第二课时 杨辉三角
1.如图是与杨辉三角有类似性质的三角形数垒,a,b是某行的前两个数,当a=7时,b等于( )
1
2 2
3 4 3
4 7 7 4
5 11 14 11 5
· · · · · ·
a b · · · · ·
A.20 B.21
C.22 D.23
2.(2x-1)10的展开式中x的奇次幂项的系数之和为( )
A. B.
C. D.-
3.已知的展开式中各项系数的和为32,则该二项展开式中系数最大的项为( )
A.270x-1 B.270x
C.405x3 D.243x5
4.已知-4+42-43+…+(-1)n4n=729,则++…+的值等于( )
A.64 B.32
C.63 D.31
5.(多选)已知(x-1)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5,则( )
A.a0=-32
B.a2=-80
C.a3+4a4=0
D.a0+a1+…+a5=1
6.已知(x+1)10=a1+a2x+a3x2+…+a11x10,若数列a1,a2,a3,…,ak(1≤k≤11,k∈Z)是一个单调递增数列,则k的最大值是 .
7.已知a∈R,若二项式(a+1)n的展开式中二项式系数和是16,所有项系数和是81,则n= ,含x项的系数是 .
8.(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= .
9.(1+2x)n的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
10.已知的展开式中第5项与第8项的二项式系数相等,记展开式中系数最大的项为第k项,则k=( )
A.6 B.7
C.6或7 D.5或6
11.(多选)关于的展开式,下列结论正确的是( )
A.奇数项的二项式系数和为32
B.所有项的系数和为-1
C.只有第3项的二项式系数最大
D.含x项的系数为-80
12.“纵横路线图”是一类有趣的数学问题.如图是某城市的部分街道图,纵横各有5条路,从A处走到B处且路径最短,共有多少种不同的走法?
13.若函数f(x)=64x6表示为f(x)=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6,其中a0,a1,a2,a3,…a6为实数,则a5= ,a2+a4+a6= .
14.已知展开式的第5项的系数与第3项的系数的比值为30.求:
(1)展开式中的所有有理项;
(2)n+6+36+…+6n-1的值;
(3)系数的绝对值最大的项.
第二课时 杨辉三角
1.C 根据观察可知,每一行除开始和末尾的数外,中间的数分别是其“两肩”上相邻两个数的和,当a=7时,b的“两肩”上的第一个数为6,第二个数为16,所以b=6+16=22.
2.B 设(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,令x=1,得1=a0+a1+a2+…+a10①,再令x=-1,得310=a0-a1+a2-a3+…-a9+a10②,①-②,整理可得,a1+a3+…+a9=.故选B.
3.B 令x=1,得(a-1)5=32,解得a=3.
的展开式的通项为Tr+1=·(3x)5-r·=(-1)r·35-r··x5-2r.
当r=0时,35=243;
当r=2时,33·=270;
当r=4时,3·=15.
所以该二项展开式中第3项的系数最大,故该二项展开式中系数最大的项为270x.
4.C 因为-4+42-43+…+(-1)n4n=729,所以(1-4)n=36,所以n=6,因此++…+=2n-=2n-1=26-1=63,故选C.
5.ABC 因为(x-1)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5,
则[(x+1)-2]5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5,
由二项式定理得:[(x+1)-2]5展开式的通项为Tr+1=(-2)r(x+1)5-r,
令5-r=2,得r=3,则a2=(-2)3=-80,故B正确;
令5-r=4,得r=1,则a4=(-2)1=-10,
令5-r=3,得r=2,则a3=(-2)2=40,所以a3+4a4=0,故C正确;
令x=-1,得(-1-1)5=a0,得a0=-32,故A正确;
令x=0,得a0+a1+a2+…+a5=(-1)5=-1,故D错误.故选A、B、C.
6.6 解析:(x+1)n展开式的各项系数为其二项式系数,当n=10时,展开式的中间项第六项的二项式系数最大,故k的最大值为6.
7.4 24或96 解析:二项式(a+1)n的展开式中二项式系数和是16,即2n=16,解得n=4.所有项系数和是81,令x=1,可得:(a+1)4=81,解得a=2或-4.a=2时,T3=(2)2=24x,a=-4时,T3=(-4)2=96x,含x项的系数是24或96.
8.3 解析:设f(x)=(a+x)(1+x)4,
则其所有项的系数和为f(1)=(a+1)×(1+1)4=(a+1)×16,
又奇数次幂项的系数和为[f(1)-f(-1)],f(-1)=0,∴×(a+1)×16=32,∴a=3.
9.解:Tr+1=2rxr,依题意有×25=×26,∴n=8,
∴(1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=(2x)4=1 120x4.
设第r+1项的系数最大,则
∴5≤r≤6,
∵0≤r≤8,r∈N,∴r=5或r=6.
∴系数最大的项为T6=1 792x5或T7=1 792x6.
10.B 因为的展开式中第5项与第8项的二项式系数相等,所以n=4+7=11,第r+1项系数为Tr+1=·(-1)r,当r=6时,Tr+1最大,故展开式中系数最大的项为第7项,故选B.
11.BD 的展开式中奇数项的二项式系数和为24=16,选项A不正确;
中,令x=1,可得(1-2)5=-1,选项B正确;
的展开式通项为:Tk+1=(x2)5-k·=(-1)k2k(x)10-3k,==10,
所以第三项和第四项的二项式系数最大,选项C不正确;
令10-3k=1,得k=3,此时T4=(-1)323(x)10-3×3=-80x,所以含x项的系数为-80,选项D正确.故选B、D.
12.解:我们把题图以B为中心,顺时针旋转45度,然后在交叉点标上杨辉三角对应的数,如图.
一般地,每个交点上的数就是从A处到达该点的方法数,故从A处走到B处且路径最短,共有70种不同的走法.
13.6 31 解析:∵函数f(x)=64x6表示为f(x)=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6,
∴a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6=64·=[1+(2x-1)]6,则a5==6.
a2+a4+a6=++=31.
14.解:展开式的通项Tr+1=()n-r·=·(-2)r(r=0,1,…,n),
由于展开式的第5项的系数与第3项的系数的比值为30,则=30,化简,得n2-5n-84=0,解得n=12或n=-7(舍去).
(1)展开式的通项Tr+1=(-2)r·(r=0,1,2,…,12),当r=0,6,12时,为整数,则有理项为T1=x6,T7=26x=59 136x,T13=212x-4=4 096x-4.
(2)n+6+36+…+6n-1
=+6+36+…+611
=(1+6+62+63+…+612)-
=×(1+6)12-=.
(3)设第r+1项的系数的绝对值最大,
因为Tr+1=(-2)r·(r=0,1,2,…,12),
则即解得≤r≤,
所以r=8,
所以系数的绝对值最大的项为T9=28=126 720.
1 / 2第二课时 杨辉三角
新课程标准解读 核心素养
1.了解杨辉三角,并探索其中的规律 逻辑推理
2.掌握“赋值法”并会灵活运用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题 数学运算
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.
【问题】 (1)从上面的表示形式可以直观地看出什么规律?
(2)计算每一行的系数和,你又能看出什么规律?
(3)二项式系数的最大值有何规律?
知识点一 杨辉三角的性质
1.每一行都是对称的,且两端的数都是1.
2.从第三行起,不在两端的任意一个数,都等于上一行中与这个数相邻的两数之和.
知识点二 二项式系数的性质
利用二项式系数的对称性可知,二项式系数,,,…,,,,是先逐渐变大,再逐渐变小的,当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大,当n是奇数时,中间两项的二项式系数相等且最大.
【想一想】
如何理解“赋值法”?
1.二项式(1+x)17的展开式中,系数最大的项为( )
A.第9项
B.第10项
C.第8项或第9项
D.第9项或第10项
2.设(1+x)8=a0+a1x+…+a7x7+a8x8,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|+|a8|= .
3.若的二项展开式中的所有二项式系数之和等于256,则该展开式中常数项为 .
4.在的展开式中,各项系数的和是 ,二项式系数最大的项是 .
题型一 与“杨辉三角”有关的问题
【例1】 如图,在由二项式系数构成的“杨辉三角”中,第 行中从左到右第14个与第15个数的比为2∶3.
第0行 1
第1行 1 1
第2行 1 2 1
第3行 1 3 3 1
第4行 1 4 6 4 1
第5行 1 5 10 10 5 1
… …
尝试解答
通性通法
解决与杨辉三角有关的问题的一般思路
【跟踪训练】
将三项式(x2+x+1)n展开,当n=1,2,3,…时,得到如图①所示的展开式.
(x2+x+1)0=1
(x2+x+1)1=x2+x+1
(x2+x+1)2=x4+2x3+3x2+2x+1
(x2+x+1)3=x6+3x5+6x4+7x3+6x2+3x+1
(x2+x+1)4=x8+4x7+10x6+16x5+19x4+16x3+10x2+4x+1
……
图①
观察多项式系数之间的关系,可以仿照杨辉三角构造如图②所示的广义杨辉三角形,其构造方法:第0行为1,以下各行每个数是它头上与左右两肩上3数(不足3数的,缺少的数计为0)之和,第k(k∈Z)行共有(2k+1)个数.若在(1+ax)(x2+x+1)5的展开式中,x8项的系数为75,则实数a的值为 .
题型二 二项式系数性质的应用
【例2】 已知在的展开式中,只有第6项的二项式系数最大.
(1)求n;
(2)求展开式中系数绝对值最大的项和系数最大的项.
尝试解答
通性通法
二项展开式中系数最大的项的求解方法
求展开式中系数最大的项不同于求二项式系数最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项的系数分别为A0,A1,A2,…,An,并设第(r+1)项的系数最大,则有利用组合数的公式展开解此不等式组,确定r的值,即可得出系数最大的项.
【跟踪训练】
已知(1+x)n的展开式中,唯有x3的系数最大,则(1+x)n的系数和为 .
题型三 赋值法求展开式的系数和
【例3】 已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.求:
(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)|a0|+|a1|+…+|a7|.
尝试解答
通性通法
二项展开式中各项的系数和问题的求解——赋值思想
一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则
(1)各项系数和为a0+a1+a2+…+an=f(1);
(2)奇数项系数和为a0+a2+a4+…=;
【跟踪训练】
已知x3+x10=a0+a1(x+1)+…+a9(x+1)9+a10(x+1)10.求:
(1)a0+a1+…+a9+a10的值;
(2)a0-a1+a2-a3+…-a9+a10的值;
(3)a0.
1.(1+x)n(n∈N*)的二项展开式中,若只有x5的系数最大,则n等于( )
A.7 B.8
C.10 D.11
2.若(1-2x)2 025=a0+a1x+…+a2 025x2 025(x∈R),则++…+的值为( )
A.2 B.0
C.-1 D.-2
3.(2x-3)的展开式中剔除常数项后的各项系数和为( )
A.-73 B.-61
C.-55 D.-63
4.在的展开式中,各项系数之和与二项式系数之和的比为32∶1,则x2的系数为( )
A.50 B.70 C.90 D.120
5.已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则(a0+a2+a4)·(a1+a3+a5)的值等于 .
第二课时 杨辉三角
【基础知识·重落实】
想一想
提示:“赋值法”是解决二项展开式中项的系数常用的方法,根据题目要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的关系,令x=0可得常数项,令x=1可得所有项系数之和,令x=-1可得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.
自我诊断
1.D 二项式(1+x)17的展开式中,各项的系数是展开式中二项式系数,∴展开式中共有18项,系数最大的项为第9项或第10项.
2.28 解析:由题意知|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|+|a8|表示(1+x)8的展开式中各项系数的和,令x=1,得|a0|+|a1|+…+|a7|+|a8|=28.
3.1 120 解析:∵2n=256,∴n=8,则Tr+1=(2x)8-r·=28-rx8-2r,令8-2r=0,得r=4,
∴展开式中的常数项为T5=24=1 120.
4.1 -160 解析:的展开式中,令x=1,则各项系数的和为(2-1)6=1.二项式系数最大的项是T4=(2)3·=-160.
【典型例题·精研析】
【例1】 34 解析:由“杨辉三角”知,
第1行中的数是,;
第2行中的数是,,;
第3行中的数是,,,;
……
第n行中的数是,,,…,.
设第n行中从左到右第14个与第15个数的比为2∶3,
则∶=2∶3,解得n=34.
跟踪训练
2 解析:(x2+x+1)5展开式中系数为1,5,15,30,45,51,45,30,15,5,1,所以在(1+ax)(x2+x+1)5的展开式中,x8项的系数为15+30a=75 a=2.
【例2】 解:(1)∵展开式中只有第6项的二项式系数最大,
∴n是偶数且第6项为中间项,所以+1=6,解得n=10.
(2)展开式的通项Tk+1=·(-1)k·2-k·,
假设第r+1项的系数的绝对值最大,即·2-r最大,则∴
∴≤r≤.
∵r∈N*,∴r=3.
因此展开式中系数绝对值最大的项是第4项,
即T4=-×2-3×=-15.
系数最大的项,首先其系数应该大于0,因此k取偶数0,2,4,6,8,10时,各项分别为x5=x5,×2-2=,×2-4=,×2-6x4=x4,×2-8=,×2-10×=.
所以展开式中系数最大的项是第5项,即.
跟踪训练
64 解析:由题意知,
则
解得5<n<7,又n∈N,因此n=6.设(1+x)6=a0x6+a1x5+a2x4+…+a5x+a6,令x=1,则(1+x)6的系数和为a0+a1+a2+…+a6=26=64.
【例3】 解:(1)当x=1时,等号左边为(1-2)7=-1,等号右边为a0+a1+a2+…+a7,∴a0+a1+a2+…+a7=-1.
当x=0时,a0=1.
∴a1+a2+…+a7=-1-1=-2.
(2)令x=1,得a0+a1+a2+…+a7=-1, ①
令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37, ②
①-②,得2(a1+a3+a5+a7)=-1-37,
∴a1+a3+a5+a7=-=-1 094.
(3)由展开式,知a1,a3,a5,a7均为负数,a0,a2,a4,a6均为正数,
∴|a0|+|a1|+…+|a7|=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7.
由(2)可知,a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37,
∴|a0|+|a1|+…+|a7|=37=2 187.
跟踪训练
解:(1)令x+1=1,即x=0,得0=a0+a1×1+…+a9×19+a10×110,即a0+a1+…+a9+a10=0.
(2)令x+1=-1,即x=-2,得(-2)3+(-2)10=a0-a1+a2-a3+…-a9+a10,即a0-a1+a2-a3+…-a9+a10=1 016.
(3)令x+1=0,即x=-1,得a0=0.
随堂检测
1.C (1+x)n(n∈N*)的二项展开式中,各项系数即二项式系数,分别为,,…,.二项展开式中只有一项的二项式系数最大,则n为偶数,二项式系数最大.则x5的系数最大,故=5,n=10.
2.C 令x=,则由(1-2x)2 025=a0+a1x+…+a2 025x2 025,得=a0+++…+=0,令x=0,得a0=1,所以++…+=-1.
3.A 令x=1,得(2-3)×=(-1)·26=-64,而常数项为-3×+2×=9,故展开式中剔除常数项的各项系数和为-64-9=-73,故选A.
4.C 在中,令x=1,得(1+3)n=4n,即展开式中各项系数之和为4n;展开式中的二项式系数之和为2n.
由题意得=2n=32,解得n=5.的展开式的通项为Tr+1=x5-r=·3r,令5-r=2,得r=2,则x2的系数为·32=90.
5.-256 解析:令x=1,得(1-1)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5,
∴a0+a2+a4=-(a1+a3+a5),
又令x=-1,得25=a0-a1+a2-a3+a4-a5,
∴a0+a2+a4=-(a1+a3+a5)=16.
则(a0+a2+a4)·(a1+a3+a5)=-256.
4 / 4(共64张PPT)
第二课时 杨辉三角
新课程标准解读 核心素养
1.了解杨辉三角,并探索其中的规律 逻辑推理
2.掌握“赋值法”并会灵活运用二项式定理解决与二
项展开式有关的简单问题 数学运算
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
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.
【问题】 (1)从上面的表示形式可以直观地看出什么规律?
(2)计算每一行的系数和,你又能看出什么规律?
(3)二项式系数的最大值有何规律?
知识点一 杨辉三角的性质
1. 每一行都是对称的,且两端的数都是1.
2. 从第三行起,不在两端的任意一个数,都等于上一行中与这个数相
邻的两数之和.
知识点二 二项式系数的性质
利用二项式系数的对称性可知,二项式系数 , , ,…,
, , ,是先逐渐变大,再逐渐变小的,当 n 是偶数时,
中间一项的二项式系数最大,当 n 是奇数时,中间两项的二项式系数
相等且最大.
【想一想】
如何理解“赋值法”?
提示:“赋值法”是解决二项展开式中项的系数常用的方法,根据题
目要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为
系数的关系,令 x =0可得常数项,令 x =1可得所有项系数之和,令 x
=-1可得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.
1. 二项式(1+ x )17的展开式中,系数最大的项为( )
A. 第9项
B. 第10项
C. 第8项或第9项
D. 第9项或第10项
解析: 二项式(1+ x )17的展开式中,各项的系数是展开
式中二项式系数,∴展开式中共有18项,系数最大的项为第9项
或第10项.
2. 设(1+ x )8= a0+ a1 x +…+ a7 x7+ a8 x8,则| a0|+| a1|+|
a2|+…+| a7|+| a8|= .
解析:由题意知| a0|+| a1|+| a2|+…+| a7|+| a8|表
示(1+ x )8的展开式中各项系数的和,
令 x =1,得| a0|+| a1|+…+| a7|+| a8|=28.
28
3. 若 的二项展开式中的所有二项式系数之和等于256,则该
展开式中常数项为 .
解析:∵2 n =256,∴ n =8,则 Tr+1= (2 x )8- r · =28- r
x8-2 r ,令8-2 r =0,得 r =4,
∴展开式中的常数项为 T5= 24=1 120.
1 120
4. 在 的展开式中,各项系数的和是 ,二项式
系数最大的项是 .
解析: 的展开式中,令 x =1,则各项系数的和为(2
-1)6=1.二项式系数最大的项是 T4= (2 )3· =-
160.
1
-160
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 与“杨辉三角”有关的问题
【例1】 如图,在由二项式系数构成的“杨辉三角”中,
第 行中从左到右第14个与第15个数的比为2∶3.
第0行 1
第1行 1 1
第2行 1 2 1
第3行 1 3 3 1
第4行 1 4 6 4 1
34
第5行 1 5 10 10 5 1
… …
解析:由“杨辉三角”知,
第1行中的数是 , ;
第2行中的数是 , , ;
第3行中的数是 , , , ;
……
第 n 行中的数是 , , ,…, .
设第 n 行中从左到右第14个与第15个数的比为2∶3,
则 ∶ =2∶3,解得 n =34.
通性通法
解决与杨辉三角有关的问题的一般思路
【跟踪训练】
将三项式( x2+ x +1) n 展开,当 n =1,2,3,…时,得到如图①
所示的展开式.
( x2+ x +1)0=1
( x2+ x +1)1= x2+ x +1
( x2+ x +1)2= x4+2 x3+3 x2+2 x +1
( x2+ x +1)3= x6+3 x5+6 x4+7 x3+6 x2+3 x +1
( x2+ x +1)4= x8+4 x7+10 x6+16 x5+19 x4+16 x3+10 x2+4 x +1
……
图①
观察多项式系数之间的关系,可以仿照杨辉三角构造如图②所示的广
义杨辉三角形,其构造方法:第0行为1,以下各行每个数是它头上与
左右两肩上3数(不足3数的,缺少的数计为0)之和,第 k ( k ∈Z)
行共有(2 k +1)个数.若在(1+ ax )( x2+ x +1)5的展开式中, x8
项的系数为75,则实数 a 的值为 .
解析:( x2+ x +1)5展开式中系数为1,5,15,30,45,51,45,
30,15,5,1,所以在(1+ ax )( x2+ x +1)5的展开式中, x8项的
系数为15+30 a =75 a =2.
2
题型二 二项式系数性质的应用
【例2】 已知在 的展开式中,只有第6项的二项式系数
最大.
(1)求 n ;
解: ∵展开式中只有第6项的二项式系数最大,
∴ n 是偶数且第6项为中间项,所以 +1=6,解得 n =10.
(2)求展开式中系数绝对值最大的项和系数最大的项.
解: 展开式的通项 Tk+1= ·(-1) k ·2-
k · ,
假设第 r +1项的系数的绝对值最大,即 ·2- r 最大,则
∴∴ ≤ r ≤ .
∵ r ∈N*,∴ r =3.
因此展开式中系数绝对值最大的项是第4项,
即 T4=- ×2-3× =-15 .
系数最大的项,首先其系数应该大于0,因此 k 取偶数0,2,4,
6,8,10时,各项分别为 x5= x5, ×2-2 = ,
×2-4 = , ×2-6 x4= x4, ×2-8 =
, ×2-10× = .
所以展开式中系数最大的项是第5项,即 .
通性通法
二项展开式中系数最大的项的求解方法
求展开式中系数最大的项不同于求二项式系数最大的项,一般采
用待定系数法.设展开式中各项的系数分别为 A0, A1, A2,…, An ,
并设第( r +1)项的系数最大,则有利用组合数的公式
展开解此不等式组,确定 r 的值,即可得出系数最大的项.
【跟踪训练】
已知(1+ x ) n 的展开式中,唯有 x3的系数最大,则(1+ x ) n 的系
数和为 .
解析:由题意知, 则
64
解得5< n <7,又 n ∈N,因此 n =6.设(1+ x )6= a0 x6+ a1 x5+ a2 x4
+…+ a5 x + a6,令 x =1,则(1+ x )6的系数和为 a0+ a1+ a2+…+
a6=26=64.
题型三 赋值法求展开式的系数和
【例3】 已知(1-2 x )7= a0+ a1 x + a2 x2+…+ a7 x7.求:
(1) a1+ a2+…+ a7;
解: 当 x =1时,等号左边为(1-2)7=-1,等号右边为
a0+ a1+ a2+…+ a7,
∴ a0+ a1+ a2+…+ a7=-1.
当 x =0时, a0=1.
∴ a1+ a2+…+ a7=-1-1=-2.
(2) a1+ a3+ a5+ a7;
解: 令 x =1,得 a0+ a1+ a2+…+ a7=-1, ①
令 x =-1,得 a0- a1+ a2- a3+ a4- a5+ a6- a7=37, ②
①-②,得2( a1+ a3+ a5+ a7)=-1-37,
∴ a1+ a3+ a5+ a7=- =-1 094.
(3)| a0|+| a1|+…+| a7|.
解: 由展开式,知 a1, a3, a5, a7均为负数, a0, a2,
a4, a6均为正数,
∴| a0|+| a1|+…+| a7|= a0- a1+ a2- a3+ a4- a5+ a6
- a7.
由(2)可知, a0- a1+ a2- a3+ a4- a5+ a6- a7=37,
∴| a0|+| a1|+…+| a7|=37=2 187.
通性通法
二项展开式中各项的系数和问题的求解——赋值思想
一般地,若 f ( x )= a0+ a1 x + a2 x2+…+ anxn ,则
(1)各项系数和为 a0+ a1+ a2+…+ an = f (1);
(2)奇数项系数和为 a0+ a2+ a4+…= ;
(3)偶数项系数和为 a1+ a3+ a5+…= .
特别地,若 f ( x )的展开式不是以上形式,此时要对 f ( x )中
的 x 合理赋值,使 ai ( i =1,2,…, n )的系数为1或出现要求
的结构.
【跟踪训练】
已知 x3+ x10= a0+ a1( x +1)+…+ a9( x +1)9+ a10( x +1)
10.求:
(1) a0+ a1+…+ a9+ a10的值;
解: 令 x +1=1,即 x =0,得0= a0+ a1×1+…+ a9×19
+ a10×110,即 a0+ a1+…+ a9+ a10=0.
(2) a0- a1+ a2- a3+…- a9+ a10的值;
解: 令 x +1=-1,即 x =-2,得(-2)3+(-2)10=
a0- a1+ a2- a3+…- a9+ a10,
即 a0- a1+ a2- a3+…- a9+ a10=1 016.
(3) a0.
解: 令 x +1=0,即 x =-1,得 a0=0.
1. (1+ x ) n ( n ∈N*)的二项展开式中,若只有 x5的系数最大,则 n
等于( )
A. 7 B. 8
C. 10 D. 11
解析: (1+ x ) n ( n ∈N*)的二项展开式中,各项系数即二
项式系数,分别为 , ,…, .二项展开式中只有一项的二
项式系数最大,则 n 为偶数,二项式系数 最大.则 x5的系数 最
大,故 =5, n =10.
2. 若(1-2 x )2 025= a0+ a1 x +…+ a2 025 x2 025( x ∈R),则 +
+…+ 的值为( )
A. 2 B. 0
C. -1 D. -2
解析: 令 x = ,则由(1-2 x )2 025= a0+ a1 x +…+ a2 025 x2
025,得 = a0+ + +…+ =0,令 x =0,
得 a0=1,所以 + +…+ =-1.
3. (2 x -3) 的展开式中剔除常数项后的各项系数和为
( )
A. -73 B. -61
C. -55 D. -63
解析: 令 x =1,得(2-3)× =(-1)·26=-64,
而常数项为-3× +2× =9,故展开式中剔除常数项的各项
系数和为-64-9=-73,故选A.
4. 在 的展开式中,各项系数之和与二项式系数之和的比为
32∶1,则 x2的系数为( )
A. 50 B. 70
C. 90 D. 120
解析: 在 中,令 x =1,得(1+3) n =4 n ,即展开式
中各项系数之和为4 n ;展开式中的二项式系数之和为2 n .
由题意得 =2 n =32,解得 n =5. 的展开式的通项为 Tr+
1= x5- r = ·3 r ,令5- r =2,得 r =2,则 x2的系
数为 ·32=90.
5. 已知(1- x )5= a0+ a1 x + a2 x2+ a3 x3+ a4 x4+ a5 x5,则( a0+ a2
+ a4)·( a1+ a3+ a5)的值等于 .
解析:令 x =1,得(1-1)5= a0+ a1+ a2+ a3+ a4+ a5,∴ a0+
a2+ a4=-( a1+ a3+ a5),又令 x =-1,得25= a0- a1+ a2- a3
+ a4- a5,∴ a0+ a2+ a4=-( a1+ a3+ a5)=16.则( a0+ a2+
a4)·( a1+ a3+ a5)=-256.
-256
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 如图是与杨辉三角有类似性质的三角形数垒, a , b 是某行的前两
个数,当 a =7时, b 等于( )
1
2 2
3 4 3
4 7 7 4
5 11 14 11 5
· · · · · ·
a b · · · · ·
A. 20 B. 21
C. 22 D. 23
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14
解析: 根据观察可知,每一行除开始和末尾的数外,中间的数
分别是其“两肩”上相邻两个数的和,当 a =7时, b 的“两肩”上
的第一个数为6,第二个数为16,所以 b =6+16=22.
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2. (2 x -1)10的展开式中 x 的奇次幂项的系数之和为( )
A. B.
C. D. -
解析: 设(2 x -1)10= a0+ a1 x + a2 x2+…+ a10 x10,令 x =
1,得1= a0+ a1+ a2+…+ a10①,再令 x =-1,得310= a0- a1+
a2- a3+…- a9+ a10②,①-②,整理可得, a1+ a3+…+ a9=
.故选B.
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3. 已知 的展开式中各项系数的和为32,则该二项展开式中
系数最大的项为( )
A. 270 x-1 B. 270 x
C. 405 x3 D. 243 x5
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解析: 令 x =1,得( a -1)5=32,解得 a =3.
的展开式的通项为 Tr+1= ·(3 x )5- r · =(-
1) r ·35- r · · x5-2 r .
当 r =0时,35=243;
当 r =2时,33· =270;
当 r =4时,3· =15.
所以该二项展开式中第3项的系数最大,故该二项展开式中系数最
大的项为270 x .
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4. 已知 -4 +42 -43 +…+(-1) n 4 n =729,则 +
+…+ 的值等于( )
A. 64 B. 32
C. 63 D. 31
解析: 因为 -4 +42 -43 +…+(-1) n 4 n =
729,所以(1-4) n =36,所以 n =6,
因此 + +…+ =2 n - =2 n -1=26-1=63,
故选C.
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5. (多选)已知( x -1)5= a0+ a1( x +1)+ a2( x +1)2+…+
a5( x +1)5,则( )
A. a0=-32 B. a2=-80
C. a3+4 a4=0 D. a0+ a1+…+ a5=1
解析: 因为( x -1)5= a0+ a1( x +1)+ a2·( x +1)2
+…+ a5( x +1)5,
则[( x +1)-2]5= a0+ a1( x +1)+ a2( x +1)2+…+ a5( x
+1)5,
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由二项式定理得:[( x +1)-2]5展开式的通项为 Tr+1=(-2) r
( x +1)5- r ,
令5- r =2,得 r =3,则 a2=(-2)3 =-80,故B正确;
令5- r =4,得 r =1,则 a4=(-2)1 =-10,
令5- r =3,得 r =2,则 a3=(-2)2 =40,所以 a3+4 a4=0,
故C正确;
令 x =-1,得(-1-1)5= a0,得 a0=-32,故A正确;
令 x =0,得 a0+ a1+ a2+…+ a5=(-1)5=-1,故D错误.故选
A、B、C.
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6. 已知( x +1)10= a1+ a2 x + a3 x2+…+ a11 x10,若数列 a1, a2,
a3,…, ak (1≤ k ≤11, k ∈Z)是一个单调递增数列,则 k 的最
大值是 .
解析:( x +1) n 展开式的各项系数为其二项式系数,当 n =10
时,展开式的中间项第六项的二项式系数最大,故 k 的最大值为6.
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7. 已知 a ∈R,若二项式( a +1) n 的展开式中二项式系数和是
16,所有项系数和是81,则 n = ,含 x 项的系数是
.
解析:二项式( a +1) n 的展开式中二项式系数和是16,即2 n
=16,解得 n =4.所有项系数和是81,令 x =1,可得:( a +1)4
=81,解得 a =2或-4. a =2时, T3= (2 )2=24 x , a =-
4时, T3= (-4 )2=96 x ,含 x 项的系数是24或96.
4
24或
96
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8. ( 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 = .
解析:设 f ( x )=( a + x )(1+ x )4,
则其所有项的系数和为 f (1)=( a +1)×(1+1)4=( a +1)
×16,
又奇数次幂项的系数和为 [ f (1)- f (-1)],
f (-1)=0,
∴ ×( a +1)×16=32,∴ a =3.
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9. (1+2 x ) n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二
项式系数最大的项和系数最大的项.
解: Tr+1= 2 rxr ,依题意有 ×25= ×26,∴ n =8,
∴(1+2 x )8的展开式中,二项式系数最大的项为 T5= (2 x )4
=1 120 x4.
设第 r +1项的系数最大,
则
∴5≤ r ≤6,
∵0≤ r ≤8, r ∈N,
∴ r =5或 r =6.
∴系数最大的项为 T6=1 792 x5或 T7=1 792 x6.
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10. 已知 的展开式中第5项与第8项的二项式系数相等,记展
开式中系数最大的项为第 k 项,则 k =( )
A. 6 B. 7 C. 6或7 D. 5或6
解析: 因为 的展开式中第5项与第8项的二项式系数
相等,所以 n =4+7=11,第 r +1项系数为 Tr+1= ·(-1) r ,当 r =6时, Tr+1最大,故展开式中系数最大的项为第7项,故选B.
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11. (多选)关于 的展开式,下列结论正确的是( )
A. 奇数项的二项式系数和为32
B. 所有项的系数和为-1
C. 只有第3项的二项式系数最大
D. 含 x 项的系数为-80
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解析: 的展开式中奇数项的二项式系数和为24=
16,选项A不正确;
中,令 x =1,可得(1-2)5=-1,选项B正确;
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的展开式通项为: Tk+1= ( x2)5- k ·
= (-1) k 2 k ( x )10-3 k ,
= =10,所以第三项和第四项的二项式系数最大,选项C不
正确;
令10-3 k =1,得 k =3,此时 T4= (-1)323·( x )10-3×3=
-80 x ,所以含 x 项的系数为-80,选项D正确.故选B、D.
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12. “纵横路线图”是一类有趣的数学问题.如图是某城市的部分街道
图,纵横各有5条路,从 A 处走到 B 处且路径最短,共有多少种不
同的走法?
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解:我们把题图以 B 为中心,顺时针旋转45
度,然后在交叉点标上杨辉三角对应的数,
如图.
一般地,每个交点上的数就是从 A 处到达该点
的方法数,故从 A 处走到 B 处且路径最短,共
有70种不同的走法.
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13. 若函数 f ( x )=64 x6表示为 f ( x )= a0+ a1(2 x -1)+ a2(2 x
-1)2+…+ a6(2 x -1)6,其中 a0, a1, a2, a3,…, a6为实
数,则 a5= , a2+ a4+ a6= .
解析:∵函数 f ( x )=64 x6表示为 f ( x )= a0+ a1(2 x -1)+
a2(2 x -1)2+…+ a6(2 x -1)6,
∴ a0+ a1(2 x -1)+ a2(2 x -1)2+…+ a6(2 x -1)6=
64· =[1+(2 x -1)]6,则 a5= =6.
a2+ a4+ a6= + + =31.
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14. 已知 展开式的第5项的系数与第3项的系数的比值为
30.求:
(1)展开式中的所有有理项;
解: 展开式的通项 Tr+1= ( ) n- r ·
= ·(-2) r ( r =0,1,…, n ),
由于展开式的第5项的系数与第3项的系数的比值为30,则
=30,化简,得 n2-5 n -84=0,解得 n =12或 n =-7
(舍去).
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(1)展开式的通项 Tr+1= (-2) r · ( r =0,1,
2,…,12),当 r =0,6,12时, 为整数,则有理项
为 T1= x6, T7=26 x =59 136 x , T13=212 x-4=4 096 x
-4.
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(2) n +6 +36 +…+6 n-1 的值;
解: n +6 +36 +…+6 n-1
= +6 +36 +…+611
= (1+6 +62 +63 +…+612 )-
= ×(1+6)12- = .
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(3)系数的绝对值最大的项.
解:设第 r +1项的系数的绝对值最大,
因为 Tr+1= (-2) r · ( r =0,1,2,…,12),
则 即
解得 ≤ r ≤ ,所以 r =8,所以系数的绝对值最大的项为
T9=28 =126 720 .
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谢 谢 观 看!