专题04 二项式定理(知识串讲 热考题型 专题训练)-2022-2023学年高二数学下学期期中期末考点大串讲(苏教版2019选择性必修第二册)
展开04 二项式定理
知识点1 二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(2)通项公式:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1项.
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数为C,C,…,C.
知识点2 二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项取得最大值;当n是奇数时,中间的两项与相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数的和:(a+b)n的展开式的各二项式系数的和等于2n.
知识点3 两个常用公式
(1)C+C+C+…+C=2n.
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
知识点4 二项展开式的三个重要特征
(1)字母a的指数按降幂排列由n到0.
(2)字母b的指数按升幂排列由0到n.
(3)每一项字母a的指数与字母b的指数的和等于n.
考点1 二项式展开式问题
【例1】展开式中x项的系数为( )
A.28 B.-28
C.112 D.-112
【总结】求形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤
第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式Tr+1=Can-rbr,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);
第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r;
第三步,把r代入通项公式中,即可求出Tr+1,有时还需要先求n,再求r,才能求出Tr+1或者其他量.
【变式1-1】二项式的展开式的常数项为60,则a的值为( )
A.2 B.-2
C.±2 D.±3
【变式1-2】若二项式的展开式中第5项是常数项,则正整数n的值可能为( )
A.6 B.10
C.12 D.15
考点2 形如(a+b)n(n∈N*)的展开式的特定项
【例2】(2022·烟台模拟)(1-2)8展开式中x项的系数为( )
A.28 B.-28
C.112 D.-112
【变式2-1】(2022·德州模拟)若n∈Z,且3≤n≤6,则n的展开式中的常数项为______.
考点3 形如(a+b)m(c+d)n (m,n∈N*)的展开式问题
【例3】(2022·泰安模拟)(x3-2)6的展开式中x6的系数为( )
A.6 B.10 C.13 D.15
【总结】
(1)求二项展开式中的特定项,一般是化简通项后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项即可.
(2)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏.
【变式3-1】(2022·合肥模拟)二项式(1-2x)4的展开式中x3项的系数是-70,则实数a的值为( )
A.-2 B.2
C.-4 D.4
【变式3-2】(2022·菏泽模拟)已知正整数n≥7,若(1-x)n的展开式中不含x5的项,则n的值为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
【变式3-3】(2022·烟台模拟)在(x2+2x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )
A.60 B.30
C.15 D.12
【变式3-4】(2021·北京)4的展开式中常数项为________.
【变式3-5】(2022·攀枝花模拟)(1+2x)5的展开式中,含x3的项的系数是( )
A.-112 B.-48
C.48 D.112
【变式3-6】6的展开式中,含x4项的系数为( )
A.4 B.6
C.10 D.15
考点4 两个多项式积的展开式问题
【例4】的展开式中x3y3项的系数为( )
A.80 B.160
C.200 D.240
【总结】求形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤
第一步,根据二项式定理把(a+b)m与(c+d)n分别展开,并写出其通项公式;
第二步,根据特定项的次数,分析特定项可由(a+b)m与(c+d)n的展开式中的哪些项相乘得到;
第三步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.
【变式4-1】(2)·的展开式中的常数项为( )
A.12 B.15
C.20 D.35
【变式4-2】已知(2-mx)的展开式中的常数项为8,则实数m=( )
A.2 B.-2
C.-3 D.3
【变式4-3】(x2-2x-1)的展开式中的常数项是________.
【变式4-4】(x-1)10的展开式的第6项的系数是( )
A.C B.-C
C.C D.-C
【变式4-5】(2022·邯郸模拟)(x2-x)(1+x)6的展开式中x3项的系数为( )
A.-9 B.9
C.-21 D.21
【变式4-6】(2022·大连模拟)(ax-y)(x+y)4的展开式中x3y2的系数为-2,则实数a的值为( )
A.- B.-1 C.1 D.
考点5 三项展开式问题
【例5】(一题多法)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )
A.10 B.20
C.30 D.60
【总结】求三项展开式特定项的方法
(1)通常将三项式转化为二项式积的形式,然后利用多项式积的展开式中的特定项(系数)问题的处理方法求解.(2)将其中某两项看成一个整体,直接利用二项式展开,然后再分类考虑特定项产生的所有可能情形.
【变式5-1】(x>0)的展开式中的常数项为____________.
【变式5-2】(x+y-z)6的展开式中xy2z3的系数是________.
考点6 二项式系数和与各项系数和
【例6】(多选)在的展开式中,各项系数和与二项式系数和之和为128,则( )
A.二项式系数和为64 B.各项系数和为64
C.常数项为-135 D.常数项为135
【总结】1.赋值法的应用
二项式定理给出的是一个恒等式,对于x,y的一切值都成立.因此,可将x,y设定为一些特殊的值.在使用赋值法时,令x,y等于多少,应视具体情况而定,一般取“1,-1或0”,有时也取其他值.
2.二项展开式各项系数和、奇数项系数和与偶数项系数和的求法
若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则展开式中:
(1)各项系数之和为f(1);
(2)a0+a2+a4+…=;
(3)a1+a3+a5+…=.
【变式6-1】(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=____________.
【变式6-2】已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.
求:(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)a0+a2+a4+a6;
(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|.
【变式6-3】在(1-2x)10的展开式中,各项系数的和是________.
【变式6-4】(多选)(2022·十堰调研)在n的展开式中,各项系数和与二项式系数和之和为128,则( )
A.二项式系数和为64 B.各项系数和为64
C.常数项为-135 D.常数项为135
【变式6-5】已知多项式(1-2x)+(1+x+x2)3=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,则a1=______,a2+a3+a4+a5+a6=______.
【变式6-6】(多选)已知(1-2x)2 022=a0+a1x+a2x2+…+a2 022x2 022,下列命题中正确的是( )
A.展开式中所有项的二项式系数的和为22 022
B.展开式中所有奇次项系数的和为
C.展开式中所有偶次项系数的和为
D.+++…+=-1
【变式6-7】(多选)已知(x-3)8=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+…+a8(x-2)8,则下列结论正确的有( )
A.a0=1
B.a6=-28
C.++…+=-
D.a0+a2+a4+a6+a8=128
【总结】赋值法的应用
一般地,对于多项式(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令g(x)=(a+bx)n,则(a+bx)n的展开式中各项的系数和为g(1),(a+bx)n的展开式中奇数项的系数和为[g(1)+g(-1)],(a+bx)n的展开式中偶数项的系数和为[g(1)-g(-1)].
【变式6-8】已知(2x-1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则|a0|+|a1|+…+|a5|等于( )
A.1 B.243
C.121 D.122
【变式6-9】(多选)(2022·济南模拟)在6的展开式中,下列说法正确的是( )
A.常数项为160
B.第4项的二项式系数最大
C.第3项的系数最大
D.所有项的系数和为64
【变式6-10】(多选)(2022·邯郸模拟)已知n的展开式中,二项式系数之和为64,下列说法正确的是( )
A.2,n,10成等差数列
B.各项系数之和为64
C.展开式中二项式系数最大的项是第3项
D.展开式中第5项为常数项
考点7 二项式系数的最值问题
【例7】(2-x)n的展开式中只有第4项的二项式系数最大,则展开式中x3的系数为________.
【变式7-1】已知(1+3x)n的展开式中,后三项的二项式系数的和等于121,则展开式中二项式系数最大的项为________.
【变式7-2】(多选)已知(a+b)n的展开式中第5项的二项式系数最大,则n的值可以为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
【变式7-3】在n的展开式中,只有第7项的二项式系数最大,则展开式常数项是( )
A. B.-
C.-28 D.28
考点8 项的系数的最值问题
【例8】已知的展开式的二项式系数和比的展开式的二项式系数和大992.则的二项式系数最大的项为________;的展开式系数最大的项为________.
【总结】二项展开式系数最大项的求法
如求(a+bx)n(a,b∈R)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A1,A2,…,An+1,且第k项系数最大,应用从而解出k来,即得.
【变式8-1】假如的二项展开式中x3项的系数是-84,则的二项展开式中系数最小的项是__________.
【变式8-2】6的展开式中二项式系数最大的项为第________项,系数最大的项为________.
考点9 二项式定理的应用
【例9】设a∈Z,且0≤a<13,若512 020+a能被13整除,则a等于( )
A.0 B.1
C.11 D.12
(2)1.028≈__________(小数点后保留三位小数).
【总结】1.用二项式定理处理整除问题,通常把幂的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再利用二项式定理展开,只考虑后面一、二项(或者是某些项)就可以了.
2.利用二项式定理近似运算时,首先将幂的底数写成两项和或差的形式,然后确定展开式中的保留项,使其满足近似计算的精确度.
【变式9-1】今天是星期三,经过7天后还是星期三,那么经过82 021天后是( )
A.星期二 B.星期三
C.星期四 D.星期五
【变式9-2】1-90C+902C-903C+…+9010C除以88的余数是________.
【变式9-3】设a∈Z,且0≤a≤13,若512 021+a能被13整除,则a等于( )
A.0 B.1 C.11 D.12
【变式9-4】利用二项式定理计算1.056,则其结果精确到0.01的近似值是( )
A.1.23 B.1.24
C.1.33 D.1.34
【变式9-5】已知n为满足S=n+C+C+C+…+C(n≥3)能被9整除的正数n的最小值,则n的展开式中,系数最大的项为( )
A.第6项 B.第7项
C.第11项 D.第6项和第7项
【总结】二项式定理应用的题型及解法
(1)在证明整除问题或求余数问题时要进行合理的变形,使被除式(数)展开后的每一项都含有除式的因式.
(2)二项式定理的一个重要用途是做近似计算:当n不很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
【变式9-6】设n为奇数,那么11n+C·11n-1+C·11n-2+…+C·11-1除以13的余数是( )
A.-3 B.2
C.10 D.11
【变式9-7】0.996的计算结果精确到0.001的近似值是( )
A.0.940 B.0.941
C.0.942 D.0.943
1.二项式的展开式中常数项为-20,则含x4项的系数为( )
A.-6 B.-15
C.6 D.15
2.的展开式中的系数为( )
A.15 B.-15
C.10 D.-10
3.已知的二项展开式的二项式系数和为8,所有项的系数和为-125,则实数b=( )
A.-10 B.10
C.-12 D.12
4.(x-1)6的展开式中,含x3项的系数为( )
A.45 B.-45
C.15 D.-15
5.已知m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=( )
A.5 B.6
C.7 D.8
6.22 021被9除所得的余数为t,则t=( )
A.4 B.5
C.6 D.7
7.若(x+a)2的展开式中x4的系数为3,则a=( )
A.1 B.
C. D.2
8.若的二项展开式中二项式系数最大项为5 670x2,则a=____________.
9.(x2+3x-4)4展开式中含有x3项的系数为______.
10.已知(x+1)n的展开式二项式系数和为128,则C-C2+C4+…+C(-2)n=__________.
11.记展开式的偶数项之和为P,则P的最小值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
12.若多项式x2+x10=a0+a1+…+a9(x+1)9+a10(x+1)10,则a3=( )
A.56 B.-120
C.-56 D.120
13.定义:两个正整数a,b,若它们除以正整数m所得的余数相等,则称a,b对模m同余,记作a≡b,比如:26≡16.已知n=C010+C110·8+C210·82+…+C1010·810,满足n≡p,则p可以是( )
A.23 B.21
C.19 D.17
14. (多选)关于多项式的展开式,下列结论正确的是( )
A.各项系数之和为1
B.各项系数的绝对值之和为212
C.存在常数项
D.x3的系数为40
15.(多选)已知=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,则下列选项正确的是( )
A.a3=-360
B.-=1
C.a1+a2+…+a6=
D.展开式中系数最大的为a2
16.若=a0+a1x+…+a2 021x2 021,则++…+的值为__________.
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