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2025年高考数学一轮复习(基础版)课时精讲第10章 §10.2 二项式定理(2份打包,原卷版+含解析)
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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:
①当k
②当n是偶数时,中间的一项 SKIPIF 1 < 0 取得最大值;当n是奇数时,中间的两项 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 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).
自主诊断
1.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)二项展开式中系数的最大项就是二项式系数的最大项.( × )
2.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= SKIPIF 1 < 0 ·x-(10-k)= SKIPIF 1 < 0 ,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.
3.eq \f(C\\al(0,2 023)+C\\al(1,2 023)+C\\al(2,2 023)+…+C\\al(2 023,2 023),C\\al(0,2 024)+C\\al(2,2 024)+C\\al(4,2 024)+…+C\\al(2 024,2 024))的值为( )
A.1 B.2
C.2 023 D.2 023×2 024
答案 A
解析 原式=eq \f(22 023,22 024-1)=eq \f(22 023,22 023)=1.
4.在二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(2,x)))n的展开式中二项式系数之和是32,则展开式中各项系数的和为________.
答案 -1
解析 因为二项式系数之和为2n=32,所以n=5.令x=1,可得各项系数的和为(1-2)5=-1.
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
例1 (1)(x-2y)8的展开式中x6y2的系数为________(用数字作答).
答案 112
解析 因为(x-2y)8的展开式中含x6y2的项为Ceq \\al(2,8)x6(-2y)2=112x6y2,所以(x-2y)8的展开式中x6y2的系数为112.
(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-keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(a,\r(x))))k= SKIPIF 1 < 0 .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
例2 (1)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)若(x2+a)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))8的展开式中x8的系数为9,则a的值为________.
答案 1
解析 因为(x2+a)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))8=x2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))8+a·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))8,且eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))8展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,8)x8-keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))k=Ceq \\al(k,8)x8-2k,
当8-2k=6时,k=1,此时x6的系数为Ceq \\al(1,8).当8-2k=8时,k=0,此时x8的系数为Ceq \\al(0,8).
所以展开式中x8的系数为Ceq \\al(1,8)+aCeq \\al(0,8)=8+a=9,解得a=1.
破解三项展开式问题
求三项展开式中某些指定的项,常常利用这几种方法:
(1)两项看成一项,利用二项式定理展开.
(2)因式分解,转化为两个二项式再求解.
(3)看作多个因式的乘积,用组合的知识解答.
典例 (1)(3x2+2x+1)10的展开式中,含x2的项的系数为________.
答案 210
解析 因为(3x2+2x+1)10=[3x2+(2x+1)]10=Ceq \\al(0,10)(3x2)10+Ceq \\al(1,10)(3x2)9(2x+1)+Ceq \\al(2,10)(3x2)8(2x+1)2+…+Ceq \\al(9,10)(3x2)1(2x+1)9+Ceq \\al(10,10)(2x+1)10,
所以含有x2的项为Ceq \\al(9,10)3x2·Ceq \\al(9,9)19+Ceq \\al(10,10)Ceq \\al(8,10)(2x)218=210x2.
所以(3x2+2x+1)10的展开式中,含x2的项的系数为210.
(2)(1+2x-3x2)5的展开式中含x5的项的系数为________.
答案 92
解析 将(1+2x-3x2)5看作5个因式1+2x-3x2的乘积,这5个因式乘积的展开式中形成x5的来源有:
①5个因式各出一个2x,这样的方式有Ceq \\al(5,5)种,对应的项为Ceq \\al(5,5)(2x)5;
②有3个因式各出一个2x,有1个因式出一个-3x2,剩余1个因式出一个1,这样的方式有Ceq \\al(3,5)Ceq \\al(1,2)种,对应的项为Ceq \\al(3,5)(2x)3Ceq \\al(1,2)(-3x2);
③有1个因式出一个2x,2个因式各出一个-3x2,剩余2个因式各出一个1,这样的方式有Ceq \\al(1,5)Ceq \\al(2,4)种,对应的项为Ceq \\al(1,5)×2x×Ceq \\al(2,4)×(-3x2)2;
所以含x5的项的系数为Ceq \\al(5,5)×25+Ceq \\al(3,5)×23×Ceq \\al(1,2)×(-3)+Ceq \\al(1,5)×2×Ceq \\al(2,4)×(-3)2=92.
思维升华 (1)求二项展开式中的问题,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)(多选)已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(1,\r(x))))n的展开式中第3项与第5项的系数之比为3∶14,则下列结论成立的是( )
A.n=10 B.展开式中的常数项为45
C.含x5的项的系数为210 D.展开式中的有理项有5项
答案 ABC
解析 二项展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,n)x2n-2k SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,
由于第3项与第5项的系数之比为3∶14,则eq \f(C\\al(2,n),C\\al(4,n))=eq \f(3,14),故eq \f(\f(nn-1,1×2),\f(nn-1n-2n-3,1×2×3×4))=eq \f(3,14),
得n2-5n-50=0,解得n=10(负值舍去),故A正确;
则Tk+1= SKIPIF 1 < 0 ,令20-eq \f(5k,2)=0,解得k=8,则展开式中的常数项为(-1)8Ceq \\al(8,10)=45,故B正确;
令20-eq \f(5k,2)=5,解得k=6,则含x5的项的系数为(-1)6Ceq \\al(6,10)=210,故C正确;
令20-eq \f(5k,2)∈Z,则k为偶数,此时k=0,2,4,6,8,10,故有6项有理项,故D错误.
(2)(1-ax2)(1+x)4的展开式中x3的系数为12,则a=________.
答案 -2
解析 由(1+x)4的展开式通项为Tk+1=Ceq \\al(k,4)xk,所以含x3的项为Ceq \\al(3,4)x3+(-ax2)Ceq \\al(1,4)x=(Ceq \\al(3,4)-aCeq \\al(1,4))x3,
故Ceq \\al(3,4)-aCeq \\al(1,4)=4-4a=12,可得a=-2.
题型二 二项式系数与项的系数的问题
命题点1 二项式系数和与系数和
例3 (1)(多选)已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))2n+1的展开式中第二项与第三项的系数的绝对值之比为1∶8,则( )
A.n=4
B.展开式中所有项的系数和为1
C.展开式中二项式系数和为24
D.展开式中不含常数项
答案 AD
解析 由题意得eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(C\\al(1,2n+1)×-2,C\\al(2,2n+1)×-22)))=eq \f(1,8),则eq \f(22n+1,4×\f(2n+1×2n,2!))=eq \f(1,8),解得n=4,故A正确;
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))2n+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))9,令x=1,则所有项的系数之和为-1,故B错误;
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))9的二项式系数和为29,故C错误;
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-2x))9的通项公式为Tk+1=Ceq \\al(k,9)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))9-k(-2x)k=Ceq \\al(k,9)(-2)kx2k-9,若Tk+1为常数项,则有2k-9=0,解得k=eq \f(9,2)∉N,所以不存在常数项,故D正确.
命题点2 系数与二项式系数的最值
例4 已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(1,\r(x))))n的二项展开式中二项式系数之和为64,则下列结论正确的是( )
A.二项展开式中各项系数之和为37
B.二项展开式中二项式系数最大的项为 SKIPIF 1 < 0
C.二项展开式中无常数项
D.二项展开式中系数最大的项为240x3
答案 D
解析 因为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(1,\r(x))))n的二项展开式中二项式系数之和为64,所以2n=64,则n=6,
所以二项式为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(1,\r(x))))6,则二项展开式的通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)(2x)6-keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,\r(x))))k= SKIPIF 1 < 0 ,
令x=1,可得二项展开式中各项系数之和为36,故A错误;
第4项的二项式系数最大,此时k=3,则二项展开式中二项式系数最大的项为T4= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
令6-eq \f(3,2)k=0,则k=4,所以二项展开式中的常数项为 SKIPIF 1 < 0 =60,故C错误;
令第k+1项的系数最大,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(C\\al(k,6)26-k≥C\\al(k-1,6)26-k+1,,C\\al(k,6)26-k≥C\\al(k+1,6)26-k-1,))解得eq \f(4,3)≤k≤eq \f(7,3),因为k∈N,所以k=2.
所以二项展开式中系数最大的项为T3=Ceq \\al(2,6)24x3=240x3,故D正确.
思维升华
(1)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)].
(2)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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Ak≥Ak-1,,Ak≥Ak+1,))从而解得k.
跟踪训练2 (1)已知(mx+1)n(n∈N*,m∈R)的展开式只有第5项的二项式系数最大,设(mx+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,若a1=8,则a2+a3+…+an等于( )
A.63 B.64 C.247 D.255
答案 C
解析 因为展开式只有第5项的二项式系数最大,所以展开式共9项,所以n=8,
因为a1=Ceq \\al(7,8)·m=8,所以m=1,所以(x+1)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,
令x=1,得a0+a1+a2+a3+…+a8=28=256,令x=0,得a0=1,
所以a2+a3+…+an=256-8-1=247.
(2)(多选)若(3x-2)2 025=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+a2 025x2 025(x∈R),则( )
A.a0=22 025
B.a0+a2+a4+…+a2 024=eq \f(1-52 025,2)
C.a1+a3+a5+…+a2 025=eq \f(-52 025-1,2)
D.eq \f(a1,3)+eq \f(a2,32)+eq \f(a3,33)+…+eq \f(a2 025,32 025)=22 025-1
答案 BD
解析 对于A,当x=0时,a0=(-2)2 025=-22 025,A错误;
对于B,C,当x=1时,a0+a1+a2+a3+…+a2 025=12 025=1,
当x=-1时,a0-a1+a2-a3+…+a2 024-a2 025=-52 025,所以a0+a2+a4+…+a2 024=eq \f(1-52 025,2),
a1+a3+a5+…+a2 025=eq \f(52 025+1,2),所以B正确,C错误;
对于D,当x=eq \f(1,3)时,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3×\f(1,3)-2))2 025=a0+eq \f(a1,3)+eq \f(a2,32)+…+eq \f(a2 025,32 025),
所以eq \f(a1,3)+eq \f(a2,32)+eq \f(a3,33)+…+eq \f(a2 025,32 025)=(-1)2 025-a0=22 025-1,D正确.
题型三 二项式定理的综合应用
例5 (1)设a∈Z,且0≤a≤13,若512 025+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512 025+a=(52-1)2 025+a
=Ceq \\al(0,2 025)·522 025-Ceq \\al(1,2 025)·522 024+Ceq \\al(2,2 025)·522 023-…+Ceq \\al(2 024,2 025)·52-Ceq \\al(2 025,2 025)+a,因为512 025+a能被13整除,
所以-Ceq \\al(2 025,2 025)+a=-1+a能被13整除,又0≤a≤13,所以a=1.
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.
课时精练
一、单项选择题
1.已知二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(a,x)))5的展开式中eq \f(1,x)的系数是10,则实数a等于( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
答案 B
解析 二项式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(a,x)))5的展开式为Ceq \\al(k,5)·x5-k·(ax-1)k=ak·Ceq \\al(k,5)·x5-2k,令5-2k=-1,解得k=3,
所以a3·Ceq \\al(3,5)=10a3=10,a=1.
2.若(1+3x)2+(1+2x)3+(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a1+a2+a3+a4等于( )
A.49 B.56 C.59 D.64
答案 C
解析 令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4=(1+3)2+(1+2)3+(1+1)4=59.
3.(x+2y)5(x-3y)的展开式中x3y3的系数为( )
A.-120 B.-40 C.80 D.200
答案 B
解析 (x+2y)5的展开式通项为Tk+1=Ceq \\al(k,5)·x5-k·(2y)k=Ceq \\al(k,5)·2k·x5-kyk,
因为(x+2y)5(x-3y)=x(x+2y)5-3y(x+2y)5,
在xTk+1=Ceq \\al(k,5)·2k·x6-kyk中,令6-k=3可得k=3,
在yTk+1=Ceq \\al(k,5)·2k·x5-kyk+1中,令5-k=3可得k=2,
因此,展开式中x3y3的系数为Ceq \\al(3,5)·23-3Ceq \\al(2,5)·22=-40.
4.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
答案 B
解析 令x=1,得a5+a4+a3+a2+a1+a0=1,①
令x=-1,得-a5+a4-a3+a2-a1+a0=-243,②
①+②,得2(a4+a2+a0)=-242,即a4+a2+a0=-121.
①-②,得2(a5+a3+a1)=244,即a5+a3+a1=122.所以|a0|+|a1|+…+|a5|=122+121=243.
5.(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 方法一 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.
方法二 (x+y-2z)5相当于5个(x+y-2z)相乘,含xy2z2的项则是其中1个(x+y-2z)中取x,
2个(x+y-2z)中取y,2个(x+y-2z)中取z,故系数为Ceq \\al(1,5)Ceq \\al(2,4)Ceq \\al(2,2)(-2)2=120.
6.多项式(x2+1)(x+1)(x+2)(x+3)的展开式中x3的系数为( )
A.6 B.8 C.12 D.13
答案 C
解析 原式=x2(x+1)(x+2)(x+3)+(x+1)(x+2)(x+3),
所以展开式中含x3的项包含(x+1)(x+2)(x+3)中x项为1·2·x+2·3·x+1·3·x=11x,
和(x+1)(x+2)(x+3)中x3的项为x3,这两项的系数和为11+1=12.
二、多项选择题
7.已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(4,\f(1,x))+\r(3,x2)))n的展开式中的第三项的系数为45,则( )
A.n=9
B.展开式中所有项的系数和为1 024
C.二项式系数最大的项为中间项
D.含x3的项是第7项
答案 BCD
解析 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(4,\f(1,x))+\r(3,x2)))n的展开式的第三项为T3=Ceq \\al(2,n)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(4,\f(1,x))))n-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3,x2)))2= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,
所以第三项的系数为Ceq \\al(2,n)=45,所以n=10,故A错误;
所以二项式为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(4,\f(1,x))+\r(3,x2)))10,令x=1得展开式中所有项的系数和为210=1 024,故B正确;
展开式中共有11项,则二项式系数最大的项为中间项,故C正确;
通项公式为Tk+1=Ceq \\al(k,10)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(4,\f(1,x))))10-k(eq \r(3,x2))k= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ,令eq \f(11k-30,12)=3,解得k=6,
所以含x3的项是第7项,故D正确.
三、填空题
8.若展开式eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(3,x)+\f(1,2x)))n中只有第5项的二项式系数最大,则其展开式中常数项为________.
答案 7
解析 由题意得n=8,所以展开式中第k+1项为Tk+1=Ceq \\al(k,8)(eq \r(3,x))8-keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2x)))k= SKIPIF 1 < 0 ,
令eq \f(8-4k,3)=0,得k=2,故常数项为Ceq \\al(2,8)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))2=7.
9.若(1+x)6eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m+\f(m,x2)))展开式中x2的系数为30,则m=________.
答案 1
解析 (1+x)6展开式通项为Tk+1=Ceq \\al(k,6)xk,则Ceq \\al(k,6)xkeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m+\f(m,x2)))=mCeq \\al(k,6)xk+mCeq \\al(k,6)xk-2,∴mCeq \\al(2,6)+mCeq \\al(4,6)=30,解得m=1.
10.设(x+1)(2x2-1)5=a0+a1x+a2x2+…+a11x11,则a0+22a2+24a4+…+210a10=________.
答案 75
解析 令x=2,得3×75=a0+2a1+22a2+…+211a11,①
令x=-2,得-75=a0-2a1+22a2-…-211a11,②
由eq \f(①+②,2),得a0+22a2+24a4+…+210a10=eq \f(3×75-75,2)=75.
四、解答题
11.已知( SKIPIF 1 < 0 +3x2)n的展开式中,各项系数和与它的二项式系数和的比值为32.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式中系数最大的项.
解 (1)令x=1,得展开式中的各项系数和为(1+3)n=22n,
又展开式中二项式系数和为2n.所以eq \f(22n,2n)=32,解得n=5.
因为n=5,所以展开式共有6项,所以二项式系数最大的项为第三、四两项,
即T3=Ceq \\al(2,5)( SKIPIF 1 < 0 )3(3x2)2=90x6,T4=Ceq \\al(3,5)( SKIPIF 1 < 0 )2(3x2)3= SKIPIF 1 < 0 .
(2)设展开式中第k+1项的系数最大,Tk+1=Ceq \\al(k,5)( SKIPIF 1 < 0 )5-k(3x2)k= SKIPIF 1 < 0 ,
得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3kC\\al(k,5)≥3k-1C\\al(k-1,5),,3kC\\al(k,5)≥3k+1C\\al(k+1,5),))解得eq \f(7,2)≤k≤eq \f(9,2),因为k∈N,所以k=4,
即展开式中系数最大的项为T5= SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 .
12.在①只有第5项的二项式系数最大;②第4项与第6项的二项式系数相等;③奇数项的二项式系数的和为128,这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答问题.
已知(2x-1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n∈N*),________.
(1)求eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(an,2n)的值;
(2)求a1+2a2+3a3+…+nan的值.
解 (1)若选①:因为只有第5项的二项式系数最大,所以展开式中共有9项,即n+1=9,得n=8.
若选②:因为第4项与第6项的二项式系数相等,所以Ceq \\al(3,n)=Ceq \\al(5,n)⇒n=8.
若选③:因为奇数项的二项式系数的和为128,所以2n-1=128,解得n=8.
所以(2x-1)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,令x=eq \f(1,2),则有eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2×\f(1,2)-1))8=a0+eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(a8,28),
即有a0+eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(a8,28)=0,令x=0,得a0=1,所以eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(a8,28)=-a0=-1.
综上所述,eq \f(a1,2)+eq \f(a2,22)+…+eq \f(a8,28)=-1.
(2)由(1)可知,n=8,(2x-1)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,
两边求导得16(2x-1)7=a1+2a2x+3a3x2+…+8a8x7,令x=1,
则有16=a1+2a2+3a3+…+8a8,所以a1+2a2+3a3+…+8a8=16.
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)
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