2024高考数学一轮复习讲义(步步高版)第十章 §10.3 二项式定理
展开知识梳理
1.二项式定理
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为Ceq \\al(0,n)+Ceq \\al(1,n)+Ceq \\al(2,n)+…+Ceq \\al(n,n)=2n.
常用结论
1.Ceq \\al(0,n)+Ceq \\al(2,n)+Ceq \\al(4,n)+…=Ceq \\al(1,n)+Ceq \\al(3,n)+Ceq \\al(5,n)+…=2n-1.
2.Ceq \\al(m,n+1)=Ceq \\al(m-1,n)+Ceq \\al(m,n).
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)Ceq \\al(k,n)an-kbk是(a+b)n的展开式中的第k项.( × )
(2)(a+b)n的展开式中每一项的二项式系数与a,b无关.( √ )
(3)通项公式Tk+1=Ceq \\al(k,n)an-kbk中的a和b不能互换.( √ )
(4)二项式的展开式中的系数最大项与二项式系数最大项是相同的.( × )
教材改编题
1.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-\r(x)))10的展开式中x2的系数等于( )
A.45 B.20 C.-30 D.-90
答案 A
解析 因为展开式的通项为Tk+1=,令-10+eq \f(3,2)k=2,得k=8,所以展开式中x2的系数为(-1)8×Ceq \\al(8,10)=45.
2.已知Ceq \\al(0,n)+2Ceq \\al(1,n)+22Ceq \\al(2,n)+23Ceq \\al(3,n)+…+2nCeq \\al(n,n)=243,则Ceq \\al(1,n)+Ceq \\al(2,n)+Ceq \\al(3,n)+…+Ceq \\al(n,n)等于( )
A.31 B.32 C.15 D.16
答案 A
解析 逆用二项式定理得Ceq \\al(0,n)+2Ceq \\al(1,n)+22Ceq \\al(2,n)+23Ceq \\al(3,n)+…+2nCeq \\al(n,n)=(1+2)n=243,
即3n=35,所以n=5,
所以Ceq \\al(1,n)+Ceq \\al(2,n)+Ceq \\al(3,n)+…+Ceq \\al(n,n)=25-1=31.
3.若eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))n的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________.
答案 20
解析 因为二项式系数之和为2n=64,所以n=6,则Tk+1=Ceq \\al(k,6)·x6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))k=Ceq \\al(k,6)x6-2k,当6-2k=0,即k=3时为常数项,T4=Ceq \\al(3,6)=20.
题型一 通项公式的应用
命题点1 形如(a+b)n(n∈N*)的展开式的特定项
例1 (1)二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,\r(x))-x2))10的展开式中的常数项是( )
A.-45 B.-10 C.45 D.65
答案 C
解析 由二项式定理得Tk+1=Ceq \\al(k,10)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,\r(x))))10-k(-x2)k=,令eq \f(5k,2)-5=0得k=2,所以常数项为(-1)2Ceq \\al(2,10)=45.
(2)已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(a,\r(x))))5的展开式中x5的系数为A,x2的系数为B,若A+B=11,则a=__________.
答案 ±1
解析 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(a,\r(x))))5的展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,5)x5-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(a,\r(x))))k=(-a)kCeq \\al(k,5).由5-eq \f(3,2)k=5,得k=0,由5-eq \f(3,2)k=2,得k=2,所以A=Ceq \\al(0,5)×(-a)0=1,B=Ceq \\al(2,5)×(-a)2=10a2,则由1+10a2=11,解得a=±1.
命题点2 形如(a+b)m(c+d)n (m,n∈N*)的展开式问题
例2 (1)(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是( )
A.56 B.84 C.112 D.168
答案 D
解析 在(1+x)8的展开式中含x2的项为Ceq \\al(2,8)x2=28x2,(1+y)4的展开式中含y2的项为Ceq \\al(2,4)y2=6y2,所以x2y2的系数为28×6=168.
(2)在(2x+a)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(2,x)))6的展开式中,x2的系数为-120,则该二项展开式中的常数项为( )
A.3 204 B.-160 C.160 D.-320
答案 D
解析 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(2,x)))6的展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)·x6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,x)))k=Ceq \\al(k,6)·2k·x6-2k,
2xTk+1=Ceq \\al(k,6)·2k+1·x7-2k,由k∈N,得7-2k≠2,故不成立,
aTk+1=aCeq \\al(k,6)·2k·x6-2k,令6-2k=2,解得k=2,
则aCeq \\al(2,6)·22=60a=-120,解得a=-2,
∵7-2k≠0,在-2Tk+1 中,令6-2k=0,解得k=3,
∴展开式中的常数项为-2Ceq \\al(3,6)·23=-320.
思维升华 (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.
跟踪训练1 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(y,x)))(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
答案 -28
解析 (x+y)8展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,8)x8-kyk,k=0,1,…,7,8.令k=6,得T6+1=Ceq \\al(6,8)x2y6;令k=5,得T5+1=Ceq \\al(5,8)x3y5,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(y,x)))(x+y)8的展开式中x2y6的系数为Ceq \\al(6,8)-Ceq \\al(5,8)=-28.
(2)在二项式(eq \r(2)+x)9的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.
答案 16eq \r(2) 5
解析 由题意得,(eq \r(2)+x)9的通项公式为Tk+1=Ceq \\al(k,9)(eq \r(2))9-k·xk(k=0,1,2,…,9).当k=0时,可得常数项为T1=Ceq \\al(0,9)(eq \r(2))9=16eq \r(2).若展开式的系数为有理数,则k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10,共5个.
题型二 二项式系数与项的系数问题
命题点1 二项式系数和与系数和
例3 (1)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(1,\r(x))))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32
B.各项系数和为128
C.常数项为-135
D.常数项为135
答案 D
解析 令x=1,得各项系数和为2n,又二项式系数和为2n,
则2×2n=128,得n=6,即二项式系数和为64,各项系数和也为64,故A,B不正确;
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x-\f(1,\r(x))))6的展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)·(3x)6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,\r(x))))k=Ceq \\al(k,6)·(-1)k36-k·,令6-eq \f(3,2)k=0,得k=4,因此展开式中的常数项为T5=Ceq \\al(4,6)·(-1)4·32=135,故C不正确,D正确.
(2)若(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2+a6+a8=________;a1+2a2+3a3+…+10a10=________.
答案 300 5 120
解析 ①由已知得(1+x)10展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,10)xk,所以展开式中每一项的系数即为其二项式系数.
故a2+a6+a8=Ceq \\al(2,10)+Ceq \\al(6,10)+Ceq \\al(8,10)=300.
②对原式两边求导得,10(1+x)9=a1+2a2x+3a3x2+…+10a10x9.
令x=1,得a1+2a2+3a3+…+10a10=10×29=5 120.
命题点2 系数与二项式系数的最值问题
例4 (多选)(2023·唐山模拟)下列关于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))6的展开式的说法中正确的是( )
A.常数项为-160
B.第4项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大
D.所有项的系数和为1
答案 ACD
解析 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))6展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))6-k·(-2x)k=(-2)kCeq \\al(k,6)·x2k-6.
对于A,令2k-6=0,解得k=3,∴常数项为(-2)3Ceq \\al(3,6)=-8×20=-160,A正确;
对于B,由通项公式知,若要系数最大,k所有可能的取值为0,2,4,6,
∴T1=x-6,T3=4Ceq \\al(2,6)x-2=60x-2,T5=(-2)4Ceq \\al(4,6)x2=240x2,T7=(-2)6x6=64x6,
∴展开式第5项的系数最大,B错误;
对于C,展开式共有7项,得第4项的二项式系数最大,C正确;
对于D,令x=1,则所有项的系数和为(1-2)6=1,D正确.
思维升华 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eq \f(1,2)[g(1)+g(-1)],(a+bx)n的展开式中偶数项的系数和为eq \f(1,2)[g(1)-g(-1)].
跟踪训练2 (1)(多选)对于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(3,x)))6的展开式,下列说法正确的是( )
A.所有项的二项式系数和为64
B.所有项的系数和为64
C.常数项为1 215
D.系数最大的项为第3项
答案 ABC
解析 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(3,x)))6的展开式中所有项的二项式系数和为26=64,故A正确;
在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(3,x)))6中,令x=1,得(1-3)6=64,故B正确;
展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)(x2)6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,x)))k=(-3)kCeq \\al(k,6)x12-3k(0≤k≤6,k∈N),
令12-3k=0,得k=4,所以常数项为(-3)4Ceq \\al(4,6)=1 215,故C正确;
由C的分析可知第2,4,6项系数为负值,第1项系数为1,
第3项系数为(-3)2Ceq \\al(2,6)=135,第5项系数为(-3)4Ceq \\al(4,6)=1 215,
第7项系数为(-3)6Ceq \\al(6,6)=729,则系数最大的项为第5项,故D不正确.
(2)设eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(2)+x))10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2的值为________.
答案 1
解析 令x=1有a0+a1+…+a10=(eq \r(2)+1)10,令x=-1有a0-a1+a2-…+a10=(eq \r(2)-1)10,
故(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2=(a0+a1+a2+…+a10)·(a0-a1+a2-…+a10)=(eq \r(2)+1)10(eq \r(2)-1)10=1.
题型三 二项式定理的综合应用
例5 (1)设a∈Z,且0≤a≤13,若512 023+a能被13整除,则a等于( )
A.0 B.1 C.11 D.12
答案 B
解析 因为a∈Z,且0≤a≤13,
所以512 023+a=(52-1)2 023+a
=Ceq \\al(0,2 023)522 023-Ceq \\al(1,2 023)522 022+Ceq \\al(2,2 023)522 021-…+Ceq \\al(2 022,2 023)52-Ceq \\al(2 023,2 023)+a,
因为512 023+a能被13整除,
所以-Ceq \\al(2 023,2 023)+a=-1+a能被13整除,结合选项,
所以a=1.
(2)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
答案 D
解析 1.056=(1+0.05)6=Ceq \\al(0,6)+Ceq \\al(1,6)×0.05+Ceq \\al(2,6)×0.052+Ceq \\al(3,6)×0.053+…+Ceq \\al(6,6)×0.056=1+0.3+0.037 5+0.002 5+…+0.056≈1.34.
思维升华 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不是很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
跟踪训练3 (1)设n为奇数,那么11n+Ceq \\al(1,n)·11n-1+Ceq \\al(2,n)·11n-2+…+Ceq \\al(n-1,n)·11-1除以13的余数是( )
A.-3 B.2 C.10 D.11
答案 C
解析 11n+Ceq \\al(1,n)·11n-1+Ceq \\al(2,n)·11n-2+…+Ceq \\al(n-1,n)·11-1=Ceq \\al(0,n)·11n+Ceq \\al(1,n)·11n-1+Ceq \\al(2,n)·11n-2+…+Ceq \\al(n-1,n)·11+Ceq \\al(n,n)-2=(11+1)n-2
=12n-2=(13-1)n-2
=Ceq \\al(0,n)·13n-Ceq \\al(1,n)·13n-1+…+(-1)n-1·Ceq \\al(n-1,n)·13+(-1)n·Ceq \\al(n,n)-2,
因为n为奇数,则上式=
Ceq \\al(0,n)·13n-Ceq \\al(1,n)·13n-1+…+(-1)n-1·Ceq \\al(n-1,n)·13-3=[Ceq \\al(0,n)·13n-Ceq \\al(1,n)·13n-1+…+(-1)n-1·Ceq \\al(n-1,n)·13-13]+10,
所以11n+Ceq \\al(1,n)·11n-1+Ceq \\al(2,n)·11n-2+…+Ceq \\al(n-1,n)·11-1除以13的余数是10.
(2)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
答案 B
解析 0.996=(1-0.01)6=Ceq \\al(0,6)×1-Ceq \\al(1,6)×0.01+Ceq \\al(2,6)×0.012-Ceq \\al(3,6)×0.013+…+Ceq \\al(6,6)×0.016
=1-0.06+0.001 5-0.000 02+…+0.016
≈0.941.
课时精练
1.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(2,x)))5的展开式中x4的系数为( )
A.10 B.20 C.40 D.80
答案 C
解析 由题意可得Tk+1=Ceq \\al(k,5)·(x2)5-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,x)))k=(-1)kCeq \\al(k,5)·2k·x10-3k,
令10-3k=4,则k=2,
所以所求系数为(-1)2Ceq \\al(2,5)·22=40.
2.(多选)若eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+\f(1,ax)))6的展开式中的常数项为eq \f(15,16),则实数a的值可能为( )
A.2 B.eq \f(1,2) C.-2 D.-eq \f(1,2)
答案 AC
解析 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+\f(1,ax)))6的展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)(x2)6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,ax)))k=Ceq \\al(k,6)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))kx12-3k,
令12-3k=0,得k=4.
故Ceq \\al(4,6)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))4=eq \f(15,16),即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))4=eq \f(1,16),
解得a=±2.
3.在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2x)))6(x+3)的展开式中,常数项为( )
A.-eq \f(15,2) B.eq \f(15,2) C.-eq \f(5,2) D.eq \f(5,2)
答案 A
解析 原式=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2x)))6+3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2x)))6,①
而eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2x)))6的通项公式为Tk+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))kCeq \\al(k,6)x6-2k.当6-2k=-1时,k=eq \f(7,2)∉Z,故①式中的前一项不会出现常数项;当6-2k=0,即k=3时,可得①式中的后一项即为所求,
此时原式常数项为3×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))3×Ceq \\al(3,6)=-eq \f(15,2).
4.在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(x)+\f(1,\r(3,x))))24的展开式中,x的指数是整数的项数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 D
解析 因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(x)+\f(1,\r(3,x))))24的展开式的通项公式为Tk+1=Ceq \\al(k,24)(eq \r(x))24-keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,\r(3,x))))k=,所以当k=0,6,12,18,24时,x的指数是整数,故x的指数是整数的有5项.
5.在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为( )
A.-960 B.960 C.1 120 D.1 680
答案 C
解析 根据题意,奇数项的二项式系数之和也为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,
且T5=Ceq \\al(4,8)(-2)4x4=1 120x4,即展开式的中间项的系数为1 120.
6.设a=3n+Ceq \\al(1,n)3n-1+Ceq \\al(2,n)3n-2+…+Ceq \\al(n-1,n)3,则当n=2 023时,a除以15所得余数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
答案 A
解析 ∵Ceq \\al(0,n)3n+Ceq \\al(1,n)3n-1+Ceq \\al(2,n)3n-2+…+Ceq \\al(n-1,n)3+Ceq \\al(n,n)30=(3+1)n=4n,
∴a=4n-1,当n=2 023时,a=42 023-1=4×161 011-1=4×[(15+1)1 011-1]+3,
而(15+1)1 011-1=Ceq \\al(0,1 011)151 011+Ceq \\al(1,1 011)151 010+…+Ceq \\al(1 010,1 011)15,故此时a除以15所得余数为3.
7.(多选)在二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3,x)-\f(1,2\r(3,x))))6的展开式中,正确的说法是( )
A.常数项是第3项
B.各项的系数和是eq \f(1,64)
C.第4项二项式系数最大
D.奇数项二项式系数和为32
答案 BCD
解析 二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3,x)-\f(1,2\r(3,x))))6的展开式通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)·(eq \r(3,x))6-k·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2\r(3,x))))k=.
对于A选项,令eq \f(6-2k,3)=0,可得k=3,故常数项是第4项,A错误;
对于B选项,各项的系数和是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(1,2)))6=eq \f(1,64),B正确;
对于C选项,展开式共7项,故第4项二项式系数最大,C正确;
对于D选项,奇数项二项式系数和为25=32,D正确.
8.(多选)(2023·沧州模拟)已知(1-2x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,则( )
A.展开式中所有项的二项式系数和为22 023
B.展开式中系数最大项为第1 350项
C.a1+a3+a5+…+a2 023=eq \f(32 023-1,2)
D.eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+eq \f(a3,23)+…+eq \f(a2 023,22 023)=-1
答案 AD
解析 易知(1-2x)2 023的展开式中所有项的二项式系数和为22 023,故A正确;
由二项式通项,知Tk+1=Ceq \\al(k,2 023)(-2x)k=(-2)kCeq \\al(k,2 023)xk,所以第1 350项的系数为(-2)1 349Ceq \\al(1 349,2 023)<0,所以第1 350项不是系数最大项,故B错误;
当x=1时,有a0+a1+a2+…+a2 023=-1,①
当x=-1时,有a0-a1+a2-a3+…+a2 022-a2 023=32 023,②
①-②,可得a1+a3+a5+…+a2 023=-eq \f(1+32 023,2),故C错误;
当x=0时,a0=1,当x=eq \f(1,2)时,a0+eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+eq \f(a3,23)+…+eq \f(a2 023,22 023)=0,
所以eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+eq \f(a3,23)+…+eq \f(a2 023,22 023)=-a0=-1,故D正确.
9.若x5=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+…+a5(x-2)5,则a1=________,a1+a2+…+a5=________.
答案 80 211
解析 因为x5=[2+(x-2)]5,则a1=Ceq \\al(1,5)·24=80.
令x=3,得a0+a1+a2+…+a5=35=243;
令x=2,得a0=25=32,
故a1+a2+…+a5=243-32=211.
10.(1+2x)n的展开式中第6项与第7项的系数相等,展开式中二项式系数最大的项为________;系数最大的项为________________.
答案 1 120x4 1 792x5和1 792x6
解析 T6=Ceq \\al(5,n)(2x)5,T7=Ceq \\al(6,n)(2x)6,
依题意有Ceq \\al(5,n)·25=Ceq \\al(6,n)·26,得n=8.
∴在(1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=Ceq \\al(4,8)·(2x)4=1 120x4,
设第k+1项系数最大,则有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(C\\al(k,8)·2k≥C\\al(k-1,8)·2k-1,,C\\al(k,8)·2k≥C\\al(k+1,8)·2k+1,))
解得5≤k≤6.又k∈N,
∴k=5或k=6,
∴系数最大的项为T6=1 792x5,T7=1 792x6.
11.(x+y-2z)5的展开式中,xy2z2的系数是( )
A.120 B.-120 C.60 D.30
答案 A
解析 由题意知(x+y-2z)5=[(x+y)-2z]5,
展开式的第k+1项为Ceq \\al(k,5)(x+y)5-k(-2z)k,
令k=2,可得第3项为(-2)2Ceq \\al(2,5)(x+y)3z2,
(x+y)3的展开式的第m+1项为Ceq \\al(m,3)x3-mym,
令m=2,可得第3项为Ceq \\al(2,3)xy2,
所以(x+y-2z)5的展开式中,
xy2z2的系数是(-2)2Ceq \\al(2,5)Ceq \\al(2,3)=120.
12.(2023·浙江名校联盟联考)设(x-1)(2+x)3=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a1=________,2a2+3a3+4a4=________.
答案 -4 31
解析 因为x·Ceq \\al(0,3)·23·x0-Ceq \\al(1,3)·22·x1=-4x,
所以a1=-4,
对所给等式,两边对x求导,
可得(2+x)3+3(x-1)(2+x)2=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3,
令x=1,得27=a1+2a2+3a3+4a4,
所以2a2+3a3+4a4=31.
13.若(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式中的各项系数和为243,则a1+2a2+…+nan等于( )
A.405 B.810 C.243 D.64
答案 B
解析 (2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,
两边求导得2n(2x+1)n-1=a1+2a2x+…+nanxn-1.
令x=1,则2n×3n-1=a1+2a2+…+nan.
又因为(2x+1)n的展开式中各项系数和为243,
令x=1,可得3n=243,解得n=5.
所以a1+2a2+…+nan=2×5×34=810.
14.已知Sn是数列{an}的前n项和,若(1-2x)2 023=b0+b1x+b2x2+…+b2 023x2 023,数列{an}的首项a1=eq \f(b1,2)+eq \f(b2,22)+…+eq \f(b2 023,22 023),an+1=Sn·Sn+1,则S2 023等于( )
A.-eq \f(1,2 023) B.eq \f(1,2 023)
C.2 023 D.-2 023
答案 A
解析 令x=eq \f(1,2),得
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-2×\f(1,2)))2 023=b0+eq \f(b1,2)+eq \f(b2,22)+…+eq \f(b2 023,22 023)=0.
令x=0,得b0=1,
所以a1=eq \f(b1,2)+eq \f(b2,22)+…+eq \f(b2 023,22 023)=-1.
由an+1=Sn·Sn+1=Sn+1-Sn,
得eq \f(Sn+1-Sn,SnSn+1)=eq \f(1,Sn)-eq \f(1,Sn+1)=1,
所以eq \f(1,Sn+1)-eq \f(1,Sn)=-1,
所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,Sn)))是首项为eq \f(1,S1)=-1,
公差为-1的等差数列,
所以eq \f(1,Sn)=-1+(n-1)·(-1)=-n,
所以Sn=-eq \f(1,n),所以S2 023=-eq \f(1,2 023).二项式定理
(a+b)n=Ceq \\al(0,n)an+Ceq \\al(1,n)an-1b1+…+Ceq \\al(k,n)an-kbk+…+Ceq \\al(n,n)bn(n∈N*)
二项展开式的通项
Tk+1=Ceq \\al(k,n)an-kbk,它表示展开式的第k+1项
二项式系数
Ceq \\al(k,n)(k=0,1,…,n)
2024年高考数学第一轮复习专题训练第十章 §10.3 二项式定理: 这是一份2024年高考数学第一轮复习专题训练第十章 §10.3 二项式定理,共4页。试卷主要包含了二项式定理等内容,欢迎下载使用。
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