第一章 1.3 1.3.2
【基础练习】
1.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记xmyn项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=( )
A.45
B.60
C.120
D.210
【答案】C
2.(2018年宁波模拟)若(1+mx)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,且a1+a2+…+a6=63,则实数m的值为( )
A.1或3
B.-3
C.1
D.1或-3
【答案】D
3.设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=( )
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】B
【解析】(x+y)2m展开式中二项式系数的最大值为C,即a=C.同理b=C,∴13C=7C,即=,∴=13,解得m=6.
4.设(x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a0+a1+a2+…+a11等于( )
A.-2
B.-1
C.1
D.2
【答案】A
【解析】令x=-1,得[(-1)2+1]×[2×(-1)+1]9=a0+a1(2-1)+a2(2-1)2+…+a11(2-1)11,∴a0+a1+a2+…+a11=-2.故选A.
5.(2019年六安期末)在(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)8的展开式中,含x2项的系数是________.(结果用数值表示)
【答案】84
【解析】展开式中,含x2项的系数是
C22+C32+C42+C52+C62+C72+C82=C33+C32+C42+C52+C62+C72+C82=C93=84.
6.如图是一个类似杨辉三角的递推式,则第n行的首尾两个数均为________.
【答案】2n-1
7.(1-x)5(3+2x)9=a0(x+1)14+a1(x+1)13+…+a13(x+1)+a14,求:
(1)a0+a1+…+a14的值;
(2)a1+a3+…+a13的值.
【解析】(1)令x=0,得a0+a1+…+a14=39.
(2)设A=a0+a2+…+a14,B=a1+a3+…+a13,则有A+B=39.令x=-2,有A-B=-35,联立方程组,解得a1+a3+…+a13=.
8.在(3x-2y)20的展开式中,求:
(1)二项式系数最大的项;
(2)系数绝对值最大的项;
(3)系数最大的项.
【解析】(1)二项式系数最大的项是第11项,
T11=C·310·(-2)10·x10y10=C·610·x10y10.
(2)设系数绝对值最大的项是第r+1项,
于是
化简,得解得7≤r≤8.
所以r=8,
即T9=C·312·28·x12y8是系数绝对值最大的项.
(3)由于第9项系数绝对值最大且为正,所以第9项系数最大.
T9=C·312·28·x12y8.
【能力提升】
9.(2019年广东深圳模拟)已知(1+)(2x-)5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为(
)
A.-80
B.-40
C.40
D.80
【答案】D
【解析】令x=1,可得展开式中各项系数的和为(1+a)(2-1)5=2,解得a=1,则(1+)(2x-)5=(2x-)5+(2x-)5.其中,(2x-)5的展开式的通项为Tr+1=C5r(2x)5-r(-)r=(-1)r25-rC5rx5-2r,其中不含常数项,令r=2得T3=80x,所以该展开式中常数项为80.故选D.
10.若(x+1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则(a5+a3+a1)2-(a4+a2+a0)2的值等于( )
A.0
B.-32
C.32
D.-1
【答案】A
【解析】令x=1得到25=a5+a4+a3+a2+a1+a0,
令x=-1得到0=-a5+a4-a3+a2-a1+a0,
所以(a5+a3+a1)2-(a4+a2+a0)2=(a5+a4+a3+a2+a1+a0)(a5-a4+a3-a2+a1-a0)=0.
11.(2015年上海)在10的展开式中,x2项的系数为________.(结果用数值表示)
【答案】45
【解析】10=10,其二项展开式的通项公式为Tr+1=C(1+x)10-rx-2
015r.当r>0时不合题意,故r=0,问题转化为求(1+x)10的展开式中x2的系数,其二项展开式的通项公式为Tk+1=Cxk,令k=2,则x2项的系数为C=45.
12.(2019年江苏)设(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,n≥4,n∈N
.已知a32=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)由(1+x)n=Cn0+Cn1x+Cn2x2+…+Cnnxn,n≥4,
可得a2=Cn2=n(n-1),a3=Cn3=n(n-1)(n-2),a4=Cn4=n(n-1)(n-2)(n-3).
由a32=2a2a4,可得[n(n-1)(n-2)]2=n(n-1)·n(n-1)(n-2)(n-3),
化简得2(n-2)=3(n-3),解得n=5.
(2)方法一:
(1+)5=C50+C51+C52()2+C53()3+C54()4+C55()5
=1+5+30+30+45+9
=76+44,
又(1+)n=a+b,其中a,b∈N
,
所以a=76,b=44.
所以a2-3b2=762-3×442=-32.
方法二:
(1+)5=a0+a1+a2()2+a3()3+a4()4+a5()5=a+b,
则(1-)5=a0+a1(-)+a2(-)2+a3(-)3+a4(-)4+a5(-)5=a-b,
可得(a+b)(a-b)=(1+)5(1-)5,
即a2-3b2=(1-3)5=-32.(共31张PPT)
1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质
目标定位
重点难点
1.理解“杨辉三角”的性质以及和二项式系数的关系.
2.掌握二项展开式系数的性质并灵活运用.
重点:二项式系数的性质以及应用.
难点:二项展开式中有关系数的和及最大项问题.
1.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数______.
相等
(2)增减性与最大值:当________时,二项式系数逐渐增大;当________时,二项式系数逐渐减小且系数呈对称性,由此可知二项式系数在中间取得最大值.
若n为偶数,则中间的一项二项式系数_____取得最大值;若n为奇数,则中间的两项二项式系数_______________相等且同时取得最大值.
2n
2n
2n-1
1.(1-x)13的展开式中系数最小的项为( )
A.第6项
B.第7项
C.第8项
D.第9项
【答案】C
2.(1+2x)10的展开式中各项的系数和为( )
A.310
B.210
C.-1
D.1
【答案】A
3.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )
A.212
B.211
C.210
D.29
【答案】D
【例1】
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)各项系数绝对值的和.
【解题探究】二项展开式是一个恒等式,因而可采用赋值完成.
二项展开式的系数的和
8
对于二项式系数和项的系数问题除了熟记二项式系数的性质外,还要掌握赋值法.
1.已知(1-2x+3x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a13x13+a14x14,求:
(1)a1+a2+…+a14;
(2)a1+a3+a5+…+a13.
二项展开式的系数的最值
8
二项展开式中,项的系数与项的二项式系数是两个不同的概念,前者是指数、底数二者决定,而后者只与二项式次数有关.求最大系数值的项可根据数列(系数值构成的数列)的单调性确定.
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.
二项式系数的应用
8
(a+b)n展开式的所有项的二项式系数和为2n.由二项式系数的对称性可联想到倒序相加法求和.
【示例】
求(1+2x)20的展开式中x的奇次方项系数的和与x的偶次方项系数的和.
错解:∵二项展开式中奇次方项系数的和与偶次方项系数的和相同,
∴奇次方项系数的和与偶次方项系数的和各为219.
错因分析:主要还是没看清题意,将系数和与二项式系数和混淆了.
错用二项式系数性质致错
1.二项式系数的性质可在杨辉三角中直观地看出.
2.求展开式中的系数或展开式中的系数的和、差的关键是给字母赋值,赋值的选择则需根据所求的展开式系数和特征来确定.
2.(2019年齐齐哈尔期末)(x-)n的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则展开式中含x2项的系数是(
)
A.56
B.35
C.-56
D.-35
【答案】C