等式.
【详解】(1)证明:由①可知:对任意,,
整理得,
不妨设,则,从而,
所以函数为上的单调增函数.
(2)令,则,显然,否则,与矛盾.
从而,而由,即得.
又由(1)知,即.
于是得,且,从而,即.
由知.
于是,
,,
,,
, 由于,
而且由(1)知,函数为单调增函数,因此.
从而.
(3)证明:,
,.
即数列是以为首项,以为公比的等比数列.
∴
于是,显然,
另一方面,
从而.
综上所述,.
【点睛】关键点睛:对于指数式与多项式的不等式证明问题,常利用二项式定理分析证明,本题即为.
分层进阶·双阶训练验成效
巩固过关
1.( 25-26广西部分学校高二下阶段性检测)的展开式共有( )
A.54项 B.55项 C.56项 D.57项
【答案】C
【详解】的展开式共有项.
2.(25-26高二下·四川自贡·期末)的展开式中第6项系数为( )
A.1120 B. C. D.448
【答案】C
【详解】展开式的通项为
且,
令,则,所以展开式中第6项系数为.
3.(25-26高二下·浙江金华·期末)的展开式中,第3项为常数项,且该常数项为60,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用二项展开式的通项公式,先根据第三项为常数项求出展开式的次数,再结合常数项的值为求解正数.
【详解】对于,其展开式通项,
第3项对应,即,由第3项是常数项,得,解得.
已知常数项为,代入得,即,解得,
又,所以.
4.(25-26高二下·重庆北碚·期末)乘积展开后的项数为( )
A.27 B.32 C.35 D.60
【答案】D
【详解】多项式乘法原理:展开每一项,都是从每个括号里各选一个字母相乘得到,
第1个括号有3种选择,第2个括号有5种选择,第3个括号有4种选择,
根据分步乘法计数原理得,
所以展开后的项数是60.
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)的展开式中,的系数为( )
A.135 B.15 C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知的通项为,,
可知的通项为,
令,,解得,,所以的系数为.
6.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)的展开式中的系数为( )
A. B. C.10 D.50
【答案】C
【详解】的通项公式,
项系数为;项系数为,
则的展开式中的系数为.
7.(2026高三·全国·专题练习),则等于( )
A. B. C.8 D.7
【答案】D
【详解】令,得①,
令,得②,
①-②,并除以2,得,所以.
8.(2026高三下·吉林·竞赛)已知,若,则被除所得的余数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】赋值法求得,应用二项式定理展开式即可判断被除所得的余数.
【详解】令,则,
而,
所以部分可被整除,
且末项,所以被除所得的余数为.
9.(多选)(25-26高二下·湖北武汉·期中)已知(常数)的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则( )
A.
B.展开式中的系数为
C.若展开式中各项系数的和为1024,则第5项的系数最大
D.展开式中奇数项的二项式系数的和为512
【答案】ABD
【详解】对A:由已知,,所以,故A正确;
对B:的系数为,故B正确;
对C:因为展开式中各项系数的和为1024,所以或.
因为,所以.
所以第5项的系数为,第6项系数为,
因为,即第5项的系数小于第6项系数,故C错误;
对D:展开式中奇数项的二项式系数和为,故D正确.
10.(多选)(25-26高二下·湖北襄阳·期末)已知,下列结论中正确的是( )
A.若第项和第项的二项式系数同时最大,则
B.当时,
C.当时,
D.当时,
【答案】ACD
【分析】由二项式定理写出展开式通项,结合各项描述及赋值法判断各项的正误.
【详解】的展开式第项为,
A:根据二项式系数的性质,第项和第项二项式系数同时最大,
所以为奇数,且,解得,故正确;
B:当时,为的系数,
取代入通项得,故错误;
C:当时,展开式项系数的绝对值为,
因此等价于的所有项系数和,
令代入得,故正确;
D:当时,展开式为,
由,
将代入,得,
因此,故正确.
11.(多选)(25-26高二下·河南郑州·期末)已知多项式按二项式定理展开后,各项的二项式系数依次排列,可构成经典的杨辉三角(如图1).我们对杨辉三角中的数字进行染色:若二项式系数为奇数,则将该位置涂为黑色;若为偶数,则涂为白色,染色后得到的几何图案,即为谢尔宾斯基三角形(如图2).请结合杨辉三角与谢尔宾斯基三角形的相关性质,判断下列说法中正确的是( )
A.
B.在“杨辉三角”中,第12行的奇数项数字之和为2048
C.在“杨辉三角”第行的数中,从左到右第个数最大
D.在“谢尔宾斯基三角形”中,第62行的黑色圆比白色圆多一个
【答案】ABD
【分析】根据二项式系数的性质可判断ABC选项,由谢尔宾斯基三角形的定义可判断D选项
【详解】由题意可得,故A正确;
由“杨辉三角”的性质可知第行的所有数字之和为,
又奇数项数字之和与偶数项数字之和相等,故第12行的奇数项数字之和为,故B正确;
在“杨辉三角”第行的数有个,中间项的值最大,故最大为第个数,故C错误;
由“杨辉三角”的规律观察可得第行是奇偶相间的,又,
所以第62行的63个数是奇偶相间,且两端都是奇数,所以黑色圆比白色圆多一个,故D正确.
12.(25-26高二下·贵州遵义·阶段检测)在的展开式中无理项的项数共有________项.
【答案】20
【详解】二项式展开式的通项公式为,
当且仅当为整数时,为有理项,此时,
因此在的展开式中有理项的项数共有5项,而展开式的总项数为25项,
所以在的展开式中无理项的项数共有20项.
13.(24-25高二下·福建厦门·阶段检测)的展开式中二项式系数之和比各项系数和大,则在的展开式中,的系数为______.
【答案】
【详解】的二项式系数之和为,令,代入得,
则,解得,
,其二项展开通项公式为:
,
令,得,
代入通项得.
14.(广东深圳实验学校2026-2027学年高一上学期摸底考试数学试题)设,那么________.
【答案】
【详解】在中,
取,得,取,得,
所以.
15.(26-27高三·全国·一轮复习)已知,则______,______.
【答案】
【详解】令,则,从而原式可转化为,
则.
令,则;令,则.
故.
16.(23-24高二上·江西九江·期末)实数精确到的近似值为______.
【答案】
【分析】先将变形为,再利用二项式定理展开化简即可得解.
【详解】因为
,
将精确到,故近似值为.
故答案为:.
17.(25-26高二下·重庆渝北·期中)当时,将三项式展开,可得到如图所示的三项展开式和“广义杨辉三角形”:
若在的展开式中,的系数为10,则实数的值为____________.
【答案】
【分析】根据广义杨辉三角的展开式,得到项为,列出方程,即可求解.
【详解】由广义杨辉三角,可得:,
即在的展开式中,的系数为45,的系数为30,
所以在的展开式中,项为,
所以,解得.
18.(25-26高二下·河南郑州·期末)已知的展开式中,所有项的二项式系数的和是,求:
(1)的值及展开式中二项式系数最大的项;
(2)展开式中所有的有理项.
【分析】(1)所有二项式系数之和为,由此求出n;利用n为奇数时,中间两项的二项式系数最大即可求解;
(2)写出通项公式,令x的指数为整数,找出k的可取整数值,算出有理项.
【详解】(1)由题可知,,
展开式中二项式系数最大的项为第4项和第5项.
展开式的通项公式为
;.
综上,展开式中二项式系数最大的项为和;
(2)由(1)知展开式的通项公式为,
有理项要求的指数为整数,即,其中,
易知当,,,时,其对应的项依次为:
;;
;.
19.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)在二项式的展开式中,
(1)若,求展开式中的有理项;
(2)若第4项的系数与第6项的系数比为,求二项展开式中的各项的系数之和.
(3)若展开式中只有第5项的二项式系数最大,求展开式中系数绝对值最大的项.
【分析】(1)先求出通项公式,让的指数为整数,可得有理项;
(2)先利用通项公式求出第4项与第6项的系数,根据条件求出,然后利用赋值法可得答案.
(3)利用二项式系数的性质及系数的最大项求出,再列不等式求出即可.
【详解】(1)的通项公式.
令,解得,对应有理项为,,.
(2)的通项公式.
第4项系数为,第6项系数为.
因为系数比,所以,化简得,解得(舍去).
令,则各项系数和为.
(3)只有第5项二项式系数最大,所以为偶数,中间项为第5项,故.
设第项系数绝对值最大,则,
解得,即或.
当,系数绝对值最大的项;
当,系数绝对值最大的项.
20.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)已知.
(1)当时,,求中的最大值;
(2)若,求.
【分析】(1)根据二项展开式得,则,分析为偶数时,取得最大值,再列出不等式组,解出即可;
(2)法一:两边同时求导后再代入即可;法二:首先得,,再根据恒等式计算即可.
【详解】(1)当时,,
,则,
显然为奇数时,;为偶数时,;
则当取到最大值时,为偶数,
设为最大项,其中.当时,
得,即,
解得,又因为,经验证得:.
又因为,所以最大项为.
(2)法一:因为,
,
令,得:,所以:.
法二:
则,因为,所以,
所以
创新提升
1.(25-26高二下·河南驻马店·期末)已知,计算的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二项式定理展开,得到,,将这两个等式相加计算得解.
【详解】因为,其中,
设,
因为,,,
所以,
,则选项C正确.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知最小值为,则二项式展开式中常数项是( )
A.第10项 B.第9项 C.第8项 D.第7项
【答案】B
【分析】利用去绝对值求出函数的最小值,根据二项式定理的通项计算常数项.
【详解】因为,则
当时,,最小值为;
当时,,最小值为;
当时,,最小值为;
综上;则;
通项为,
令,解得;故常数项为第项.
3.(26-27高三上·上海·开学考试)若且 , ,则的奇偶性( )
A.一定为奇数 B.一定为偶数
C.与的奇偶性相同 D.与的奇偶性相反
【答案】D
【分析】根据二项式展开式,分析可得,据此求出的表达式,可取某些特殊的n值进行分析,由此进行判断;
【详解】,
同理,,
两者对比可知为奇数时,,
又为偶数时,为有理数,且,
即两者展开式中k为偶数的部分,为相等的有理数,
所以可知,,
因此可解得,
对于A,取,可得为偶数,与一定为奇数矛盾,故A错误;
对于B,取,可得为奇数,与一定为偶数矛盾,故B错误;
对于C,为奇数,为偶数,奇偶性不同,故C错误;
对于D,
当为偶数时,为奇数;
当为奇数时,为奇数,为偶数,D选项正确;
4.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知为等比数列的前项和,且公比,.若将除以所得余数记为,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【分析】先根据等比数列前项和公式求出,从而得到的通项公式,再根据二项式定理的展开式即可求出.
【详解】由等比数列公比,
则,
解得,所以,
又,
又,
则不含有因子的只有最后一项,
所以除以7的余数为1,则除以7的余数为2,即.
5.(25-26高二下·山东济宁·阶段检测)已知函数.
(1)当时,设,若在中,唯一的最大的数是,试求的值;
(2)化简;
(3)当时,定义:,化简:.
【分析】(1)利用不等式法求系数最大的项即可求出;
(2)把所求式提出,对,令,即可求解;
(3)利用倒序相加以及二项式系数和的性质即可求解.
【详解】(1)因为二项式展开式的通项为:,
又在中,唯一的最大的数是,由于,
所以,即,解得,即,
又,所以或;
(2),
原式;
(3)①,
②,
在①、②添加,则得
③,
④,
③+④得:,
.
6.(2024·山东济南·三模)高斯二项式定理广泛应用于数学物理交叉领域.设 ,记 ,并规定.记,并规定.定义.
(1)若,求和;
(2)求 ;
(3)证明:
【解析】(1)若,
而
(2)当时,
,
当时,由
可得 ;
综上所述,.
(3)结合第二问结论知,
要证
只需证
,
令,易知,
则,
所以,
一方面,
另一方面,,
当且时, 由于,
比较两式中的系数可得:,
则
由 可知=,
当时,由
可知:,
此时命题也成立.
当时, 也成立.
综上所述,.
7.(25-26高二·江苏南京·期末)在的展开式中,把,,,,叫做三项式系数.
(1)当时,写出三项式系数,,的值;
(2)类比二项式系数性质,探究,,,的等量关系,并给出证明;
(3)求的值.
【解析】(1)因为,
所以.
(2)类比二项式系数性质,三项式系数有如下性质:
,
因为,
所以,
上式左边的系数为,而上式右边的系数为,
由为恒等式,
得
(3)
,
其中系数为,
又,
而二项式的通项,
因为2024不是3的倍数,所以的展开式中没项,
由代数式恒成立,得
.
8 / 8zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$