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专题04 二项式定理
知识点1 二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+Can-2b2+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有n+1项.
(3)二项式系数:各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
知识点2二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第k+1项叫做二项展开式的通项,记作Tk+1=Can-kbk.
知识点3二项式系数的性质
对称性 在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C
增减性与最大值 增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数,相等,且同时取得最大值
各二项式系数的和 (1)C+C+C+…+C=2n;(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1
考点1 二项式定理的正用、逆用
【例1】设,化简( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,
所以,
所以,
故,
故选:B.
【解后感悟】(1)(a+b)n的二项展开式有n+1项,是和的形式,各项的幂指数规律是:①各项的次数和等于n;②字母a按降幂排列,从第一项起,次数由n逐项减1直到0;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n.
(2)逆用二项式定理可以化简多项式,体现的是整体思想.注意分析已知多项式的特点,向二项展开式的形式靠拢.
【变式1-1】二项式的展开式中共有( )项.
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】二项式的展开式的项数为,
本题,所以.
故选:C.
【变式1-2】化简的结果为( )
A.x4 B. C. D.
【答案】A
【解析】
故选:A.
【变式1-3】化简( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
.
故选:B
考点2 二项式系数与项的系数问题
【例2】若的展开式中的系数与的系数相等,则______.
【答案】或
【审题】利用二项式定理求出的展开式中的系数与的系数,列出方程,即可求出答案.
【解析】的展开式通项为,
的展开式中的系数为,
的展开式中的系数为,
展开式中的系数与的系数相等,
,
即,解得或,
【解后感悟】1.二项式系数都是组合数C(r=0,1,2,…,n),它与二项展开式中某一项的系数不一定相等,要注意区分“二项式系数”与二项式展开式中“项的系数”这两个概念.
2.第r+1项的系数是此项字母前的数连同符号,而此项的二项式系数为C.例如,在(1+2x)7的展开式中,第四项是T4=C17-3(2x)3,其二项式系数是C=35,而第四项的系数是C23=280.
【变式2-1】在的展开式中,第四项为( )
A.160 B. C. D.
【答案】D
【解析】在的展开式中,
第四项为.
故选:D.
【变式2-2】二项式的展开式中第10项是常数项,则常数项的值是______(用数字作答).
【答案】
【解析】∵二项式的展开式中第10项是常数项,
∴展开式的第10项为
,
∴n-9-3=0,
解得n=12,
∴常数值为
故答案为:.
【变式2-3】若二项式展开式中各项系数之和为,则___________.(用数字作答)
【答案】
【解析】令,则二项式展开式中各项系数和为,解得:.
故答案为:.
考点3 求二项展开式中的特定项
【例3】(2023·河南洛阳·校联考三模)的展开式中常数项为______(用数字作答).
【答案】7
【审题】根据题意,可得其展开式的通项公式,再求出常数项即可.
【解析】因为
则其展开式的通项公式为,
令,则,
所以其常数项为.
【解后感悟】1.求二项展开式的特定项的常见题型
(1)求第r项,Tr=Can-r+1br-1;
(2)求含xr的项(或xpyq的项);
(3)求常数项;
(4)求有理项.
2.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,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,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3-1】(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)的展开式中的系数为( )
A.-80 B.-100 C.100 D.80
【答案】B
【解析】由中含的项为,中含的项为,故的展开式中的项为
,故系数为,
故选:B
【变式3-2】(2023·北京东城·统考一模)在的展开式中,的系数为60,则实数______.
【答案】
【解析】的展开式的通项为,
令,则,
则在展开式中,的系数为,
所以.
故答案为:.
【变式3-3】(2023·江苏·二模)二项式的展开式的第项为常数项,则 __________.
【答案】6
【解析】二项式展开式的通项公式为,
由展开式中,第项为常数项,此时,则,即.
故答案为:.
考点4 二项式系数和问题(赋值法)
【例4】(2023·云南曲靖·曲靖一中校考模拟预测)若,则_________.
【答案】34
【审题】令,得,令,得,即可得到答案.
【解析】依题意,
令,得,
令,得.
故.
【解后感悟】二项展开式中系数和的求法
(1)对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R,m,n∈N*)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可;对(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可;
(2)一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),
奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,
偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
【变式4-1】(2023春·湖北·高二校联考阶段练习)若,则( )
A.45 B.27 C.15 D.3
【答案】D
【解析】因为,
所以,
故选:D.
【变式4-2】(2023·北京海淀·清华附中校考模拟预测)已知,则__________.
【答案】9
【解析】
故,,
所以,
故答案为9.
【变式4-3】(2023春·江西南昌·高二南昌市第三中学校考阶段练习)已知:,则______.
【答案】
【解析】令,则,
故,
故答案为:.
考点5 二项式系数性质的应用
【例5】(多选)(2022·重庆市育才中学高二阶段练习)若的二项展开式共有8项,则该二项展开式( )
A.
B.各项二项式系数和为128
C.二项式系数最大项有2项
D.第4项与第5项系数相等且最大
【答案】BC
【解析】由题意,的二项展开式共有8项,可得,所以A错误;
根据二项式展开式二项式系数和的性质,可得二项式系数的和为,所以B正确;
根据展开式中二项式系数的性质,可得中间项的二项式系数最大,即第4和第5项的二项式系数最大,所以C正确;由展开式的第4项为,第5项为,所以展开式中第4项与第5项系数不相等,所以D错误.故选:BC.
【解后感悟】1.二项式系数最大的项的求法
求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质对(a+b)n中的n进行讨论:
(1)当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;
(2)当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
2.展开式中系数最大的项的求法
求展开式中系数最大的项与求二项式系数最大的项是不同的,需要根据各项系数的正、负变化情况进行分析.如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式中系数最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为A0,A1,A2,…,An,且第k+1项最大,应用解出k,即得出系数最大的项.
【变式5-1】2.(2023·辽宁大连·校联考模拟预测)若二项式的展开式中只有第3项的二项式系数最大,则展开式中项的系数为( )
A.32 B. C.16 D.
【答案】B
【解析】∵的展开式共有项,只有第3项的二项式系数最大,
∴,
∴,
∴的第项为,(),
∴令,解得:,
∴,即:展开式中项的系数为.
故选:B.
【变式5-2】(2023春·贵州贵阳·高二校考阶段练习)已知的展开式中二项式系数和为32,则项系数是_______________.
【答案】10
【解析】因为二项式系数和为32,
;
当时,
故答案为:10
【变式5-3】(山东学情2022-2023学年高二下学期3月联合考试数学试题B)已知的展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中的有理项;
(2)求展开式中系数最大的项.
【解析】(1)令,则展开式中各项系数和为,展开式中的二项式系数和为,
依题意,,即,
整理得,所以,解得,
所以展开式通项为,
所以,时,
展开式中的有理项分别为,.
(2)由(1)知,展开式通项为,
令项的系数最大,则有,即,
整理得,解得,而,所以,
所以展开式中系数最大项为.
考点6 二项式定理的实际应用
【例6】(1)用二项式定理证明:1110-1能被100整除;
(2)求9192被100除所得的余数.
【解析】(1)证明:∵1110-1=(10+1)10-1
=(1010+C·109+C·108+…+C·10+1)-1
=1010+C·109+C·108+…+102
=100(108+C·107+C·106+…+1),
∴1110-1能被100整除.
(2)9192=(100-9)92=C·10092-C·10091·9+C·10090·92-…+C992,展开式中前92项均能被100整除,只需求最后一项除以100的余数.
∵992=(10-1)92=C·1092-C·1091+…+C·102-C·10+1,前91项能被100整除,后两项和为-919,因余数为正,可从前面的数中分离出1 000,结果为1 000-919=81,故9192被100除可得余数为81.
【解后感悟】整除性问题或求余数问题的处理方法:
(1)解决这类问题,必须构造一个与题目条件有关的二项式.
(2)用二项式定理处理这类问题,通常把被除数的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面(或者是前面)的几项就可以了
【变式6-1】(2022春·江苏镇江·高二扬中市第二高级中学校考期中)今天是星期二,经过7天后还是星期二,那么经过天后是( )
A.星期三 B.星期四 C.星期五 D.星期六
【答案】D
【解析】,
由于括号中,除了最后一项外,其余各项都能被7整除,
故整个式子除以4的余数为,
故经过天后是是星期六,
故选:D.
【变式6-2】(2023春·山西忻州·高二校联考阶段练习)的个位数字为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【解析】因为
,
而个位数均为0,
所以的个位数字与相同,
而
因为个位数均为0,
所以的个位数字与相同,
故的个位数字为7.
故选:B
考点7 几个多项式和展开式中特定项(系数)问题
【例7】在1+(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+(1+x)4+(1+x)5+(1+x)6的展开式中,含x3项的系数是( )
A.25 B.30 C.35 D.40
【答案】C
【解析】法一:(1+x)n的通项公式Tr+1=Cxr中,当n依次取3,4,5,6,r取3得到含x3的系数为C+C+C+C=C+C+C=C+C=C=35.
法二:多项式可化为=,二项式(x+1)7的通项公式为Tr+1=Cx7-r,7-r=4 r=3,含x3项的系数为C=35.故选C.
【解后感悟】对于几个二项式和的展开式中的特定项(系数)问题,只需依据二项展开式的通项,从每一个二项式中分别得到特定的项,再求和即可.也可以先对二项式求和,化简后再依据通项公式确定特定项(系数).
【变式7-1】的展开式中的系数为__________.(用数字作答)
【答案】
【解析】的展开式的通项为,
则的系数为:
故答案为:
【变式7-2】已知, ,展开式中,含项的系数为19,则当含项的系数最小时,展开式中含项的系数为______.
【答案】156
【解析】∵,,展开式中,含项的系数为19,
∴.
则当或时,含项的系数为;
当,且时,含项的系数为:
,
,
,
.
∴当或9时,的系数最小,为81.
∴,
展开式中含项的系数为.
故答案为:156
【变式7-3】设(1+x)3+(1+x)4+…+(1+x)50=a0+a1·x+a2·x2+…+a50·x50,则a3等于_____.(用二项式系数作答)
【答案】
【解析】对应的是,各项展开式中含有的系数相加为.即.
考点8 几个多项式积展开式中特定项(系数)问题
【例8】1.已知,则的值为( )
A.10 B. C.30 D.
【答案】B
【审题】根据,结合二项式定理求解即可.
【解析】因为,
展开式第项,
当时,,
当时,,
故,
即.
故选:B
【解后感悟】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8-1】在的展开式中,的系数是( )
A.60 B.35 C.155 D.90
【答案】B
【解析】
且的通项公式为:
令,则;
令,则;
令,则;
综上可得,展开式中的系数是.
故选:B
【变式8-2】的展开式中的系数为( )
A. B. C.5 D.25
【答案】D
【解析】展开式中项是与展开式中项相乘加上与展开式中项相乘的和,
于是,
所以所求系数为25.
故选:D
【变式8-3】已知的展开式中含项的系数为,则______.
【答案】
【解析】,
又的展开式通项为,
的展开式通项为,
,解得.
故答案为:.
考点9 三项式展开式中特定项(系数)问题
【例9】若的展开式中的系数为3,则__________.
【答案】
【审题】根据二项式展开式通项特征,即可根据得的取值,进而求解.
【解析】由,
则其通项为,
令,则或,
所以,由于,所以,
【解后感悟】(a+b+c)n展开式中特定项的求解方法
【变式9-1】的展开式中的系数为( )
A.5 B. C.15 D.
【答案】C
【解析】可看作5个相乘,展开式中可由2种情况获得:
从5个式子中取2个式子提供,余下3个式子提供,则可得到;
从5个式子中取1个式子提供,另4个式子提供,则可得到,
所以的展开式中的系数为.
故选:C
【变式9-2】的展开式中含项的系数为__________.
【答案】
【解析】展开式的通项为.
令,则,展开式的通项为,令,
则的展开式中含项的系数为.
故答案为:
【变式9-3】展开式中的系数为________(用数字作答).
【答案】30
【解析】展开式通项为,,
当时,
由得的系数为,
故的系数为.
故答案为:30.
1.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)若,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】
则,即.
故选:B
2.(2023秋·福建龙岩·高二统考期末)设,且,若能被17整除,则等于( )
A.0 B.1 C.13 D.16
【答案】D
【解析】,
能被17整除,
且能被17整除,
故能被17整除,
观察选项可得.
故选:D.
3.(2023·江苏·高二专题练习)二项式的展开式中的常数项是( )
A. B.15 C.20 D.
【答案】B
【解析】展开式通项为:,
令,常数项为.
故选:B
4.(2023·全国·高三专题练习)已知多项式,则( )
A.11 B.74 C.86 D.
【答案】B
【解析】对于,其展开通项公式为,
令,得,故,
对于,其展开通项公式为,
令,得,故,
所以.
故选:B.
5.(2023·高二单元测试)在(为正整数)的展开式中,的一次项的系数为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】从中取,其它取相乘,得一次项为,
从中取,其它取相乘,得一次项为,
,
从中取,其它取相乘,得一次项为,
所以在(为正整数)的展开式中,的一次项为,
所以的一次项的系数为.
故选:B
6.(2021秋·河南新乡·高三校考阶段练习)在展开式中,含项的系数是( )
A. B.5 C. D.1
【答案】D
【解析】∵,且的展开式的通项为,
则含项的系数是.
故选:D.
7.(2023·全国·高二专题练习)的展开式中,共有多少项?( )
A.45 B.36 C.28 D.21
【答案】A
【解析】当展开式的项只含有1个字母时,有3项,
当展开式的项只含有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45项;
故选:A.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知二项式,的展开式中第四项的系数最大,则a的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】二项式展开式的通项公式为,其中,
由(其中),即,
,,
依题意可知使上式成立,即,
所以.
故选:A
9.(2023·四川南充·统考二模)在二项式的展开式中,二项式的系数和为256,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在二项式 展开式中,二项式系数的和为,
所以.
则即,通项公式为,
故展开式共有9项,当时,展开式为有理项,
把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻,
即把其它的6个无理项先任意排,再把这三个有理项插入其中的7个空中,方法共有种,
故有理项都互不相邻的概率为,
故选:C
10.(2023·全国·高二专题练习)将二项式的展开式中所有项重新排成一列,有理式不相邻的排法种数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,得,
因为且,
当时,,即为有理式;
当时,,即为有理式;
当时,,即为有理式;
当时,,即为无理式;
所以展开式一共有9个项,有3个有理式, 6个无理式,
先对6个无理式进行排列,共有种方法;
再将3个有理式利用“插空法”插入这6个无理式中,共有种方法;
利用分步乘法计数原理可得,一共有种方法.
故选:C.
11.(2023·山西·校联考模拟预测)在的展开式中,下列结论正确的是( )
A.第6项和第7项的二项式系数相等 B.奇数项的二项式系数和为256
C.常数项为84 D.有理项有2项
【答案】BC
【解析】的展开式中共有10项,由二项式系数的性质可得展开式中的第5项和第6项的二项式系数相等,故A错误;
由已知可得二项式系数之和为,且展开式中奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,
所以奇数项的二项式系数和为,故B正确;
展开式的通项为 ,令,解得.
故常数项为,故C正确;
有理项中x的指数为整数,故,2,4,6,8,故有理项有5项,故D错误.
故选:BC
12.(2023·全国·模拟预测)在的展开式中,下列命题正确的是( )
A.系数最大的项的系数为8 B.所有项的系数和为64
C.含的项的系数为12 D.有理项共有4项
【答案】BD
【解析】A选项:的展开式中系数分别为:,同理的展开式中系数分别为:,则展开式的系数中存在系数为的项,即A错误;
B选项:取,可得系数和为,即B正确;
C选项:含的项为,即C错误;
D选项:展开式各项可表示为,
若为有理项,则m为偶数,n为奇数,所以m为0或2,或3,共有四项,即D正确.
故选:BD
13.(2023秋·辽宁丹东·高二统考期末)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】对A,令得,A对;
对B,由二项式展开项通项公式可得第2项为,B错
对C,令得,C对;
对D,令得,D错.
故选:AC.
14.(2023春·江苏盐城·高二江苏省滨海中学校考期末)关于的展开式中下列结论正确的有( )
A.不含项 B.x3项的系数为6 C.常数项为﹣1 D.各项的系数和为0
【答案】AD
【解析】;
故展开式中不含项,故A正确;
x3项系数为11,故B错误;
常数项为﹣5,故C错误,
各项系数和为0,故D正确,
故选:AD.
15.(2023春·福建厦门·高二厦门一中校考期中)若,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】二项式的展开式通项公式为,
,,A正确,B错误;
展开式中的奇数项系数为正,偶数项系数为负,
所以,C正确;
,,,,
因此,,D不正确.
故选:AC
16.(2023春·江苏南通·高二江苏省如皋中学校考阶段练习)化简:_______.(结果用表示)
【答案】##
【解析】
故答案为:
17.(上海市四校(复兴中学、奉贤中学、金山中学、松江二中)2023届高三下学期3月联考数学试题)二项式的展开式中,含的项的系数为___.
【答案】
【解析】二项式的展开式的通项为,
令,得,
所以含的项的系数为.
故答案为:.
18.(2023春·江西·高二校联考开学考试)的二项式展开式中的系数为20,则其中系数最大的项是__________.
【答案】当时,;当时,
【解析】由通项可得,令,解得,
则,;
当时,,其中系数最大的项为;
当时,,其中系数最大的项为.
故答案为:当时,;当时,
19.(2023春·四川成都·高三成都实外校联考阶段练习)二项式的展开式中含的系数为______.
【答案】
【解析】的展开式通项为,
因为,
在中,,由可得,
在中,,由可得,
所以,展开式中含的系数为.
故答案为:.
20.(2022秋·江苏徐州·高三校考阶段练习)已知的展开式各项系数之和为,则展开式中第五项的二项式系数是______,展开式中的系数是______.
【答案】
【解析】的展开式各项系数之和为,解得,
所以,展开式中第五项的二项式系数为;
的展开式的通项为,
令,可得,所以,展开式中的系数为
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专题04 二项式定理
知识点1 二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+Can-2b2+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有n+1项.
(3)二项式系数:各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
知识点2二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第k+1项叫做二项展开式的通项,记作Tk+1=Can-kbk.
知识点3二项式系数的性质
对称性 在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C
增减性与最大值 增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数,相等,且同时取得最大值
各二项式系数的和 (1)C+C+C+…+C=2n;(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1
考点1 二项式定理的正用、逆用
【例1】设,化简( )
A. B. C. D.
【解后感悟】(1)(a+b)n的二项展开式有n+1项,是和的形式,各项的幂指数规律是:①各项的次数和等于n;②字母a按降幂排列,从第一项起,次数由n逐项减1直到0;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n.
(2)逆用二项式定理可以化简多项式,体现的是整体思想.注意分析已知多项式的特点,向二项展开式的形式靠拢.
【变式1-1】二项式的展开式中共有( )项.
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式1-2】化简的结果为( )
A.x4 B. C. D.
【变式1-3】化简( )
A. B. C. D.
考点2 二项式系数与项的系数问题
【例2】若的展开式中的系数与的系数相等,则______.
【解后感悟】1.二项式系数都是组合数C(r=0,1,2,…,n),它与二项展开式中某一项的系数不一定相等,要注意区分“二项式系数”与二项式展开式中“项的系数”这两个概念.
2.第r+1项的系数是此项字母前的数连同符号,而此项的二项式系数为C.例如,在(1+2x)7的展开式中,第四项是T4=C17-3(2x)3,其二项式系数是C=35,而第四项的系数是C23=280.
【变式2-1】在的展开式中,第四项为( )
A.160 B. C. D.
【变式2-2】二项式的展开式中第10项是常数项,则常数项的值是______(用数字作答).
【变式2-3】若二项式展开式中各项系数之和为,则___________.(用数字作答)
考点3 求二项展开式中的特定项
【例3】(2023·河南洛阳·校联考三模)的展开式中常数项为______(用数字作答).
【解后感悟】1.求二项展开式的特定项的常见题型
(1)求第r项,Tr=Can-r+1br-1;
(2)求含xr的项(或xpyq的项);
(3)求常数项;
(4)求有理项.
2.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,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,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3-1】(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)的展开式中的系数为( )
A.-80 B.-100 C.100 D.80
【变式3-2】(2023·北京东城·统考一模)在的展开式中,的系数为60,则实数______.
【变式3-3】(2023·江苏·二模)二项式的展开式的第项为常数项,则 __________.
考点4 二项式系数和问题(赋值法)
【例4】(2023·云南曲靖·曲靖一中校考模拟预测)若,则_________.
【解后感悟】二项展开式中系数和的求法
(1)对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R,m,n∈N*)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可;对(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可;
(2)一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),
奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,
偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
【变式4-1】(2023春·湖北·高二校联考阶段练习)若,则( )
A.45 B.27 C.15 D.3
【变式4-2】(2023·北京海淀·清华附中校考模拟预测)已知,则__________.
【变式4-3】(2023春·江西南昌·高二南昌市第三中学校考阶段练习)已知:,则______.
考点5 二项式系数性质的应用
【例5】(多选)(2022·重庆市育才中学高二阶段练习)若的二项展开式共有8项,则该二项展开式( )
A.
B.各项二项式系数和为128
C.二项式系数最大项有2项
D.第4项与第5项系数相等且最大
【解后感悟】1.二项式系数最大的项的求法
求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质对(a+b)n中的n进行讨论:
(1)当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;
(2)当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
2.展开式中系数最大的项的求法
求展开式中系数最大的项与求二项式系数最大的项是不同的,需要根据各项系数的正、负变化情况进行分析.如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式中系数最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为A0,A1,A2,…,An,且第k+1项最大,应用解出k,即得出系数最大的项.
【变式5-1】2.(2023·辽宁大连·校联考模拟预测)若二项式的展开式中只有第3项的二项式系数最大,则展开式中项的系数为( )
A.32 B. C.16 D.
【变式5-2】(2023春·贵州贵阳·高二校考阶段练习)已知的展开式中二项式系数和为32,则项系数是_______________.
【变式5-3】(山东学情2022-2023学年高二下学期3月联合考试数学试题B)已知的展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中的有理项;
(2)求展开式中系数最大的项.
考点6 二项式定理的实际应用
【例6】(1)用二项式定理证明:1110-1能被100整除;
(2)求9192被100除所得的余数.
【解后感悟】整除性问题或求余数问题的处理方法:
(1)解决这类问题,必须构造一个与题目条件有关的二项式.
(2)用二项式定理处理这类问题,通常把被除数的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面(或者是前面)的几项就可以了
【变式6-1】(2022春·江苏镇江·高二扬中市第二高级中学校考期中)今天是星期二,经过7天后还是星期二,那么经过天后是( )
A.星期三 B.星期四 C.星期五 D.星期六
【变式6-2】(2023春·山西忻州·高二校联考阶段练习)的个位数字为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
考点7 几个多项式和展开式中特定项(系数)问题
【例7】在1+(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+(1+x)4+(1+x)5+(1+x)6的展开式中,含x3项的系数是( )
A.25 B.30 C.35 D.40
【解后感悟】对于几个二项式和的展开式中的特定项(系数)问题,只需依据二项展开式的通项,从每一个二项式中分别得到特定的项,再求和即可.也可以先对二项式求和,化简后再依据通项公式确定特定项(系数).
【变式7-1】的展开式中的系数为__________.(用数字作答)
【变式7-2】已知, ,展开式中,含项的系数为19,则当含项的系数最小时,展开式中含项的系数为______.
【变式7-3】设(1+x)3+(1+x)4+…+(1+x)50=a0+a1·x+a2·x2+…+a50·x50,则a3等于_____.(用二项式系数作答)
考点8 几个多项式积展开式中特定项(系数)问题
【例8】1.已知,则的值为( )
A.10 B. C.30 D.
【解后感悟】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8-1】在的展开式中,的系数是( )
A.60 B.35 C.155 D.90
【变式8-2】的展开式中的系数为( )
A. B. C.5 D.25
【变式8-3】已知的展开式中含项的系数为,则______.
考点9 三项式展开式中特定项(系数)问题
【例9】若的展开式中的系数为3,则__________.
【解后感悟】(a+b+c)n展开式中特定项的求解方法
【变式9-1】的展开式中的系数为( )
A.5 B. C.15 D.
【变式9-2】的展开式中含项的系数为__________.
【变式9-3】展开式中的系数为________(用数字作答).
1.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)若,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
2.(2023秋·福建龙岩·高二统考期末)设,且,若能被17整除,则等于( )
A.0 B.1 C.13 D.16
3.(2023·江苏·高二专题练习)二项式的展开式中的常数项是( )
A. B.15 C.20 D.
4.(2023·全国·高三专题练习)已知多项式,则( )
A.11 B.74 C.86 D.
5.(2023·高二单元测试)在(为正整数)的展开式中,的一次项的系数为( ).
A. B. C. D.
6.(2021秋·河南新乡·高三校考阶段练习)在展开式中,含项的系数是( )
A. B.5 C. D.1
7.(2023·全国·高二专题练习)的展开式中,共有多少项?( )
A.45 B.36 C.28 D.21
8.(2023·全国·高三专题练习)已知二项式,的展开式中第四项的系数最大,则a的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.(2023·四川南充·统考二模)在二项式的展开式中,二项式的系数和为256,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为( )
A. B. C. D.
10.(2023·全国·高二专题练习)将二项式的展开式中所有项重新排成一列,有理式不相邻的排法种数为( )
A. B. C. D.
11.(2023·山西·校联考模拟预测)在的展开式中,下列结论正确的是( )
A.第6项和第7项的二项式系数相等 B.奇数项的二项式系数和为256
C.常数项为84 D.有理项有2项
12.(2023·全国·模拟预测)在的展开式中,下列命题正确的是( )
A.系数最大的项的系数为8 B.所有项的系数和为64
C.含的项的系数为12 D.有理项共有4项
13.(2023秋·辽宁丹东·高二统考期末)若,则( )
A. B.
C. D.
14.(2023春·江苏盐城·高二江苏省滨海中学校考期末)关于的展开式中下列结论正确的有( )
A.不含项 B.x3项的系数为6 C.常数项为﹣1 D.各项的系数和为0
15.(2023春·福建厦门·高二厦门一中校考期中)若,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
16.(2023春·江苏南通·高二江苏省如皋中学校考阶段练习)化简:_______.(结果用表示)
17.(上海市四校(复兴中学、奉贤中学、金山中学、松江二中)2023届高三下学期3月联考数学试题)二项式的展开式中,含的项的系数为___.
18.(2023春·江西·高二校联考开学考试)的二项式展开式中的系数为20,则其中系数最大的项是__________.
19.(2023春·四川成都·高三成都实外校联考阶段练习)二项式的展开式中含的系数为______.
20.(2022秋·江苏徐州·高三校考阶段练习)已知的展开式各项系数之和为,则展开式中第五项的二项式系数是______,展开式中的系数是______
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