第一章 1.3 1.3.2
A级 基础巩固
一、选择题
1.若(3-)n的展开式中各项系数之和为256,则展开式的常数项是( C )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第6项
[解析] 令x=1,得出(3-)n的展开式中各项系数和为(3-1)n=256,解得n=8;
∴(3-)8的展开式通项公式为:
Tr+1=C·(3)8-r·(-)r
=(-1)r·38-r·C·x4-r,
令4-r=0,解得r=4.
∴展开式的常数项是Tr+1=T5,即第5项.故选C.
2.(2018·蚌埠一模)已知(2x-1)4=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+a3(x-1)3+a4(x-1)4,则a2=( B )
A.18 B.24
C.36 D.56
[解析] 对于等式(2x-1)4=[(2x-2)+1]4
=[1+(2x-2)]4
=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+a3(x-1)3+a4(x-1)4.
a2=C·22=24.
故选B.
3.若9n+C·9n-1+…+C·9+C是11的倍数,则自然数n为( A )
A.奇数 B.偶数
C.3的倍数 D.被3除余1的数
[解析] 9n+C·9n-1+…+C·9+C
=(9n+1+C9n+…+C92+C9+C)-
=(9+1)n+1-=(10n+1-1)是11的倍数,
∴n+1为偶数,∴n为奇数.
4.(2018·黄浦区二模)二项式(+)40的展开式中,其中是有理项的项数共有( B )
A.4项 B.7项
C.5项 D.6项
[解析] 二项式(+)40的展开式的通项为
Tr+1=C·()40-r·()r=C·x.
∵0≤r≤40,且r∈N,
∴当r=0、6、12、18、24、30、36时,∈Z.
∴二项式(+)40的展开式中,其中是有理项的项数共有7项.故选B.
5.若二项式(2x+)7的展开式中的系数是84,则实数a=( C )
A.2 B.
C.1 D.
[解析] 二项式(2x+)7的通项公式为Tr+1=C(2x)7-r()r=C27-rarx7-2r,令7-2r=-3,得r=5.故展开式中的系数是C22a5=84,解得a=1.
6.(2019·南安高二检测)233除以9的余数是( A )
A.8 B.4
C.2 D.1
[解析] 233=(23)11=(9-1)11=911-C910+C99+…+C9-1=9(910-C99+…+C-1)+8,
∴233除以9的余数是8.故选A.
二、填空题
7.(2019·天津理,10)8的展开式中的常数项为__28__.
[解析] 8的通项为Tr+1=C8-r·r=C28-rr·x8-4r.
令8-4r=0,得r=2,∴常数项为T3=C262=28.
8.已知(x-)8展开式中常数项为1120,其中实数a是常数,则展开式中各项系数的和是__1或38__.
[解析] Tr+1=Cx8-r(-)r
=(-a)r·C·x8-2r,令8-2r=0得r=4,
由条件知,a4C=1120,∴a=±2,
令x=1得展开式各项系数的和为1或38.
9.在二项式(+)n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n=__3__.
[解析] 由题意可知,B=2n,A=4n,由A+B=72,得4n+2n=72,∴2n=8,∴n=3.
三、解答题
10.对二项式(1-x)10,
(1)展开式的中间项是第几项?写出这一项;
(2)求展开式中各二项式系数之和;
(3)求展开式中除常数项外,其余各项的系数和.
[解析] (1)展开式共11项,中间项为第6项,
T6=C(-x)5=-252x5.
(2)C+C+C+…+C=210=1024.
(3)设(1-x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10
令x=1,得a0+a1+a2+…+a10=0,
令x=0,得a0=1,
∴a1+a2+…+a10=-1.
B级 素养提升
一、选择题
1.若n为正奇数,则7n+C·7n-1+C·7n-2+…+C·7被9除所得的余数是( C )
A.0 B.2
C.7 D.8
[解析] 原式=(7+1)n-C=8n-1=(9-1)n-1=9n-C·9n-1+C·9n-2-…+C·9(-1)n-1+(-1)n-1,n为正奇数,(-1)n-1=-2=-9+7,则余数为7.
2.(2019·上饶市高二检测)设函数f(x)=(2x+a)n,其中n=6∫0cosxdx,=-12,则f(x)的展开式中x4的系数为( B )
A.-240 B.240
C.-60 D.60
[解析] ∵n=6cosxdx=6sinx|0=6,
∴f(x)=(2x+a)6,
∴f′(x)=12(2x+a)5,
∵=-12,∴=-12,∴a=-1.
∴f(x)=(2x-1)6.
其展开式的通项Tr+1=C(2x)6-r(-1)r=(-1)rC·26-rx6-r,
令6-r=4得r=2,∴f(x)展开式中x4的系数为(-1)2C·24=240,故选B.
二、填空题
3.观察下列等式:
(1+x+x2)1=1+x+x2,
(1+x+x2)2=1+2x+3x2+2x3+x4,
(1+x+x2)3=1+3x+6x2+7x3+6x4+3x5+x6,
(1+x+x2)4=1+4x+10x2+16x3+19x4+16x5+10x6+4x7+x8,
……
由以上等式推测:对于n∈N*,若(1+x+x2)n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,则a2=____.
[解析] 观察给出各展开式中x2的系数:1,3,6,10,据此可猜测a2=.
4.设(3x-1)8=a8x8+a7x7+…+a1x+a0,则
(1)a8+a7+…+a1=__255__;
(2)a8+a6+a4+a2+a0=__32896__.
[解析] 令x=0,得a0=1.
(1)令x=1得
(3-1)8=a8+a7+…+a1+a0,①
∴a8+a7+…+a2+a1=28-a0=256-1=255.
(2)令x=-1得
(-3-1)8=a8-a7+a6-…-a1+a0.②
①+②得28+48=2(a8+a6+a4+a2+a0),
∴a8+a6+a4+a2+a0=(28+48)=32896.
三、解答题
5.(2019·江苏卷,22)设(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,n≥4,n∈N*.已知a=2a2a4.
(1)求n的值;
(2)设(1+)n=a+b,其中a,b∈N*,求a2-3b2的值.
[解析] (1)解:因为(1+x)n=C+Cx+Cx2+…+Cxn,n≥4,n∈N*,
所以a2=C=,a3=C=,
a4=C=.
因为a=2a2a4,
所以2
=2××.
解得n=5.
(2)解:由(1)知,n=5.
(1+)n=(1+)5
=C+C+C()2+C()3+C()4+C()5
=a+b.
方法1:
因为a,b∈N*,所以a=C+3C+9C=76,
b=C+3C+9C=44,
从而a2-3b2=762-3×442=-32.
方法2:
(1-)5=C+C(-)+C(-)2+C(-)3+C(-)4+C(-)5
=C-C+C()2-C()3+C()4-C()5.
因为a,b∈N*,所以(1-)5=a-b.
因此a2-3b2=(a+b)(a-b)=(1+)5×(1-)5=(-2)5=-32.
6.在二项式(+)n的展开式中,前三项系数成等差数列.
(1)求展开式中的常数项;
(2)求展开式中系数最大的项.
[解析] (1)二项式(+)n的展开式中,前三项系数分别为1,,,
再根据前三项系数成等差数列,可得n=1+,求得n=8或n=1(舍去).
故二项式(+)8的展开式的通项公式为Tr+1=C·2-r·x4-r.
令4-r=0,求得r=4,可得展开式的常数项为T5=C·()4=.
(2)设第r+1项的系数最大,则由
,求得2≤r≤3,
因为r∈Z,所以r=2或r=3,故第三项和第四项的系数最大,再利用通项公式可得系数最大的项为T3=7x2,T4=7x.
课件48张PPT。第一章计数原理1.3 二项式定理1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质自主预习学案
杨辉回到家后,反复琢磨,终于发现了规律,并总结成四句话:“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出.”就是说:先把1~9九个数依次斜排,再把上1下9两数对调,左7右3两数对调,最后把2,4,6,8向外面挺出,这样三阶幻方填好了.杨辉还系统研究了四阶幻方至十阶幻方,并且他还发现了著名的杨辉三角.
那么,杨辉三角与二项式定理中的二项展开式有何关系呢?相等 和 等距离 2n 2n-1 1.二项式(x-1)n的奇数项二项式系数和是64,则n等于 ( )
A.5 B.6
C.7 D.8
[解析] 二项式(a+b)n的展开式中,
奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和,
∴2n-1=64,∴n=7.故选C.C
2.(2017·全国卷Ⅲ理,4)(x+y)(2x-y)5的展开式中x3y3的系数为 ( )
A.-80 B.-40
C.40 D.80C 3.已知(1+2x)n的展开式中所有系数之和等于729,那么这个展开式中x3项的系数是 ( )
A.56 B.160
C.80 D.180B 96 互动探究学案命题方向1 ?与杨辉三角有关的问题 如图所示,在杨辉三角中,斜线AB上方箭头所指的数组成一个锯齿形的数列:1,2,3,3,6,4,10,…,记这个数列的前n项和为Sn,求S19.
[思路分析] 由数列的项在杨辉三角中的位置,将项还原为二项式系数,然后结合组合数的性质求和.典例 1『规律总结』 解决与杨辉三角有关的问题的一般思路
〔跟踪练习1〕(1)如图,此数表满足:①第n行首尾两数均为n;②图中的递推关系类似杨辉三角,则第n(n≥2)行第2个数是____________.(2)将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第n次全行的数都为1的是第________行;第61行中1的个数是______.2n-1 32 命题方向2 ?二项展开式的系数和问题 在(2x-3y)10的展开式中,求:
(1)各项的二项式系数的和;
(2)奇数项的二项式系数的和与偶数项的二项式系数的和;
(3)各项系数之和;
(4)奇数项系数的和与偶数项系数的和.典例 2『规律总结』 求展开式的各项系数之和常用赋值法.
“赋值法”是求二项式系数常用的方法,根据题目要求,灵活赋给字母不同的值.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,而当二项展开式中含负值项时,令x=-1则可得各项系数绝对值之和.〔跟踪练习2〕
(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.命题方向3 ?有关二项式系数和展开式的系数和的问题典例 3[思路分析] 用赋值法求各系数的和.
〔跟踪练习3〕
(2019·深圳高二检测)已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.
求:(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)a0+a2+a4+a6;
(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|.
[解析] 令x=1,则
a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=-1①
令x=-1,则
a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37②(4)解法一:(1-2x)7的展开式中,a0,a2,a4,a6大于零,而a1,a3,a5,a7小于零,
∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|
=(a0+a2+a4+a6)-(a1+a3+a5+a7)
=1 093+1 094=2187.
解法二:∵|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|是(1+2x)7展开式中各项的系数和.
∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|=37
=2187.杨辉三角的应用(1)二项式展开时,在指数不太大的情况下,直接利用杨辉三角展开比较简便.由于杨辉三角仅仅反映了二项展开式的各项系数的规律,因此还应该理解并掌握指数变化的规律.如(a+b)6的展开式中a的指数,由首项的6次逐项下降为0次,b的指数由首项的0次逐项上升为6次,各项中a,b的指数和为6,恰好等于二项式的指数.
(2)二项式系数仅指项的组合数,解决有关二项式系数的问题时,往往运用组合数公式. 如图所示,在杨辉三角中,猜想第n条和第(n+1)条斜线上各数之和与第(n+2)条斜线上各数之和的关系,并证明你的结论.典例 4[思路分析] 利用“先从特殊到一般,再由一般到特殊”的思想发现结论,然后再证明它的一般性.『规律总结』 破解此类题的关键:一是归纳思想,即由前面几行所得的结果猜想出一般的结论;二是性质的应用,利用二项式系数的性质,证明所猜想的结论是正确的.注意区分项数与项的次数 典例 5[正解] 设f(x)=(2x-1)n=a0+a1x+…+anxn,且奇次方项系数和为A,偶次方项系数和为B,则依题意可得,A=a1+a3+a5+…,B=a0+a2+a4+…,且B-A=316,
令x=-1得,f(-1)=(-3)n
=a0-a1+a2-a3+…+(-1)nan
=(a0+a2+…)-(a1+a3+…)
=B-A=316=(-3)16,[点评] 在二项展开式中,要正确理解与区分:(一)第n项,第n项的次数,第n项的二项式系数;(二)项数与项的次数(如奇数项与奇次方项,偶数项与偶次方项).B D [解析] 由题意得2n=32,得n=5.令x=1,得展开式所有项的系数之和为(2-1)5=1.故选D.D 5.在二项式(2x-3y)9的展开式中,求:
(1)二项式系数之和;
(2)各项系数之和;
(3)所有奇数项系数之和;
(4)系数绝对值的和.课 时 作 业 学 案