6.3二项式定理
1.能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理;
2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式;
3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题,理解二项式系数的性质并灵活运用.
一、二项式定理
该公式叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式,共有项,
其中各项的系数叫做二项式系数,
展开式的第项为
注意:①是第项,而不是第k项;
②通项公式中a,b的位置不能颠倒.
二、二项式系数的性质
对称性 与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,由公式得到
增减性与最大值 当时,二项式系数是逐渐增大的;当时,二项式系数是逐渐减小的,因此二项式系数在中间取得最大值 ①当n是偶数时,中间的一项的二项式系数最大; ②当n是奇数时,中间的一项的二项式系数最大;
二项式系数的和 二项式系数的和为 奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即
三、系数之和(赋值法)
①求各项系数之和,令即可
②若,则f(x)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.
四、系数的最大值
求展开式中系数最大的项
情况 方法
可转化成求二项式系数最大的项
待定系数法:设展开式中各项系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来
考点01二项式定理的展开和还原
1.求值: .
【答案】1
【详解】分析:观察通项展开式中的中的次数与中的一致.
详解:通项展开式中的,故
=
点睛:合并二项式的展开式,不要纠结整体的性质,抓住具体的某一项中的中的次数与中的一致,有负号时注意在上还是在上.
2.求值:
【答案】
【分析】根据二项式定理展开式配凑,即可求出.
【详解】
.
故答案为.
【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,考查学生对二项展开式的理解.
3.化简: .
【答案】
【分析】
逆用二项式定理结合已知条件求解
【详解】
,
故答案为:
4.设,化简 .
【答案】
【分析】逆用二项式定理,即可容易求得结果.
【详解】容易知.
故答案为:.
【点睛】本题考查二项式定理的逆用,属基础题.
5.设的小数部分为,则 .
【答案】7
【分析】先得到的整数部分为3,得到,利用二项式定理将其展开,求出答案.
【详解】因为,所以的整数部分为3,
则,即,
所以
,
故.
故答案为:7
6.用二项式定理展开下列各式:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)直接利用二项式定理求解;
(2)先化简原式为,再利用二项式定理求解.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
考点02二项展开式求指定项
7. 展开式中的第四项为( )
A. B. C.240 D.
【答案】B
【分析】根据二项展开式的通项公式求解.
【详解】展开式的通项公式为,
所以,
故选:B
8.在的展开式中,常数项为 .(用数字作答)
【答案】448
【分析】由题可得展开式通项,令的指数为0,可得常数项为第几项,即可得答案.
【详解】展开式的通项为,
令,解得,故常数项为.
故答案为:448.
9.展开式中的系数为 .
【答案】15
【分析】
写出展开式的通项,即可得解.
【详解】
二项式展开式的通项为(且),
所以展开式中的系数为.
故答案为:.
10.已知,则 .
【答案】3
【分析】根据二项式的通项求项的系数即可.
【详解】的通项为,所以展开式中的系数为,
的通项为,所以展开式中的系数为,
所以.
故答案为:3.
11.若,则( )
A.100 B.110 C.120 D.130
【答案】C
【分析】
利用二项式定理分别求出即可计算得解.
【详解】在中,,,
所以.
故选:C
12.若,则( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】D
【分析】令可求出,再将原式变形为,结合二项式定理展开式求出,进而得解.
【详解】令得,又因,故第三项为:,
故,∴.
故选:D.
考点03二项式系数及系数之和
13. 展开式的二项式系数之和是256,则 .
【答案】8
【分析】
根据二项式展开式的二项式系数之和等于列方程求解即得.
【详解】因展开式的二项式系数之和为,解得:.
故答案为:8.
14.若的展开式中各项系数之和为,则展开式中的系数为( )
A. B.945 C.2835 D.
【答案】D
【分析】根据赋值法求系数和得,即可根据展开式的通项公式求解.
【详解】令,得,得,
则的展开式的通项,
令,得,则,故展开式中的系数为,
故选:D.
15.已知的展开式中所有项的系数之和为64,则展开式中的系数为( )
A. B.1215 C.135 D.
【答案】B
【分析】先利用赋值法求出,再利用二项式定理的通项公式求解答案.
【详解】令,得,(注意所有项的系数之和与所有项的二项式系数之和的区别)
解得(舍去)或,
则的展开式的通项,
令,解得,则展开式中的系数为,
故选:B.
16.在的二项展开式中,各二项式系数之和为,各项系数之和为,若,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据二项式系数和以及各项系数和的表达式,结合题意,解方程,即可求得答案.
【详解】由,令可得各项系数之和为,
又各二项式系数之和为,因为,则,
解得或(舍去),所以,
故选:B
17.若的展开式的各项系数和为1,二项式系数和为128,则展开式中x2的系数为 .
【答案】-448
【分析】
令,和联立求解可得和的值,化简通项,由的指数等于2可解.
【详解】
由题意得,所以,
所以的展开式的通项为,
令,解得.
所以的系数为.
故答案为:-448
考点04奇(偶)系数项系数之和(含绝对值)
18.已知,记,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,所以由题意可知,从而即可求解.
【详解】不妨设,
一方面注意到,
另一方面注意到,
所以.
故选:C.
19.已知,则的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
【答案】B
【分析】利用赋值法,分别令和,将得到的两式相加,结合等比数列的求和,即可求得答案.
【详解】令,则,即
令,则,
即,
两式相加可得,
故选:B
20.(多选)已知,则下列选项正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】利用换元法将题设条件转化为,再利用赋值法判断ACD,利用二项展开通项公式判断B,从而得解.
【详解】因为,
令,则,所以,
对于A,令,得,故A错误;
对于B,因为的展开通项公式为,
令,则,故B正确;
对于C,令,得,故C正确;
对于D,令,得,
两式相减,得,故D错误.
故选:BC.
21.已知二项式,且满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2)6560.
【分析】(1)应用排列数、组合数公式列方程求即可;
(2)根据(1)有,应用赋值法求结果即可.
【详解】(1)由得:,解得.
(2)由(1)知,根据二项式展开式通项,
易知,,,为负值,其它系数为正值,
所以,,
于是,令则;令则;
所以.
22.从①第4项的系数与第2项的系数之比是;②第3项与倒数第2项的二项式系数之和为36;这两个条件中任选一个,再解决补充完整的题目.
已知(),且的二项展开式中,____.
(1)求的值;
(2)①求二项展开式的中间项;
②求的值.
【答案】(1)条件选择见解析,
(2)①;②.
【分析】(1)由题意,根据系数、二项式系数等知识,列出等式,解出的值.
(2)由题意,利用通项公式求出二项展开式的中间项,再判断、、、、为正数,、、、为负数,再给赋值,从而求出的值.
【详解】(1)若选择①第4项的系数与第2项的系数之比是,
则有,
化简可得,求得或(舍去).
若选择②第3项与倒数第2项的二项式系数之和为36,
则有,
化简可得,求得或(舍去).
(2)由(1)可得,
①的二项展开式的中间项为.
②二项式展开式的通项公式为,
所以、、、、为正数,、、、为负数.
在中,令.
再令,可得,
∴.
考点05两个多项式乘积的指定项
23. 展开式中的常数项为( )
A.60 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】
根据分配律,结合二项式展开式的通项特征即可求解.
【详解】
二项式的展开式的通项公式为,
令,求得,令,求得,
由于,
故其展开式中的常数项为
故选:C
24.若的展开式中的系数为,则a的值为( )
A.2 B.3 C.1 D.4
【答案】A
【分析】由题得,再借助二项式展开式的通项分两种情况讨论得解.
【详解】依题意,,
展开式的通项为,
当时,,此时展开式的的系数为,
当时,,此时展开式的的系数为,
所以展开式中的系数为,所以.
故选:A
25.已知多项式,则 .
【答案】8
【分析】
利用二项式定理直接求解.
【详解】
多项式的展开式中,
含的项为:
所以.
故答案为:8.
26.已知(为常数)的展开式中所有项的系数和为32,则展开式中的系数为 .(用数字作答).
【答案】15
【分析】
代入,解出,再利用二项展开式的通项公式进行合理赋值即可.
【详解】令,则,即,
则对,有,
令,即,有,即有,
令,即,有,即有,
故展开式中的系数为15.
故答案为:15.
27.在的展开式中,的系数为,则该二项展开式中的常数项为 .
【答案】
【分析】
利用二项式定理计算即可.
【详解】由二项式定理知:的展开式中含的项为,
其展开式中没有含的项,也没有含的项,常数项为,
所以的展开式中,
含的项为,
此时展开式中的常数项为.
故答案为:
28.的展开式中的系数为 .
【答案】
【分析】利用二项式定理展开式的通项公式可求答案.
【详解】二项式的展开式通项公式为,
当时,,当时,,
因此展开式中含的项为,故所求系数为.
故答案为:24.
考点06三项展开式的指定项
29.若,其中,且,则的展开式中所有项的系数和为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】借助三项式的计算可得,又,故可得的值,令可得展开式中所有项的系数和.
【详解】由得,
所以有,
即或,由,∴,
∴,
令,则有,
即展开式中所有项的系数和为.
故选:B.
30.的展开式的各项系数之和为1,则该展开式中含项的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用赋值法令由各项系数之和为1可求得,由通项可得展开式中含项的系数是.
【详解】
因为的展开式的各项系数之和为1,
令,得,解得,
所以的展开式中含项为,
所以该展开式中含项的系数是.
故选:D.
31.求的常数项为____.
【答案】141
【分析】
以为整体求出展开式的通项,再利用二项式定理求出常数项.
【详解】依题意,的展开式的通项为,
当时,,
当时,展开式的通项,
于是,由,得,则,
此时常数项为,
所以的常数项是.
故答案为:141
32.在的展开式中,项的系数为 .(结果用数值表示)
【答案】45
【分析】由二项式展开得项只能在展开式中,进一步结合二项式系数即可求解.
【详解】,
项只能在展开式中,即为,系数为.
故选:45.
33.的展开式中,项系数为 .
【答案】
【分析】求出二项式展开式的通项,令的指数为3,即可求出项系数.
【详解】由,
由展开式通项为,
令,解得,
则项为,则项系数为.
故答案为:.
34.若,且,则的值为 .
【答案】
【分析】
根据展开式中常数项和一次项系数相等得到方程,求出答案.
【详解】
由题意得的展开式中的常数项与一次项系数相等,
则,解得或0(舍去).
故答案为:
考点07二项式系数及系数的最值
35.若展开式中只有第6项的二项式系数最大,则( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【分析】利用二项式系数的性质直接求解即可.
【详解】因为的展开式中只有第6项的二项式系数最大,所以展开式一共有项,即.
故选:B
36.(多选)在二项式展开式中,所有项的系数和为,所有奇数项的二项式系数和为,且满足时,下列说法正确的有( )
A. B.
C.展开式中二项式系数最大的项为第三项和第四项 D.展开式中各项的系数最大的为第三项
【答案】BC
【分析】
令,可得,再由二项式系数的特征得到,即可求出,判断A、B,根据二项式系数的增减性判断C,写出展开式的通项,第项的系数最大,即可得到不等式组,解得,即可判断D.
【详解】对于,令,可得所有项的系数和为,
又所有奇数项的二项式系数和为,
因为,即,
所以,所以,故A错误,B正确;
所以二项式展开式一共有项,
则其展开式中二项式系数最大的项为第三项和第四项,故C正确;
又二项式展开式的通项为(其中且),
令第项的系数最大,则,即,解得,
又,所以,
即展开式中系数最大的为第五项,故D错误.
故选:BC
37.(多选)关于的展开式,下列说法中正确的是( )
A.展开式中二项式系数之和为32 B.展开式中各项系数之和为1
C.展开式中二项式系数最大的项为第4项 D.展开式中系数最大的项为第4项
【答案】BC
【分析】由题设二项式,写出其通项,根据二项式的性质,易得二项式系数之和与各项系数之和,根据组合数的性质可得二项式系数最大的项,对于系数最大的项可以利用其通项依次列举,比较即得.
【详解】关于的展开式,其通项为:,.
对于选项A:展开式中二项式系数之和,故A错误;
对于选项B:利用赋值法的应用,当时,各项的系数的和为,故B正确;
对于选项C:展开式共有7项,其中二项式系数最大的项为第4项,其二项式系数为,故C正确;
对于选项D:展开式中各项系数依次为,可见系数最大的项是第3项,系数为,故D错误.
故选:BC.
38.在的展开式中,
(1)求二项式系数最大的项;
(2)若第项是有理项,求的取值集合.
(3)系数的绝对值最大的项是第几项;
【答案】(1)
(2)
(3)第项和第项
【分析】
(1)利用二项式定理求出通项,二项式系数最大的项为中间项,求解即可;
(2)当为整数时为有理项,即可求解;
(3)设第项的系数的绝对值最大,列方程组即可求解.
【详解】(1),,
二项式系数最大的项为中间项,即第项,
所以;
(2),,
当为整数时为有理项,即,
则的取值集合为;
(3)设第项的系数的绝对值最大,
则,所以,解得,
故系数的绝对值最大的项为第项和第项.
39.已知在的展开式中,第4项与第6项的二项式系数相等.
(1)求的值;
(2)若其展开式中项的系数为,求其展开式中系数的绝对值最大的项.
【答案】(1)8
(2)和
【分析】根据二项式定理通项公式及组合数公式可得结果.
【详解】(1),;
(2)二项式的展开式的通项公式为
令得,,
展开式中项的系数为,得,
又,,
二项式的展开式的通项公式为,
设第项为系数绝对值最大的项,则,
解得,又且,或,
展开式中系数的绝对值最大的项为
和.
40.已知,是正整数,的展开式中的系数为15.
(1)求展开式中的系数的最小值;
(2)已知展开式中的二项式系数的最大值为,项的系数的最大值为,求.
【答案】(1)49
(2)
【分析】(1)根据题意得,从而可得,结合二次函数的性质即可求解;
(2)由(1)可得,从而可得,令,求得,从而问题可解.
【详解】(1)根据题意得,即,所以,
所以展开式中的的系数为,
故当或时,的系数的最小值为49.
(2)由(1)知,则,,
因为的展开式的通项为,
令(*)即,因为,所以.
因为成立,所以,
所以.
考点08整除和余数问题
41.若能被整除,则正整数的最小值为( )
A.53 B.54 C.55 D.56
【答案】C
【分析】根据二项式定理可得,依题意只需能被整除,即可求出的最小值.
【详解】因为,
其中,
所以,
因为能被整除,
则只需能被整除,所以的最小值为.
故选:C
42.在①各项系数之和为;②常数项为;③各项系数的绝对值之和为1536这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答问题.
在的展开式中, .
(1)求n;
(2)证明:能被6整除.
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由所选条件,利用展开式系数与系数和的性质,列方程求n;
(2),利用二项式定理,证明数据是6的倍数.
【详解】(1)选条件①各项系数之和为,取,则,解得;
选条件②常数项为,由,则常数项为,解得;
选条件③各项系数的绝对值之和为1536,即的各项系数之和为1536,取,则,解得.
(2)
,
所以能被6整除.
43.已知,且能被17整除,则的取值可以是 .(写出一个满足题意的即可)
【答案】1(答案不唯一)
【分析】
根据二项式定理展开式的特征即可求解.
【详解】,
要使能被17整除,则能被17整除即可,
则,故可取,
故答案为:
44.利用二项式定理,求被8除所得的余数为 .
【答案】7
【分析】,,利用二项式定理展开即可求得余数.
【详解】
,
所以被8除所得的余数是7.
故答案为:7
45.被9除的余数为 .
【答案】4
【分析】整理变形得,再根据的展开式通项即可得到答案.
【详解】,
,
故被9除的余数为4.
故答案为:4.
46.用二项式定理证明能被8整除.
【答案】见解析
【分析】根据,按照二项式定理展开,化简后,根据展开式的各式都含有因数8可得它能被8整除.
【详解】证明:
能被8整除.
所以能被8整除.
基础过关练
1.二项式的展开式中的第3项为( )
A.160 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二项式展开式公式即可求解.
【详解】
因为,所以,故C项正确.
故选:C.
2.已知的展开式的各项系数和为4096,则展开式中的系数为( )
A.15 B.1215 C.2430 D.81
【答案】B
【分析】根据题意,令,求得,化简得到展开式的通项,进而得到答案.
【详解】因为的展开式的各项系数和为,
令,可得,解得,即二项式为,
可得其通项为,
令,可得,所以展开式中的系数为.
故选:B.
3.设的展开式的各项系数和为M,二项式系数和为N,若,则展开式中有理项共有( )
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【答案】C
【分析】
根据二项式系数和公式,结合赋值法、二项式的通项公式进行求解即可.
【详解】二项式系数和为,
在中,令,得,
由,
二项式的通项公式为,
令,则,所以展开式中有理项共有3项,
故选:C
4.的展开式中的系数为( )
A.10 B. C.20 D.
【答案】A
【分析】
将原式化为的形式,再利用二项展开式的通项公式求解可得答案.
【详解】,
展开式的通项公式为,
时,,所以的系数为.
故选:A.
5.(多选)的展开式中,下列结论正确的是( )
A.展开式共7项 B.项系数为280
C.所有项的系数之和为2187 D.所有项的二项式系数之和为128
【答案】BCD
【分析】
选项A:根据二项式定理的性质即可判断,选项B:根据二项式展开式的通项特征即可判断,选项C:令即可判断,选项D:根据二项式系数和公式即可判断.
【详解】
选项A:因为,所以展开式共有8项,故A错误,
选项B:展开式的常数项为,故B正确,
选项C:令,则所有项的系数和为,故C正确,
选项D:所有项的二项式系数和为,故D正确,
故选:BCD.
6.(多选)已知,则( )
A. B.
C. D.展开式中二项式系数最大的项为第项
【答案】AB
【分析】
设,利用赋值法可判断ABC选项,利用二项式系数的单调性可判断D选项.
【详解】设.
对于A选项,,A对;
对于B选项,,B对;
对于C选项,,
所以,,C错;
对于D选项,展开式共项,展开式中二项式系数最大的项为第项,D错.
故选:AB.
7.的常数项为第3项,求
【答案】
【分析】展开式的第项是常数项,即得指数为,求出的值即可.
【详解】因为的常数项为第3项,
所以,,
所以,即.
故答案为:.
8.求的展开式中含的项.
【答案】
【分析】根据二项展开式的形式,以及组合数的性质,即可求解.
【详解】由,
可得展开式中含的项为:
.
9.展开式中,项的系数为 .
【答案】
【分析】
由二项式定理求解.
【详解】,∵的指数是3,∴得到,
∵的指数是2,得到,∴项的系数为.
故答案为:
10.在的二项展开式中,系数最大的项为和,则展开式中含项的系数为 .
【答案】7
【分析】
首先由系数最大的项为和,得,再结合二项展开式的通项公式求含x项的系数即可.
【详解】,因为系数最大的项为和,所以为奇数,
,且,解得.
所以含项的系数为.
故答案为:7
11.判断是否能被8整除?并推理证明.
【答案】能被8整除,证明见解析
【分析】根据题意结合二项展开式分析证明.
【详解】能被8整除,证明如下:
因为
,
注意到最终所得的式子中每一项都能被8整除,
所以能被8整除.
12.已知,展开式中二项式系数的最大值为.
(1)求的值;
(2)求的值(结果可以保留指数形式).
【答案】(1);
(2)或148160.
【分析】
(1)根据二项展开式的项数确定展开式中二项式系数最大值为和,列出方程求解即得;
(2)将代入二项式,分别对赋值和,再将两式左右分别相减化简即得.
【详解】(1)因展开式中共有8项,最中间两项的二项式系数最大,即和,
依题知,解得;
(2)由(1)可得,
当时,①,
当时,②,
由①-②:,
即得:.
能力提升练
1.已知,则( )
A.
B.
C.
D.展开式中二项式系数最大的项为第5项
【答案】C
【分析】
利用赋值法判断A、B、C,根据二项式系数的性质判断D.
【详解】
因为,
令,可得,故A错误;
令,可得①,故B错误;
令,可得②,
联立①②可得,故C正确;
由题意可知展开式有项,则第项的二项式系数最大,故D错误.
故选:C.
2.在的展开式中,所有有理项的系数之和为( )
A.84 B.85 C.127 D.128
【答案】D
【分析】由题意得,结合展开式的通项公式即可求解.
【详解】由题意知,
展开式的通项公式为,
当时,为有理项,
所以所有有理项的系数之和为.
故选:D.
3.已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用二项式定理展开公式,结合系数最大列出不等式即可求解.
【详解】
的展开式的通项为,
由题可知,解得.
故选:A
4.(多选)已知,则下列描述不正确的是( )
A. B.除以5所得的余数是1
C. D.
【答案】ACD
【分析】
利用赋值法即可判断AC、求导数后结合赋值法可判断D,根据二项式展开式的通项即可求解B.
【详解】
,
令,可得,再令,可得,
,故A错误.
由于,即展开式各项系数和系数和,
故,,故C错误.
由题意,,
显然,除了最后一项外,其余各项均能被5整除,除以5所得的余数是1,故B正确.
把函数两边同时对求导数,可得,
再令,可得,,可得,
故,故D错误.
故选:ACD.
5.在的展开式中,含的项的系数是 用数字作答
【答案】
【分析】
首先得出展开式的通项为,然后分别令和得出其展开式的常数项和含的项,分两类情形即可得出所求的答案.
【详解】
解:因为,
又因为展开式的通项为,
所以令,则其常数项为;
令,则其含的项为,
所以原展开式中含的项的系数为:.
故答案为:.
【点睛】
本题考查二项式定理的应用,考查学生的逻辑思维能力,属中档题.
6.用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中满足的五位数有个,则在的展开式中,的系数是 .
【答案】
【分析】
依题意可得,则剩下个数有种排法,从而求出,再根据组合数公式及性质计算可得.
【详解】因为,所以,剩下个数有种排法,
所以满足的五位数有个,即,
所以,
其中展开式中含项的系数为,
所以其展开式中含项的系数为
.
故答案为:
7.已知在的展开式中满足,且常数项为,求:
(1)的值;
(2)从展开式中的所有项中任取三项,取出的三项中既有有理项也有无理项,求共有多少种不同的取法.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)写出二项展开式的通项并令的指数为0,利用常数项为即可求得;
(2)由通项可知展开式中有理项共有6项,无理项有5项,再利用分类分步计数原理即可求得结果.
【详解】(1)根据展开式的通项可得
令,解得
即时,常数项,
解得
(2)令,,解得,
即展开式中的有理项共有6项,无理项有5项;
所以从展开式中的所有项中任取三项,取出的三项中既有有理项也有无理项的取法共有种;
8.已知m,n是正整数,的展开式中x的系数为7.
(1)求m,n为何值时,的展开式中的系数最小,并求出此时的系数;
(2)利用(1)中结果,求的近似值.(精确到0.01)
【答案】(1),或,,的系数为5
(2)
【分析】(1)由x的系数为7得,的系数为,消元讨论最小值即可求;
(2),考虑到精度,故各取多项式展开式的前两项即可
【详解】(1)根据题意得,即.①
的展开式中的系数为.
将①变形为代入上式,得的系数为,
故当,或,时,的系数取得最小值且为9;
此时的系数均为;
(2)当,或,时,6.3二项式定理
1.能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理;
2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式;
3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题,理解二项式系数的性质并灵活运用.
一、二项式定理
该公式叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做的二项展开式,共有项,
其中各项的系数叫做二项式系数,
展开式的第项为
注意:①是第项,而不是第k项;
②通项公式中a,b的位置不能颠倒.
二、二项式系数的性质
对称性 与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,由公式得到
增减性与最大值 当时,二项式系数是逐渐增大的;当时,二项式系数是逐渐减小的,因此二项式系数在中间取得最大值 ①当n是偶数时,中间的一项的二项式系数最大; ②当n是奇数时,中间的一项的二项式系数最大;
二项式系数的和 二项式系数的和为 奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即
三、系数之和(赋值法)
①求各项系数之和,令即可
②若,则f(x)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.
四、系数的最大值
求展开式中系数最大的项
情况 方法
可转化成求二项式系数最大的项
待定系数法:设展开式中各项系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来
考点01二项式定理的展开和还原
1.求值: .
2.求值:
3.化简: .
4.设,化简 .
5.设的小数部分为,则 .
6.用二项式定理展开下列各式:
(1);
(2).
考点02二项展开式求指定项
7. 展开式中的第四项为( )
A. B. C.240 D.
8.在的展开式中,常数项为 .(用数字作答)
9.展开式中的系数为 .
10.已知,则 .
11.若,则( )
A.100 B.110 C.120 D.130
12.若,则( )
A.13 B.14 C.15 D.16
考点03二项式系数及系数之和
13. 展开式的二项式系数之和是256,则 .
14.若的展开式中各项系数之和为,则展开式中的系数为( )
A. B.945 C.2835 D.
15.已知的展开式中所有项的系数之和为64,则展开式中的系数为( )
A. B.1215 C.135 D.
16.在的二项展开式中,各二项式系数之和为,各项系数之和为,若,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
17.若的展开式的各项系数和为1,二项式系数和为128,则展开式中x2的系数为 .
考点04奇(偶)系数项系数之和(含绝对值)
18.已知,记,,则的值为( )
A. B. C. D.
19.已知,则的值是( )
A.680 B. C.1360 D.
20.(多选)已知,则下列选项正确的有( )
A. B.
C. D.
21.已知二项式,且满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
22.从①第4项的系数与第2项的系数之比是;②第3项与倒数第2项的二项式系数之和为36;这两个条件中任选一个,再解决补充完整的题目.
已知(),且的二项展开式中,____.
(1)求的值;
(2)①求二项展开式的中间项;
②求的值.
考点05两个多项式乘积的指定项
23. 展开式中的常数项为( )
A.60 B.4 C. D.
24.若的展开式中的系数为,则a的值为( )
A.2 B.3 C.1 D.4
25.已知多项式,则 .
26.已知(为常数)的展开式中所有项的系数和为32,则展开式中的系数为 .(用数字作答).
27.在的展开式中,的系数为,则该二项展开式中的常数项为 .
28.的展开式中的系数为 .
考点06三项展开式的指定项
29.若,其中,且,则的展开式中所有项的系数和为( )
A.0 B. C. D.
30.的展开式的各项系数之和为1,则该展开式中含项的系数是( )
A. B. C. D.
31.求的常数项为____.
32.在的展开式中,项的系数为 .(结果用数值表示)
33.的展开式中,项系数为 .
34.若,且,则的值为 .
考点07二项式系数及系数的最值
35.若展开式中只有第6项的二项式系数最大,则( )
A.9 B.10 C.11 D.12
36.(多选)在二项式展开式中,所有项的系数和为,所有奇数项的二项式系数和为,且满足时,下列说法正确的有( )
A. B.
C.展开式中二项式系数最大的项为第三项和第四项 D.展开式中各项的系数最大的为第三项
37.(多选)关于的展开式,下列说法中正确的是( )
A.展开式中二项式系数之和为32 B.展开式中各项系数之和为1
C.展开式中二项式系数最大的项为第4项 D.展开式中系数最大的项为第4项
38.在的展开式中,
(1)求二项式系数最大的项;
(2)若第项是有理项,求的取值集合.
(3)系数的绝对值最大的项是第几项;
39.已知在的展开式中,第4项与第6项的二项式系数相等.
(1)求的值;
(2)若其展开式中项的系数为,求其展开式中系数的绝对值最大的项.
40.已知,是正整数,的展开式中的系数为15.
(1)求展开式中的系数的最小值;
(2)已知展开式中的二项式系数的最大值为,项的系数的最大值为,求.
考点08整除和余数问题
41.若能被整除,则正整数的最小值为( )
A.53 B.54 C.55 D.56
42.在①各项系数之和为;②常数项为;③各项系数的绝对值之和为1536这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答问题.
在的展开式中, .
(1)求n;
(2)证明:能被6整除.
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
43.已知,且能被17整除,则的取值可以是 .(写出一个满足题意的即可)
44.利用二项式定理,求被8除所得的余数为 .
45.被9除的余数为 .
46.用二项式定理证明能被8整除.
基础过关练
1.二项式的展开式中的第3项为( )
A.160 B. C. D.
2.已知的展开式的各项系数和为4096,则展开式中的系数为( )
A.15 B.1215 C.2430 D.81
3.设的展开式的各项系数和为M,二项式系数和为N,若,则展开式中有理项共有( )
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
4.的展开式中的系数为( )
A.10 B. C.20 D.
5.(多选)的展开式中,下列结论正确的是( )
A.展开式共7项 B.项系数为280
C.所有项的系数之和为2187 D.所有项的二项式系数之和为128
6.(多选)已知,则( )
A. B.
C. D.展开式中二项式系数最大的项为第项
7.的常数项为第3项,求
8.求的展开式中含的项.
9.展开式中,项的系数为 .
10.在的二项展开式中,系数最大的项为和,则展开式中含项的系数为 .
11.判断是否能被8整除?并推理证明.
12.已知,展开式中二项式系数的最大值为.
(1)求的值;
(2)求的值(结果可以保留指数形式).
能力提升练
1.已知,则( )
A.
B.
C.
D.展开式中二项式系数最大的项为第5项
2.在的展开式中,所有有理项的系数之和为( )
A.84 B.85 C.127 D.128
3.已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(多选)已知,则下列描述不正确的是( )
A. B.除以5所得的余数是1
C. D.
5.在的展开式中,含的项的系数是 用数字作答
6.用1、2、3、4、5组成没有重复数字的五位数,其中满足的五位数有个,则在的展开式中,的系数是 .
7.已知在的展开式中满足,且常数项为,求:
(1)的值;
(2)从展开式中的所有项中任取三项,取出的三项中既有有理项也有无理项,求共有多少种不同的取法.
8.已知m,n是正整数,的展开式中x的系数为7.
(1)求m,n为何值时,的展开式中的系数最小,并求出此时的系数;
(2)利用(1)中结果,求的近似值.(精确到0.01)