2025年高考数学一轮复习-9.2-二项式定理-专项训练
[基础强化]
一、选择题
1.的展开式中x4的系数为( )
A.10 B.20
C.40 D.80
2.的展开式中的常数项为( )
A.80 B.-80
C.40 D.-40
3.(1+2x2)(1+x)4的展开式中x3的系数为( )
A.12 B.16
C.20 D.24
4.若(x+2)展开式中的常数项为80,则a=( )
A.-2 B.2
C.±2 D.4
5.若(x-2y)6的展开式中的二项式系数和为S,x2y4的系数为P,则为( )
A. B.
C.120 D.240
6.在二项式的展开式中,各项系数之和为A,各项二项式系数之和为B,且A+B=72,则展开式中常数项的值为( )
A. 6 B.9
C.12 D.18
7.(x+y)5的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10
C.15 D.20
8.设S=(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1,则S=( )
A.(x-2)4 B.(x-1)4
C.x4 D.(x+1)4
9.(多选)已知(2+x)(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6,则( )
A.a0的值为2
B.a5的值为16
C.a1+a2+a3+a4+a5+a6的值为-5
D.a1+a3+a5的值为120
二、填空题
10.(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
11.在二项式(+x)9的展开式中,常数项是________,系数为有理数的项的个数是______________.
12.的展开式中常数项是______(用数字作答).
参考答案与解析
1.C 由展开式的通项Tk+1=C(x2)5-k·(2x-1)k=2kCx10-3k,令10-3k=4,得k=2,
∴x4的系数为C·22=40.
2.C 由二项展开式通项知Tk+1=(-2)kC·(x2)5-k=(-2)kCx10-5k,令10-5k=0,得k=2.
∴常数项为T3=(-2)2C=40.
3.A 展开式中含x3的项可以由“1与x3”和“2x2与x”的乘积组成,则x3的系数为C+2C=4+8=12.
4.B 的展开式的通项公式为Tk+1=C·(-1)k·a5-k·x2k-5,显然,2k-5为奇数,故(x+2)展开式中的常数项为C·a3=80,所以a=2.
5.B 由题意得S=26=64,P=C(-2)4=15×16=240,∴==.
6.B 在的展开式中令x=1,得A=4n,各项二项式系数之和为B=2n,由 4n+2n=72,得n=3,∴=,其通项为Tk+1=C()3-k=,令=0,得k=1,故展开式的常数项为T2=3C=9.
7.C 要求(x+y)5的展开式中x3y3的系数,只要分别求出(x+y)5的展开式中x2y3和x4y的系数再相加即可,由二项式定理可得(x+y)5的展开式中x2y3的系数为C=10,x4y的系数为C=5,故(x+y)5的展开式中x3y3的系数为10+5=15.故选C.
8.C S=C(x-1)4+C(x-1)3+C(x-1)2+C(x-1)1+C(x-1)0=(x-1+1)4=x4.
9.ABC 对于A,令x=0,得a0=2×1=2,故A正确;对于B,(1-2x)5的展开式的通项Tk+1=C(-2x)k=(-2)kCxk,所以a5=2×(-2)5C+1×(-2)4C=-64+80=16,故B正确;对于C,令x=1,得(2+1)(1-2×1)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6 ①,即a1+a2+a3+a4+a5+a6=-3-a0=-3-2=-5,故C正确;对于D,令x=-1,得(2-1)[1-2×(-1)]5=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6 ②,由①②解得a1+a3+a5=-123,故D不正确.综上所述,选ABC.
10.-28
解析:(1-)(x+y)8=(x+y)8-(x+y)8,由二项式定理可知其展开式中x2y6的系数为C-C=-28.
11.16 5
解析:该二项展开式的第k+1项为Tk+1=C()9-kxk,当k=0时,第1项为常数项,所以常数项为()9=16;当k=1,3,5,7,9时,展开式的项的系数为有理数,所以系数为有理数的项的个数为5.
12.240
解析:展开式的通项为Tk+1=C(x2)6-k·=2kCx12-3k,令12-3k=0,解得k=4,故常数项为24C=240.(共40张PPT)
9.2 二项式定理
课标要求 考情分析
1.理解二项式定理、掌 握二项式系数的性质. 2.会利用二项式定理解 决与二项展开式有关 的简单问题. 考点考法:高考命题常以选择题、填空题的形式
考查应用二项式定理求特定项(系数)、与二项
式系数的性质及二项展开式有关的简单问题,试
题难度中档.
核心素养:逻辑推理、数学运算
必备知识 自主排查
核心考点 师生共研
必备知识 自主排查
01
1.二项式定理
二项式定理 ________________________________________
_____ ________
二项展开式的 通项 __________,它表示第______项
二项式系数 ____
[提醒] (1)项数为 ;(2)各项的次数都等于二项式的幂指数 ,即 与 的指数的和为 ;(3)字母 按降幂排列,从第一项开始,次数由 逐项减1直到零;字母 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项加1直到n.
2.二项式系数的性质
【练一练】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( )
×
(2)在 的展开式中,每一项的二项式系数与 , 无关.( )
√
(3)在 展开式的通项 中, 和 不能互换.( )
√
2. 展开式中的常数项是( )
A. B. C. D.
解析:选D. ,令 ,解得 ,所以常数项为 .故选D.
√
3.(人A选择性必修第三册 习题 变条件、变设问)在
的展开式中,含 的项的系数是( )
A. B. C. D.
解析:选C.因为 中只有 和
中含 的项, 中含 的项为 , 中含 的项
为
,所以 的展开式中含 的项的系数
是 .故选C.
√
若二项展开式的通项为 , ,则有
以下常见结论:
(1) 是常数项;
(2) 是非负整数 是整式项;
(3) 是负整数 是分式项;
(4) 是整数 是有理项.
【用一用】
1.(2023·江苏常州模拟)在二项式 的展开式中,有理项的项数为
( )
A. B. C. D.
解析:选B.二项式 的展开式中,通项 ,
, , , , ,当 , ,4时为有理项,所以一共有三项有理项.故选B.
√
2.(2023·山东淄博模拟)已知 的二项展开式中,所有二项式系数的
和为256,则展开式的常数项为_______.
1 120
解析:因为所有二项式系数的和为256,所以 ,所以 ,
则展开式的通项为 ,令 ,
可得 ,
所以展开式的常数项为 .
核心考点 师生共研
02
考点一 展开式中的通项问题(多维探究)
[高考考情] 二项展开式的通项及有关多项式展开问题,是近几年高考的热点,对于多项式展开问题,其处理方法主要是转化为二项式,用二项式定理的通项公式解决问题,高考主要以选择题、填空题的形式考查,难度中档,考查逻辑推理与数学运算的核心素养.
角度1 型
例1.(1)(2023·河南开封模拟)在 的展开式中,第2项的系数与
第1项的系数之差为320,则该二项展开式中 的系数为( )
A. B. C. D.
√
解析:由题意知,二项式 展开式的通项为
,
又第2项的系数与第1项的系数之差为320,
所以 ,
即 ,
解得 ,
所以 ,令 ,解得 ,
故展开式中 的系数为 .故选C.
(2) 的展开式中,无理项的项数为( )
A. B. C. D.
解析: 展开式的通项为
, , , , , ,若 的指
数 为整数,则 是6的倍数,所以当 , , , , ,30时为有
理项,共6项,故无理项的项数为 ,故选D.
√
求 型展开式中特定项问题的步骤
角度2 型
例2.(1) 的展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
√
解析:
,而
的展开式的通项 ,易知当 或 时
原式有常数项.
令 , ;令 , ,故所求常数
项为 .故选D.
(2)(2022·新高考卷Ⅰ) 的展开式中 的系数为_____
(用数字作答).
解析: 展开式的通项 , , , , , .
令 ,得 ,令 ,得 ,所以
的展开式中 的系数为 .
求 型展开式中问题的思路
(1)若 , 中有一个比较小,可考虑把它展开,如
,然后分别求解.
(2)观察 是否可以合并,如
.
(3)分别得到 , 的通项,综合考虑.
[注意]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.
角度3 型
例3.(1)(2023·河南郑州模拟) 的展开式中 的系数为( )
A. B. C. D.
解析: 的通项 ,
令 ,得 ,
所以 的系数为 ,故选B.
√
(2) 的展开式中的常数项为_____.
解析: 可化为 ,因而
,令 ,解得 ,故展开式
中的常数项为 .
求 型展开式中问题的方法
(1)因式分解法:将三项式利用因式分解变化为两个二项式,然后再用
二项式定理求解问题.
(2)逐层展开法:将三项式分成两组,用二项式定理展开,再把其中含
二项式的项展开,从而求解问题.
(3)组合知识法:把 看成 个 的积,利用组合
知识分析项的构成.
【对点训练】
1. 的展开式中的中间项为( )
A. B. C. D.
解析:选B.由题意得中间项为 .故选B.
√
2.在 的展开式中,常数项为( )
A. B. C. D.
解析:选A.原式 ,①
而 的通项为 ,当 时,
, 故①式中的前一项不会出现常数项.当 ,即 时,
可得①式中的后一项的常数项乘以3即为所求,此时原式常数项为
.故选A.
√
3. 的展开式中, 的系数是______.(用数字作答)
解析: 表示6个因式 的乘积,在这6个因式中,有3个因式选 ,其余的3个因式中有2个选 ,剩下一个选 ,即可得到 的系数,即 的系数是 .
考点二 二项式系数的和与各项系数的和问题(师生共研)
例4.(1)(2022·高考北京卷)若
,则 ( )
A. B. C. D.
解析:令 ,得 ,
令 ,得 ,
故 ,故选B.
√
(2)在 的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为 ,
则 的系数为____.
解析:令 ,则 ,
所以 的展开式中,各项系数和为 ,又二项式系数和为 ,所以
,解得 .二项展开式的通项为
,令 ,解得 ,所以 的系
数为 .
求展开式中各项系数的和,在使用赋值法时,令 , 等于多少,应视
具体情况而定,一般取 , 或0,有时也取其他值.如:
(1)形如 , 的式子,求其展开式的
各项系数之和,只需令 即可;
(2)形如 的式子,求其展开式的各项系数之和,只
需令 即可.
【对点训练】
1.(2023·陕西宝鸡模拟)
,则
( )
A. B. C. D.
解析:选C.依题意令 ,得 .故选C.
√
2.(多选)已知 ,则( )
A. B.
C. D.
√
√
解析:选AD.令 ,则 ,故A正确;
令 ,则 ,所以 ,故B错误;
令 ,则 ,所以 ,
, ,所以 ,故C错误;
对 两边对 求导得 ,再令 得 ,故D正确.故选AD.
考点三 二项式系数的最值问题(师生共研)
例5 在 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中
系数最小的项的系数为( )
A. B. C. D.
√
解析:因为只有第5项的二项式系数最大,
所以 , 的展开式的通项为
,所以展开式中奇数项的二项式系
数与相应奇数项的系数相等,偶数项的二项式系数与相应偶数项的系数互
为相反数,而展开式中第5项的二项式系数最大,因此展开式中第4项和第
6项的系数相等且最小,为 .
(1)求二项式系数最大项
①如果 是偶数,那么中间一项 的二项式系数最大;
②如果 是奇数,那么中间两项 的二项式系数相等且最大.
(2)求展开式系数最大项
求 的展开式中系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为 , , , ,且第 项系数最大,应
用 解出 .
【对点训练】
1.(多选)在 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
√
√
解析:选BC.展开式的通项为 ,由 ,得 ,所以常数项为 ,A错误;展开式共有7项,所以第4项的二项式系数最大,B正确;第3项的系数最大,C正确;令 ,得 ,所有项的系数和为1,D错误.
2.(2023·湖南郴州模拟)已知 展开式中第5项和第6项的
二项式系数最大,则其展开式中常数项是_ ____.
解析:因为 展开式中第5项和第6项的二项式系数最大,
所以 ,解得 ,
所以 展开式的通项为
,
由 得 ,
所以常数项为第4项 .