课时分层作业(三十六)
1.A [(7a+b)10展开式的二项式系数之和为210,令x=1,y=1,则由题意知,4n=210,解得n=5.]
2.B [由2n=64,得n=6,∴Tk+1=x6-kx6-2k(0≤k≤6,k∈N).
由6-2k=0,得k=3.∴T4==20.]
3.C [(x-1)11=x11+x10(-1)1+x9·(-1)2+…+(-1)11,偶次项系数为负数,其和为-210=-1 024.]
4.A [令x=-1,得a0-a1+a2+…+(-1)nan=(3-(-1))4=44=256.]
5.C [由(1+mx)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,令x=1,可得a0+a1+a2+…+a8=(1+m)8,令x=0,可得a0=18=1,所以a1+a2+…+a8=(1+m)8-1=255,解得m=1或m=-3.故选C.]
6.10 [令x=1得2n=32,∴n=5.
∵Tk+1=(x2)5-k··x10-5k,∴由10-5k=0,得k=2,∴展开式中的常数项是=10.]
7.34 [由已知,即,化简得.解得n=34.]
8.10 [∵f(x)=x5=[(1+x)-1]5,∴a3=(-1)2=10.]
9.解:依题意可知2n=1 024,因此n=10.
从而可知展开式的通项为
Tk+1=(x2)10-k(-1)k=(-1)kx20-2k,
要使此项含x6,必须有20-2k=6,从而有k=7,因此含x6的项为
T8=(-1)7x6=-x6=-120x6.
10.解:(1)各项系数之和即为a0+a1+a2+…+a10,令x=y=1,得a0+a1+a2+…+a10=(2-3)10=(-1)10=1.
(2)奇数项系数的和为a0+a2+a4+…+a10,偶数项系数的和为a1+a3+a5+…+a9.
由(1)知a0+a1+a2+…+a10=1,①
令x=1,y=-1,得a0-a1+a2-a3+…+a10=510,②
①+②得,2(a0+a2+…+a10)=1+510,故奇数项系数的和为(1+510):
①-②得,2(a1+a3+…+a9)=1-510,故偶数项系数的和为(1-510).
11.C [令t=x-3,则(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5可化为(t+1)5-3(t+3)4=a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5,则a3=×3=10-36=-26.]
12.A [在(n∈N+)的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第6项,则n=10,则的展开式的通项为Tk+1=·2k·,令5-=0,得k=2,可得展开式中常数项为·22=180.]
13.ABC [展开式的第k+1项Tk+1=x13-k·=(-1)kx13-2k(k=0,1,2,…,13).对于A,展开式共有14项,根据组合数的性质可知,中间两项的二项式系数最大,即第7项和第8项的二项式系数最大,故A正确:对于B,令13-2k=0,得k=,不是整数,则无常数项,故B正确:对于C,第7项的系数为(-1)6,第8项的系数为(-1)7<0,显然,故第7项系数最大,故C正确:对于D,第4项的系数为(-1)3=-286,故D不正确.故选ABC.]
14.6 63 [逆用二项式定理得+22+23+…+2n=(1+2)n=3n=729,即3n=36,所以n=6,所以+…+=26-=64-1=63.]
15.解:∵,
∴其通项为Tr+1=(r=0,1,…,10),
要求原式中的常数项,则应先求出的展开式中的常数项.
∵Tk+1=ar-kar-3k(k=0,1,2,…,r),
由题意,令r-3k=0,即r是k的3倍.
又r∈N,且r≤10,∴r=0,3,6,9,此时k=0,1,2,3.
当r=0时,k=0,系数为=1:
当r=3时,k=1,系数为=360:
当r=6时,k=2,系数为=3 150:
当r=9时,k=3,系数为=840.
∴展开式的常数项为1+360+3 150+840=4 351.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共50张PPT)
第五章 计数原理
§4 二项式定理
4.2 二项式系数的性质
学习任务 核心素养
1.了解杨辉三角.
2.掌握二项式系数的性质.(重点)
3.会用赋值法求系数和.(难点、重点) 通过对二项式系数的性质的应用,提升逻辑推理、直观想象、数学运算的数学素养.
同学们根据二项式定理写出(a+b)n(n=1,2,3,4,5,6)的二项式系数.可以写成如下形式:
必备知识·情境导学探新知
这个表在我国宋代数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,所不同的只是这里的表是用阿拉伯数字表示,在那本书里用汉字表示的,这个表称为“杨辉三角”.在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡发现的,杨辉三角的发现比欧洲早500年左右,由此可见我国古代在数学方面的成就.
1.当n依次取1,2,3,…时,(a+b)n展开式的二项式系数如图:
(1)该表叫作____________,也称为杨辉三角;
(2)特征:表中每行两端都是_,而且除1以外的每一个数都等于它“肩上”的两个数____.
二项式系数表
1
之和
<
<
2n
√
×
√
√
2.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项的二项式系数相同的项是
( )
A.第n-k项 B.第n-k-1项
C.第n-k+1项 D.第n-k+2项
√
560
4.已知在(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________.
3 [设(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,
令x=1,得16(a+1)=a0+a1+a2+a3+a4+a5,①
令x=-1,得0=a0-a1+a2-a3+a4-a5.②
①-②,得16(a+1)=2(a1+a3+a5),
即展开式中x的奇数次幂的系数之和为a1+a3+a5=8(a+1),所以8(a+1)=32,解得a=3.]
3
关键能力·合作探究释疑难
类型1 与杨辉三角有关的问题
【例1】在杨辉三角中,每个数值是它“肩上”的
两个数之和,这个三角形中开头几行如图所示.
问:在杨辉三角中的某一行会出现相邻的三个数,
它们的比是3∶4∶5吗
[思路点拨] 由杨辉三角可直观地得出二项式系数的值,但它仅适用于(a+b)n中n值较小时.
反思领悟 解决与杨辉三角有关的问题的一般思路是:通过观察,找出每一行数据间的相互联系,以及行与行间数据的相互联系,然后对数据间的这种联系用数学式子将它表达出来,使问题得解.注意观察方法,横看、竖看、连续看、偏行看,从多角度观察.
[跟进训练]
1.如图所示,在杨辉三角中,斜线AB上方箭头所示的数组成一列数:1,2,3,3,6,4,10,…,在这列数中,第10个数是_____.
6
类型2 赋值法求多项式的系数和
【例2】 若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求:
(1)a7+a6+…+a1;
(2)a7+a5+a3+a1;
(3)a6+a4+a2+a0;
(4)|a7|+|a6|+…+|a1|.
(4)∵(3x-1)7展开式中,a7、a5、a3、a1均大于零,而a6、a4、a2、a0均小于零,
∴|a7|+|a6|+…+|a1|=(a1+a3+a5+a7)-(a0+a2+a4+a6)=8 256-(-8 128)=16 384.
[跟进训练]
2.已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)的值等于________.
-256 [令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5=0,①
令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5=25,②
由①②,解得a0+a2+a4=-(a1+a3+a5)=16,
则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)=-256.]
-256
反思领悟 1.求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n为奇数时,中间两项的二项式系数最大,n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
2.求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.
学习效果·课堂评估夯基础
1.已知(a+b)n展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于( )
A.11 B.10 C.9 D.8
√
2.(1-x)7的展开式中,系数最大的项是( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第6项
√
C [(1-x)7的展开式共有8项,其中中间项两项,第4项和第5项系数的绝对值最大,但第4项系数是负的.故选C.]
√
5
1.二项式系数之和等于2n.
2.可以用赋值法求与二项式系数有关的问题.
3.二项展开式系数最大、最小项可转化为解不等式问题.
章末综合测评(一) 动量守恒定律
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
√
14
15
课时分层作业(三十六) 二项式系数的性质
一、选择题
1.若(x+3y)n展开式的系数和等于(7a+b)10展开式中的二项式系数之和,则n的值为( )
A.5 B.8 C.10 D.15
A [(7a+b)10展开式的二项式系数之和为210,令x=1,y=1,则由题意知,4n=210,解得n=5.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
3.(x-1)11展开式中x的偶次项系数之和是( )
A.-2 048 B.-1 023
C.-1 024 D.1 024
√
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
4.设(3-x)n=a0+a1x+a2 x2+…+an xn,若n=4,则a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan=( )
A.256 B.136 C.120 D.16
√
A [令x=-1,得a0-a1+a2+…+(-1)nan=(3-(-1))4=44=256.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
5.设(1+mx)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,若a1+a2+…+a8=255,则实数m为( )
A.1 B.-1
C.1或-3 D.-1或-3
√
C [由(1+mx)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,令x=1,可得a0+a1+a2+…+a8=(1+m)8,令x=0,可得a0=18=1,所以a1+a2+…+a8=(1+m)8-1=255,解得m=1或m=-3.故选C.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
10
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
7.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第________行中从左至右第14个与第15个数的比为2∶3.
34
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
8.将函数f (x)=x5表示为f (x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=________.
10
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
三、解答题
9.(源自人教B版教材)已知(x2-1)n的展开式中,所有的二项式系数之和为1 024,求展开式中含x6的项.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
10.若(2x-3y)10=a0x10+a1x9y+a2x8y2+…+a10 y10,求:
(1)各项系数之和;
(2)奇数项系数的和与偶数项系数的和.
[解] (1)各项系数之和即为a0+a1+a2+…+a10,令x=y=1,得a0+a1+a2+…+a10=(2-3)10=(-1)10=1.
(2)奇数项系数的和为a0+a2+a4+…+a10,偶数项系数的和为a1+a3+a5+…+a9.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
11.若(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5,则a3=( )
A.-70 B.28 C.-26 D.40
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
√
√
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
6
63
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
154.2 二项式系数的性质
学习任务 核心素养
1.了解杨辉三角. 2.掌握二项式系数的性质.(重点) 3.会用赋值法求系数和.(难点、重点) 通过对二项式系数的性质的应用,提升逻辑推理、直观想象、数学运算的数学素养.
同学们根据二项式定理写出(a+b)n(n=1,2,3,4,5,6)的二项式系数.可以写成如下形式:
这个表在我国宋代数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,所不同的只是这里的表是用阿拉伯数字表示,在那本书里用汉字表示的,这个表称为“杨辉三角”.在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡发现的,杨辉三角的发现比欧洲早500年左右,由此可见我国古代在数学方面的成就.
1.当n依次取1,2,3,…时,(a+b)n展开式的二项式系数如图:
(1)该表叫作二项式系数表,也称为杨辉三角;
(2)特征:表中每行两端都是1,而且除1以外的每一个数都等于它“肩上”的两个数之和.
2.(a+b)n展开式的二项式系数有如下性质:
(1.
(2.
(3)当r<时,C ;当r>时,.
(4+…+=2n.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)杨辉三角中的每个数都是组合数. ( )
(2)二项式展开式中系数最大项与二项式系数最大项是相同的. ( )
(3)二项展开式的二项式系数和为2n. ( )
(4)当x>0,且n∈N时,≥1+nx. ( )
2.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项的二项式系数相同的项是( )
A.第n-k项 B.第n-k-1项
C.第n-k+1项 D.第n-k+2项
3.若二项式的展开式中的各项系数之和为-1,则含x2的项的系数为________.
4.已知在(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________.
类型1 与杨辉三角有关的问题
【例1】在杨辉三角中,每个数值是它“肩上”的两个数之和,这个三角形中开头几行如图所示.
问:在杨辉三角中的某一行会出现相邻的三个数,它们的比是3∶4∶5吗
[思路点拨] 由杨辉三角可直观地得出二项式系数的值,但它仅适用于(a+b)n中n值较小时.
[尝试解答] ________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
解决与杨辉三角有关的问题的一般思路是:通过观察,找出每一行数据间的相互联系,以及行与行间数据的相互联系,然后对数据间的这种联系用数学式子将它表达出来,使问题得解.注意观察方法,横看、竖看、连续看、偏行看,从多角度观察.
[跟进训练]
1.如图所示,在杨辉三角中,斜线AB上方箭头所示的数组成一列数:1,2,3,3,6,4,10,…,在这列数中,第10个数是________.
类型2 赋值法求多项式的系数和
【例2】 若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求:
(1)a7+a6+…+a1;
(2)a7+a5+a3+a1;
(3)a6+a4+a2+a0;
(4)|a7|+|a6|+…+|a1|.
[尝试解答] ________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
1.对形如(ax+b)n、(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R)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)的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x=y=1即可.
2.一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则
(1)各项系数和a0+a1+a2+…+an=f(1).
(2)奇数项系数和a0+a2+a4+…=.
(3)偶数项系数和a1+a3+a5+…=.
[跟进训练]
2.已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)的值等于________.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
类型3 二项式系数性质的应用
【例3】 (+3x2)n展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式中系数最大的项.
[尝试解答] ________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
1.求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n为奇数时,中间两项的二项式系数最大,n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
2.求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.
[跟进训练]
3.已知在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,求该展开式中系数最大的项.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
1.已知(a+b)n展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于( )
A.11 B.10 C.9 D.8
2.(1-x)7的展开式中,系数最大的项是( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第6项
3.已知+…+(-1)n4n=729,则+…+的值等于( )
A.64 B.32 C.63 D.31
4.的展开式中,各项系数中的最大值为________.
5.已知(a2+1)n的展开式中各项系数之和等于5的展开式的常数项,若(a2+1)n的展开式中二项式系数最大的项等于54,求a的值.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
1.二项式系数之和等于2n.
2.可以用赋值法求与二项式系数有关的问题.
3.二项展开式系数最大、最小项可转化为解不等式问题.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(三十六) 二项式系数的性质
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共106分
一、选择题
1.若(x+3y)n展开式的系数和等于(7a+b)10展开式中的二项式系数之和,则n的值为( )
A.5 B.8 C.10 D.15
2.若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.10 B.20 C.30 D.120
3.(x-1)11展开式中x的偶次项系数之和是( )
A.-2 048 B.-1 023
C.-1 024 D.1 024
4.设(3-x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,若n=4,则a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan=( )
A.256 B.136 C.120 D.16
5.设(1+mx)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,若a1+a2+…+a8=255,则实数m为( )
A.1 B.-1
C.1或-3 D.-1或-3
二、填空题
6.若展开式的各项系数之和为32,则其展开式中的常数项是________.
7.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第________行中从左至右第14个与第15个数的比为2∶3.
8.将函数f(x)=x5表示为f(x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=________.
三、解答题
9.(源自人教B版教材)已知(x2-1)n的展开式中,所有的二项式系数之和为1 024,求展开式中含x6的项.
10.若(2x-3y)10=a0x10+a1x9y+a2x8y2+…+a10y10,求:
(1)各项系数之和;
(2)奇数项系数的和与偶数项系数的和.
11.若(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5,则a3=( )
A.-70 B.28 C.-26 D.40
12.在(n∈N+)的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第6项,则展开式中常数项是( )
A.180 B.120 C.90 D.45
13.(多选题)关于的说法,下列正确的是( )
A.展开式中第7项和第8项的二项式系数最大
B.展开式中无常数项
C.展开式中的第7项的系数最大
D.展开式中第4项的系数为286
14.已知+…+2n=729,则n=________;+…+=________.
15.求展开式中的常数项.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)4.2 二项式系数的性质
学习任务 核心素养
1.了解杨辉三角. 2.掌握二项式系数的性质.(重点) 3.会用赋值法求系数和.(难点、重点) 通过对二项式系数的性质的应用,提升逻辑推理、直观想象、数学运算的数学素养.
同学们根据二项式定理写出(a+b)n(n=1,2,3,4,5,6)的二项式系数.可以写成如下形式:
这个表在我国宋代数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,所不同的只是这里的表是用阿拉伯数字表示,在那本书里用汉字表示的,这个表称为“杨辉三角”.在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡发现的,杨辉三角的发现比欧洲早500年左右,由此可见我国古代在数学方面的成就.
1.当n依次取1,2,3,…时,(a+b)n展开式的二项式系数如图:
(1)该表叫作二项式系数表,也称为杨辉三角;
(2)特征:表中每行两端都是1,而且除1以外的每一个数都等于它“肩上”的两个数之和.
2.(a+b)n展开式的二项式系数有如下性质:
(1.
(2.
(3)当r<时,C ;当r>时,.
(4+…+=2n.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)杨辉三角中的每个数都是组合数. ( )
(2)二项式展开式中系数最大项与二项式系数最大项是相同的. ( )
(3)二项展开式的二项式系数和为2n. ( )
(4)当x>0,且n∈N时,≥1+nx. ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)√
2.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项的二项式系数相同的项是( )
A.第n-k项 B.第n-k-1项
C.第n-k+1项 D.第n-k+2项
D [第k项的二项式系数是,由于,故第n-k+2项的二项式系数与第k项的二项式系数相同.]
3.若二项式的展开式中的各项系数之和为-1,则含x2的项的系数为________.
560 [取x=1,得二项式的展开式中的各项系数之和为(1+a)7,即(1+a)7=-1,解得a=-2.二项式·(x2)7-k··(-2)k·x14-3k.令14-3k=2,得k=4.因此,二项式·(-2)4=560.]
4.已知在(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________.
3 [设(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,
令x=1,得16(a+1)=a0+a1+a2+a3+a4+a5,①
令x=-1,得0=a0-a1+a2-a3+a4-a5.②
①-②,得16(a+1)=2(a1+a3+a5),
即展开式中x的奇数次幂的系数之和为a1+a3+a5=8(a+1),所以8(a+1)=32,解得a=3.]
类型1 与杨辉三角有关的问题
【例1】在杨辉三角中,每个数值是它“肩上”的两个数之和,这个三角形中开头几行如图所示.
问:在杨辉三角中的某一行会出现相邻的三个数,它们的比是3∶4∶5吗
[思路点拨] 由杨辉三角可直观地得出二项式系数的值,但它仅适用于(a+b)n中n值较小时.
[解] 杨辉三角的第n行是二项式(a+b)n展开式的二项式系数,即.如果第n行中有三个连续的系数之比为3∶4∶5,那么就有一个正整数k,使得
从而有
即,它们的比为3∶4∶5.
解决与杨辉三角有关的问题的一般思路是:通过观察,找出每一行数据间的相互联系,以及行与行间数据的相互联系,然后对数据间的这种联系用数学式子将它表达出来,使问题得解.注意观察方法,横看、竖看、连续看、偏行看,从多角度观察.
[跟进训练]
1.如图所示,在杨辉三角中,斜线AB上方箭头所示的数组成一列数:1,2,3,3,6,4,10,…,在这列数中,第10个数是________.
6 [由题图知,第1个数是,第2个数是,第3个数是,第4个数是……第9个数是,第10个数是.]
类型2 赋值法求多项式的系数和
【例2】 若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求:
(1)a7+a6+…+a1;
(2)a7+a5+a3+a1;
(3)a6+a4+a2+a0;
(4)|a7|+|a6|+…+|a1|.
[解] (1)令x=0,则a0=-1;
令x=1,则a7+a6+…+a1+a0=27=128,①
∴a7+a6+…+a1=129.
(2)令x=-1,则-a7+a6-a5+a4-a3+a2-a1+a0=(-4)7,②
由得,a7+a5+a3+a1=[128-(-4)7]=8 256.
(3)由得,a6+a4+a2+a0=[128+(-4)7]=-8 128.
(4)∵(3x-1)7展开式中,a7、a5、a3、a1均大于零,而a6、a4、a2、a0均小于零,
∴|a7|+|a6|+…+|a1|=(a1+a3+a5+a7)-(a0+a2+a4+a6)=8 256-(-8 128)=16 384.
1.对形如(ax+b)n、(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R)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)的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x=y=1即可.
2.一般地,若f (x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则
(1)各项系数和a0+a1+a2+…+an=f (1).
(2)奇数项系数和a0+a2+a4+…=.
(3)偶数项系数和a1+a3+a5+…=.
[跟进训练]
2.已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)的值等于________.
-256 [令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5=0,①
令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5=25,②
由①②,解得a0+a2+a4=-(a1+a3+a5)=16,
则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)=-256.]
类型3 二项式系数性质的应用
【例3】 (+3x2)n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,则二项展开式各项系数的和为(1+3)n=4n,展开式中各项的二项式系数之和为2n,
由题意知,4n-2n=992.
∴(2n)2-2n-992=0,
∴(2n+31)(2n-32)=0,
∴2n=-31(舍)或2n=32,∴n=5.
由于n=5为奇数,∴展开式中二项式系数最大的项为中间两项,它们分别是第3项(3x2)2=90x6,第4项(3x2)3=270.
(2)展开式中的通项公式为3k·.
假设第k+1项系数最大,则有
∴
∴.
∵k∈N,∴k=4.
∴展开式中系数最大的项为第5项34·.
1.求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n为奇数时,中间两项的二项式系数最大,n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
2.求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.
[跟进训练]
3.已知在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,求该展开式中系数最大的项.
[解] 由二项式系数最大项的性质知n=8,展开式的通项为Tk+1=8-k·.
设第k+1项系数最大,
则
解得2≤k≤3(k∈N),
∴k=2或3,∴二项式的展开式中系数最大的项是T3=2-2,T4=2-3.
1.已知(a+b)n展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于( )
A.11 B.10 C.9 D.8
D [∵只有第5项的二项式系数最大,∴+1=5.∴n=8.]
2.(1-x)7的展开式中,系数最大的项是( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第6项
C [(1-x)7的展开式共有8项,其中中间项两项,第4项和第5项系数的绝对值最大,但第4项系数是负的.故选C.]
3.已知+…+(-1)n4n=729,则+…+的值等于( )
A.64 B.32 C.63 D.31
C [因为+…+(-1)n4n=729,所以(1-4)n=36,所以n=6,
因此+…+=2n-1=26-1=63.]
4.的展开式中,各项系数中的最大值为________.
5 [二项式xk,0≤k≤10且k∈N,
设展开式中第k+1项系数最大,
则
解得,又k∈N,故k=8,
所以展开式中系数最大的项是第9项,且该项系数为=5.]
5.已知(a2+1)n的展开式中各项系数之和等于5的展开式的常数项,若(a2+1)n的展开式中二项式系数最大的项等于54,求a的值.
[解] 的展开式的通项为Tk+1=
,
令20-5k=0,则k=4,
所以常数项为T5=·=16.
因为(a2+1)n的展开式中各项系数之和等于2n,
所以2n=16,n=4.
由二项式系数的性质知,(a2+1)4的展开式中二项式系数最大的项是T3,所以a4=54.
解得a=±.
1.二项式系数之和等于2n.
2.可以用赋值法求与二项式系数有关的问题.
3.二项展开式系数最大、最小项可转化为解不等式问题.
课时分层作业(三十六) 二项式系数的性质
一、选择题
1.若(x+3y)n展开式的系数和等于(7a+b)10展开式中的二项式系数之和,则n的值为( )
A.5 B.8 C.10 D.15
A [(7a+b)10展开式的二项式系数之和为210,令x=1,y=1,则由题意知,4n=210,解得n=5.]
2.若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.10 B.20 C.30 D.120
B [由2n=64,得n=6,∴Tk+1=x6-2k(0≤k≤6,k∈N).
由6-2k=0,得k=3.∴T4==20.]
3.(x-1)11展开式中x的偶次项系数之和是( )
A.-2 048 B.-1 023
C.-1 024 D.1 024
C [(x-1)11=x10(-1)1+x9·(-1)2+…+(-1)11,偶次项系数为负数,其和为-210=-1 024.]
4.设(3-x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,若n=4,则a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan=( )
A.256 B.136 C.120 D.16
A [令x=-1,得a0-a1+a2+…+(-1)nan=(3-(-1))4=44=256.]
5.设(1+mx)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,若a1+a2+…+a8=255,则实数m为( )
A.1 B.-1
C.1或-3 D.-1或-3
C [由(1+mx)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,令x=1,可得a0+a1+a2+…+a8=(1+m)8,令x=0,可得a0=18=1,所以a1+a2+…+a8=(1+m)8-1=255,解得m=1或m=-3.故选C.]
二、填空题
6.若展开式的各项系数之和为32,则其展开式中的常数项是________.
10 [令x=1得2n=32,∴n=5.
∵Tk+1=(x2)5-k··x10-5k,∴由10-5k=0,得k=2,∴展开式中的常数项是=10.]
7.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,第________行中从左至右第14个与第15个数的比为2∶3.
34 [由已知,即,化简得.解得n=34.]
8.将函数f (x)=x5表示为f (x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=________.
10 [∵f (x)=x5=[(1+x)-1]5,∴a3=(-1)2=10.]
三、解答题
9.(源自人教B版教材)已知(x2-1)n的展开式中,所有的二项式系数之和为1 024,求展开式中含x6的项.
[解] 依题意可知2n=1 024,因此n=10.
从而可知展开式的通项为
Tk+1=(x2)10-k(-1)k=(-1)kx20-2k,
要使此项含x6,必须有20-2k=6,从而有k=7,因此含x6的项为
T8=(-1)7x6=-120x6.
10.若(2x-3y)10=a0x10+a1x9y+a2x8y2+…+a10y10,求:
(1)各项系数之和;
(2)奇数项系数的和与偶数项系数的和.
[解] (1)各项系数之和即为a0+a1+a2+…+a10,令x=y=1,得a0+a1+a2+…+a10=(2-3)10=(-1)10=1.
(2)奇数项系数的和为a0+a2+a4+…+a10,偶数项系数的和为a1+a3+a5+…+a9.
由(1)知a0+a1+a2+…+a10=1,①
令x=1,y=-1,得a0-a1+a2-a3+…+a10=510,②
①+②得,2(a0+a2+…+a10)=1+510,故奇数项系数的和为(1+510);
①-②得,2(a1+a3+…+a9)=1-510,故偶数项系数的和为(1-510).
11.若(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5,则a3=( )
A.-70 B.28 C.-26 D.40
C [令t=x-3,则(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5可化为(t+1)5-3(t+3)4=a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5,则a3=×3=10-36=-26.]
12.在(n∈N+)的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第6项,则展开式中常数项是( )
A.180 B.120 C.90 D.45
A [在(n∈N+)的展开式中,若二项式系数最大的项仅是第6项,则n=10,则·2k·,令5-=0,得k=2,可得展开式中常数项为·22=180.]
13.(多选题)关于的说法,下列正确的是( )
A.展开式中第7项和第8项的二项式系数最大
B.展开式中无常数项
C.展开式中的第7项的系数最大
D.展开式中第4项的系数为286
ABC [·x13-k=(-1)kx13-2k(k=0,1,2,…,13).对于A,展开式共有14项,根据组合数的性质可知,中间两项的二项式系数最大,即第7项和第8项的二项式系数最大,故A正确;对于B,令13-2k=0,得k=,不是整数,则无常数项,故B正确;对于C,第7项的系数为(-1)6,第8项的系数为(-1)7<0,显然,故第7项系数最大,故C正确;对于D,第4项的系数为(-1)3=-286,故D不正确.故选ABC.]
14.已知+…+2n=729,则n=________;+…+=________.
6 63 [逆用二项式定理得+…+2n=(1+2)n=3n=729,即3n=36,所以n=6,所以+…+=64-1=63.]
15.求展开式中的常数项.
[解] ∵,
∴其通项为Tr+1=(r=0,1,…,10),
要求原式中的常数项,则应先求出的展开式中的常数项.
∵Tk+1=ar-3k(k=0,1,2,…,r),
由题意,令r-3k=0,即r是k的3倍.
又r∈N,且r≤10,∴r=0,3,6,9,此时k=0,1,2,3.
当r=0时,k=0,系数为=1;
当r=3时,k=1,系数为=360;
当r=6时,k=2,系数为=3 150;
当r=9时,k=3,系数为=840.
∴展开式的常数项为1+360+3 150+840=4 351.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)