二项式定理典型例题
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二项式定理 概 念 篇【例 1】求二项式 ( a - 2b)4 的展开式 . 分析:直接利用二项式定理展开.解:根据二项式定理得(a - 2b)4=C 04 a 4+C 14 a 3( - 2b)+C 24 a 2(- 2b)2+C 34 a( - 2b)3+C 44 ( -2b) 4=a 4 - 8a 3b+24a 2b 2- 32ab 3 +16b 4.说明:运用二项式定理时要注意对号入座,本题易误把- 2b 中的符号“-”忽略 .【例 2】展开 (2x - 32) 5.2x分析一:直接用二项式定理展开式.解法一: (2x -35 05143233 232332x2) =C 5 (2x) +C 5 (2x) (- 2x 2)+C 5 (2x) (-2x 2 ) +C 5 (2x) (- 2x2) +C 54 (2x)( -3) 4+C 55(-3)52x 22x 2=32x 5- 120x 2+180 - 135 + 405-243x4 7 10 .x 8x 32x分析二:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开 .解法二: (2x -35(4x 3 3)5 2x 2) =32x10=110 [ C 05 (4x 3)5+C 15 (4x 3 )4(- 3)+C 52 (4x 3)3(- 3)2+C 35 (4x 3)2(- 3)3+C 45 (4x 3)(- 3)4+32xC 55 (-3) 5]1 10 (1024x 15- 3840x 12+5760x 9-4320x 6+1620x 3- 243)=32x=32x 5- 120x 2+180-135+ 405 - 243 .xx 4 8x 732x 10说明:记准、记熟二项式(a+b)n 的展开式是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.【例 3】在 (x - 3 )10 的展开式中, x 6的系数是.解法一:根据二项式定理可知x 6 的系数是 C 104 .解法二: (x - 3 )10 的展开式的通项是r-r(- 3 )r .T r+1=C 10 x 10令 10- r =6,即 r=4,由通项公式可知含 x 6 项为第 5 项,即 T 4+1 =C 104 x 6(- 3 )4=9C 104 x 6.∴ x 6 的系数为 9C 104 .上面的解法一与解法二显然不同,那么哪一个是正确的呢? 问题要求的是求含x 6 这一项系数,而不是求含x 6 的二项式系数,所以应是解法二正确.如果问题改为求含 x 6 的二项式系数,解法一就正确了,也即是C 104 . 说明:要注意区分二项式系数与指定某一项的系数的差异 .二项式系数与项的系数是两个不同的概念,前者仅与二项式的指数及项数有关, 与二项式无关,后者与二 式、二 式的指数及 数均有关.【例 4】已知二 式(3 x - 2)10,3x(1)求其展开式第四 的二 式系数; (2)求其展开式第四 的系数; (3)求其第四 .分析:直接用二 式定理展开式.解: (3 x -210的展开式的通 是Trx10-r- 2r, ,⋯,)=C 10 (3) ( ) (r=0 10).3x3x 1(1)展开式的第 4 的二 式系数C 103 =120.(2)展开式的第 43 72 3的系数 C 103 (-) =- 77760.3(3)展开式的第 4 - 77760( x )7 1,即- 77760x .x 3明:注意把 (3x - 2) 10写成[ 3 x +(-2)] 10,从而凑成二 式定理的形式 .3x3x【例 5】求二 式( x 2+ 1)10 的展开式中的常数 .2 x分析:展开式中第r +1C 10r(x 2 )10-r (21)r ,要使得它是常数 ,必 使“x ”的指x数 零,依据是x 0=1, x ≠ 0.解: 第 r +1 常数 ,1 rr 20 51 r 5 r- rr() =C 10 x( ) (r =0 , 1,⋯, 10),令 20- r=0,得 r=8.T r +1=C 10 (x )2 2x2∴ T 9=C 108( 1)8= 45 .2256∴第 9 常数 ,其45 .256明:二 式的展开式的某一 常数 ,就是 不含 “ 元”,一般采用令通 T r+1中的 元的指数 零的方法求得常数 .【例 6】(1) 求 (1+2x)7 展开式中系数最大 ;(2)求 (1- 2x)7 展开式中系数最大 .分析:利用展开式的通 公式, 可得系数的表达式,列出相 两 系数之 关系的不等式, 而求出其最大 .解: (1) 第 r+1 系数最大, 有C r 7 2r C r 7 1 2r 1,C r 7 2r C r 7 12r 1,7 !2r7 !2r 1,即 r !(7 r ) !(r 1) !(7 r 1) !7 !2r (r7 ! r2r 1, r !(7 r ) !1) !(7 1) !2 1 ,r 16 ,化 得r8 r 解得3又∵ 0≤ r ≤ 7,∴ r=5.71 r2 .r13.r 13∴系数最大T 6=C 75 25x 5=672x 5.(2)解:展开式中共有 8 ,系数最大 必 正 ,即在第一、三、五、七 四 中取得.又因 (1- 2x)7 括号内的两 中后两 系数的 大于前 系数的 ,故系数最大必在中 或偏右,故只需比T 57两 系数的大小即可C 74 ( 2)4C 73 > 1,所以系数和 T. 6( 2) =1C 7 4C 7最大 第五 ,即T 5=560x 4.明:本例中(1) 的解法是求系数最大 的一般解法,(2) 的解法是通 展开式多 分析,使解 程得到 化,比.【例 7】 (1+2x)n 的展开式中第6 与第7 的系数相等,求展开式中二 式系数最大的 和系数最大的 .分析:根据已知条件可求出n ,再根据 n 的奇偶性确定二 式系数最大的 .解: T 6=C n 5 (2x)5, T 7=C n 6 (2x)6,依 意有 C 5n 25=C n 6 26,解得 n=8. (1+2 x)8 的展开式中,二 式系数最大的 T 5=C n 4 (2x)4=1120x 4.C 7r 2rC 7r 1 2r 1 ,第 r +1 系数最大, 有C 7r 2rC 7r 1 2r 1.∴ 5≤ r ≤6.∴ r =5 或 r =6.∴系数最大的 T 6=1792x 5 ,T 7=1792x 6.明: (1)求二 式系数最大的 , 根据二 式系数的性 ,n 奇数 中 两 的二式系数最大; n 偶数 ,中 一 的二 式系数最大 .(2) 求展开式中系数最大 与求二 式系数最大 是不同的,需根据各 系数的正、化情况,一般采用列不等式,再解不等式的方法求得.用 篇【例 8】若 n ∈N * , (2 +1)n= nnn 、 n ∈Z) ,b n 的()2 a +b (abA. 一定是奇数B. 一定是偶数C.与 b n 的奇偶性相反D.与 a 有相同的奇偶性分析一:形如二 式定理可以展开后考 .解法一:由 ( 2 +1)n =n n ,知 n n2 ) n2 a +b 2 a +b =(1+=C n 0 +C 1n 2 +C n 2 ( 2 )2+C n 3 ( 2 )3+ ⋯ +C n n (2 )n .∴ b n =1+C 2n ( 2 )2+C 4n ( 2 )4+ ⋯∴ b n 奇数 . 答案: A分析二: 的答案是唯一的,因此可以用特殊 法 .解法二: n ∈ N * ,取 n=1 , (2 +1) 1=( 2 +1) ,有 b 1=1 奇数 .取 n=2 , ( 2 +1)2=2 2 +5,有 b 2=5 奇数 .答案: A【例 9】若将 (x+y+z)10 展开 多 式, 合并同 后它的 数()A.11B.33C.55D.66分析: (x+y+z)10 看作二 式[( x y)10z ] 展开 .解:我 把 x+y+z 看成 (x+y)+z ,按二 式将其展开,共有11“ ”,即 (x+y+z)10=10[( x10k10-k ky) z ] =C 10 (x+y) z .k 0,由于“和”中各 z 的指数各不相同,因此再将各个二 式(x+y) 10-k 展开,不同的乘 C 10k (x+y)10-k z k (k=0, 1,⋯, 10)展开后,都不会出 同 .下面,再分 考 每一个乘C 10k (x+y)10-k z k (k=0 , 1,⋯, 10).其中每一个乘 展开后的 数由(x+y)10-k 决定,而且各 中 x 和 y 的指数都不相同,也不会出 同 .故原式展开后的 数11+10+9+⋯ +1=66.答案: D明:化三 式 二 式是解决三 式 的常用方法 .【例 10】求 (| x | +1- 2)3 展开式中的常数 .| x |分析:把原式 形 二 式定理 准形状 .解:∵ (| x | + 1- 2)3=(| x | - 1)6,| x || x |∴展开式的通 是T r+1=C 6r ( | x | )6-r (- 1 )r =(- 1)r C 6r ( | x | )6- 2r .| x |若 T r+1 常数 , 6- 2r =0, r =3.∴展开式的第 4 常数 ,即 T 4=-C 36 =- 20.明: 某些不是二 式,但又可化 二 式的 目,可先化 二 式,再求解 .【例 11】求 ( x - 3 x )9 展开式中的有理 .分析:展开式中的有理 ,就是通 公式中x 的指数 整数的.1127 r解:∵ T r+1=C 9r (x 2 )9-r (- x 3 )r =(- 1)r C 9r x6.令 27r∈ Z ,即 4+3r∈ Z ,且 r=0 , 1, 2,⋯, 9.66∴ r=3 或 r =9.当 r=3 , 27 r =4, T 4=(- 1)3C 39 x 4=- 84x 4. 6当 r=9 ,27 r=3, T 10=( - 1)9C 99 x 3=-x 3.6∴ ( x - 3 x )9的展开式中的有理 是第 4 - 84x 4,第 10 - x 3.明:利用二 展开式的通 T r +1 可求展开式中某些特定 .【例 12】若 (3x - 1)77 7 6 61=a x +a x + ⋯ +a x+a ,求(1)a 1 +a 2 ⋯+a 7; (2)a 1 +a 3 +a 5+a 7;0 2 4 6(3)a +a +a +a .分析:所求 果与各 系数有关可以考 用“特殊 ”法,整体解决 .解: (1)令 x=0, a 0=- 1,令 x=1 , a 7+a 6+ ⋯ +a 1+a 0=27=128.①∴ a 1+a 2+⋯ +a 7=129.(2)令 x=- 1, a 7+a 6+a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0=( -4) 7.②由(1) ( 2)得: a 1+a 3+a 5+a 7= 1[ 128- (- 4)7] =8256.22(3)由 (1) (2) 得 a 0 +a 2+a 4+a 6 = 1 [ 128+(-4) 7] =- 8128.2 2明: (1)本解法根据 恒等式特点来用“特殊 ”法, 是一种重要的方法,它用于恒等式 .(2)一般地, 于多 式g(x)=( px+q)n =a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4 +a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7, g(x)各 的系数和g(1),g(x)的奇数 的系数和1[ g(1)+ g(- 1)],g(x)的偶数 的系数和1[ g(1)22- g (- 1)] .【例 13】 明下列各式(1)1+2C 1n +4C 2n + ⋯ +2n -1C n n 1 +2n C n n =3n ;(2)(C 0n )2+(C 1n ) 2+ ⋯ +(C n n )2=C n 2 n ;(3)C 1n +2C 2n +3C 3n + ⋯ +nC n n =n2n -1.分析: (1)(2) 与二 式定理的形式有相同之 可以用二 式定理,形如数列求和,因此可以研究它的通 求 律 .明: (1)在二 展开式 (a+b)n =C 0n a n +C 1n a n -1b+C 2n a n -2b 2+ ⋯ +C n n 1 ab n -1+C n n b n 中,令 a=1, b=2,得 (1+2) n =1+2C 1n +4C 2n + ⋯ +2n -1C n n 1 +2n C n n ,即1 2+ ⋯ +2n -1n 1 n n =3n.1+2C n +4C nC n +2 C n(2)(1+ x)n (1+x)n =(1+ x) 2n ,12r12r2n.∴ (1+C n x+C n x 2+ ⋯ +C n x r + ⋯ +x n )(1+C n x+C n x 2+ ⋯ +C n x r + ⋯ +x n )=(1+ x)而 Cn 是 (1+ x)2n 的展开式中 x n 的系数,由多 式的恒等定理,得2nC 0n C n n +C 1n C n n 1 + ⋯ +C 1n C n n 1 +C n n C 0n =C n 2n . ∵ C m n =C n n m , 0≤ m ≤ n ,∴ (C n 0 )2+(C 1n )2+ ⋯ +(C n n )2=C 2n n .(3) 法一:令 S=C 1n +2C n 2 +3C n 3 + ⋯ +nC n n . ①令 S=C 1n +2C n 2 + ⋯ +(n - 1)C n n 1 +nC n n =nC n n +(n - 1)C n n 1 + ⋯ +2C n 2 +C 1n=nC n n +(n - 1)C 1n + ⋯ +2C n n 2 +C n n 1 .②由① +②得 2S=nC 1n +nC n2 +nC n3 + ⋯ +nC n n =n(C n n +C 1n +C n2 +C n3+ ⋯ +C n n ) 0123n=n(C n+C n +C n +C n + ⋯ +C n )=n2n.∴ S=n2n-1,即 C 1n +2C n2 +3C 3n + ⋯ +nC n n =n2n-1.法二:察通:kC n k =k n n( n1) !nC n k11 .k ! (n k) !(k1)! (n k) !∴原式 =nC +C n n11 )= n2n-1,12即C n +2C n0121 +nC3+⋯n 101231 +⋯n 1 +nC n 1+nC n n 1+nC n 1=n(C n 1+C n 1+C n 1 +C n 3⋯n n-1+3C n ++nC n =n2 .明:解法二中 kC n k =nC n k11可作性住 .【例 14】求 1.9975精确到 0.001的近似 .分析:准确使用二式定理把 1.997 拆成二之和形式如 1.997=2- 0.003.解: 1.9975=(2- 0.003)5=25- C 15 240.003+C 52 230.0032- C 35 220.0033+⋯≈32-0.24+0.00072 ≈ 31.761.明:利用二式定理行近似算,关是确定展开式中的保留,使其足近似算的精确度 .【例 15】求: 5151-1 能被 7 整除 .分析:了在展开式中出7 的倍数,把51 拆成 7 的倍数与其他数的和(或差 )的形式.明: 5151-1=(49+2) 51-1=C 051 4951+C 151 49502+ ⋯ +C 5051 49· 250+C 5151 251- 1,易知除 C 5151 251- 1 以外各都能被7 整除 .又 251- 1=(2 3)17- 1=(7+1) 17- 1=C0717+C1716+⋯+C167+C17-171717171=7(C 170 716+C 171 715+⋯ +C 1716 ).然能被 7 整除,所以5151- 1 能被 7 整除 .明:利用二式定量明有关多式(数 )的整除,关是将所多式通恒等形二式形式,使其展开后的各均含有除式.新篇【例 16】已知 (x lgx+1) n的展开式的最后三系数之和22,中一20000. 求 x.分析:本看似繁,但只要按二式定理准确表达出来,不求解!解:由已知 C n n +C n n 1 +C n n 2 =22,即 n2+n- 42=0. 又 n∈ N*,∴ n=6.T4中一, T4=C 3lg x 3,即 (xlgx 3lg x=10. 6(x ) =20000)=1000. x两取常用数,有1 lg2x=1, lgx=± 1,∴ x=10 或 x= .10明:当目中已知二展开式的某些或某几之的关系,常利用二式通公式,根据已知条件列出等式或不等式行求解.【例 17】 f(x)=(1+ x)m+(1+ x)n(m, n∈ N* ),若其展开式中关于x 的一次的系数和11, m,n 何,含 x2的系数取最小?并求个最小.分析:根据已知条件得到x2的系数是关于 x 的二次表达式,然后利用二次函数性探最小 .解: C 1m +C 1n =n+m=11. C m2+C n 2 =1(m2-m+n2- n)=m2n211 ,22∵ n∈N *,∴ n=6 或 5, m=5 或 6 , x 2 系数最小,最小 25.明:本 是一道关于二次函数与 合的 合 .【例 18】若 (x+ 1- 2)n 的展开式的常数 -20,求 n.x分析: 中 x ≠ 0,当 x > 0 ,把三 式 (x+1- 2)n化 ( x -1)2n ;当 x < 0 ,xx同理 (x+1-2) n nx - 1 2 n x 的 指数 零, 而解出 n.x=(- 1) () .然后写出通 ,令含x解:当 x > 0 , ( x+ 1- 2)n =(x -1 )2n ,xx其通 T r+1=C 2n r( x )2n -r (-1)r =(- 1)r C 2r n ( x )2n -2r .x令 2n - 2r=0 ,得 n=r ,∴展开式的常数 (- 1)r C 2n n ;当 x < 0 , (x+ 1-2) n =(- 1)n(x -1)2n .同理可得,展开式的常数 (- 1)r C 2n n .xx无 哪一种情况,常数 均 (- 1)r C 2n n .令 (- 1)r C 2n n =20.以 n=1,2, 3,⋯,逐个代入,得n=3.明:本 易忽略x < 0 的情况 .【例 19】利用二 式定理 明(2 n -1 2.) <n31分析:2 不易从二 展开式中得到,可以考 其倒数n 1 .n 12明:欲 (2)n -1 < 21成立,只需 (3)n -1<n1成立 .3n22而 ( 3)n - 1=(1+ 1)n - 1=C n1 +C1n 11+C n 21 ( 1)2+ ⋯ +C n n 11 (1)n -122222=1+ n 1 21 2⋯n 1 1) n -12+C n1 () ++C n 1 (22>n 1.2明:本 目的 明 程中将( 3)n -1化 (1+ 1)n -1,然后利用二 式定理展开式是解2 2决本 的关 .【例 20】求 : 2≤ (1+1) n < 3(n ∈N * ).n1 n 与二 式定理 构相似,用二 式定理展开后分析.分析: (1+)n明:当 n=1 , (1+ 1)n =2.n当 n ≥2 , (1+ 1)n=1+C 1n n又C n k ( 1 )k = n(n 1) (nnk ! n k1 +C n2 1 + ⋯ +C n n ( 1 )n =1+1+C n 2 1 + ⋯ +C n n ( 1 )n> 2.n n 2 n n 2n k 1) ≤ 1 ,k !所以 (1+ 1)n≤ 2+1+ 1 + ⋯ + 1< 2+1 + 1 + ⋯ + 1n2 !3 !n!1 2 2 3 ( n 1) n=2+(1 -1)+(1 - 1 )+ ⋯ +( 1 - 1)22 3 n 1 n=3- 1< 3.n上有 2≤ (1+1)n < 3.n明:在此不等式的 明中,利用二 式定理将二 式展开,再采用放 法和其他有关知 ,将不等式 明到底 .【例 21】求 : 于n ∈N *, (1+ 1) n< (1+ 1)n+1 .nn 1分析: 构都是二 式的形式,因此研究二 展开式的通 是常用方法 .明: (1+1) n展开式的通 Tr1A n rnr+1 =C n n r=r ! n r= 1 n(n 1)(n 2) (n r 1)r ! n r=1 (1-12 r 1 ).r !)(1 -)⋯ (1-nnn(1+1 )n+1展开式的通 T ′ r+1=C n r11 1) r =A n r 1 rn 1( n r !(n 1)=1 n(n 1)(n 2) (n r1)r !n r= 1 (1- 1 )(1- 2)⋯ (1-r1 ).r !n 1n 1n1由二 式展开式的通 可明 地看出 T r+1< T ′ r+1所以 (1+ 1 )n< (1+1)n+1nn 1明:本 的两个二 式中的两 均 正 ,且有一 相同. 明 ,根据 特点,采用比 通 大小的方法完成本 明.【例 22】 a 、 b 、c 是互不相等的正数,且a 、b 、c 成等差数列, n ∈ N * ,求 : a n +c n>2b n .分析: 中 未出 二 式定理的形式,但可以根据a 、b 、c 成等差数列 造条件使用二 式定理 .明: 公差d , a=b - d , c=b+d.a n +c n - 2b n =(b - d)n +( b+d)n - 2b nn1n - 12n - 2 2nn n1n - 12n - 22n=[ b - C n b d+C n bd + ⋯ +(- 1) d ]+[ b +C n bd+C n bd + ⋯ +d ]明:由 a 、 b 、 c 成等差,公差 d ,可得 a=b - d , c=b+d , 就 利用二 式定理 明此 造了可能性 . 即(b - d)n +(b+d) n > 2b n ,然后用作差法改(b - d)n +( b+d)n- 2b n > 0.【例 23】求 (1+2x - 3x 2)6 的展开式中x 5 的系数 .分析:先将 1+2x - 3x 2 分解因式, 把三 式化 两个二 式的 , 即(1+2 x - 3x 2)6 =(1+3x)6 (1- x)6.然后分 写出两个二 式展开式的通 ,研究乘x 5 的系数, 可得到解决.解:原式 =(1+3 x)6(1 -x)6,其中 (1+3x)6 展开式之通T k+1=C k 6 3k x k , (1- x)6 展开式之通 T r+1=C r 6 (- x)r .原式 =(1+3x) 6(1- x)6 展开式的通C 6k C 6r (- 1)r 3k x k+r .要使 k+r =5,又∵ k ∈ {0 , 1, 2, 3, 4, 5, 6} , r ∈{0 , 1,2, 3, 4, 5, 6} ,必k 0, 或 k 1, 或 k 2, 或 k 3, 或 k 4, 或 k 5,r 5r4r 3r2r 1r 0 .故 x 5 系数 C 60 30C 65 (- 1)5+C 16 31 C 64 (- 1)4+C 62 32C 63 ( - 1)3+C 63 33C 62 (- 1)4+C 64 34C 16(- 1)+C 65 35 C 60 (- 1)0=- 168.明:根据不同的 构特征灵活运用二 式定理是本 的关.【例 24】 (2004年全国必修 + 修 1)(x -1)6 展开式中的常数 ()xA.15B.- 15C.20D.- 203r3解析: Trr6-r - rrr 32x) =(- 1) C2,当 r=2 ,3-2=15.r +1=(- 1)C 6 (xxr=0 ,T 3=( -1) C62答案: A【例 25】 (2004 年江 )(2x+ x )4 的展开式中 x 3 的系数是 ()A.6B.12C.24D.48解析:T r +12 rr rx ) 4-r (2x) r =( -1) r r r 2,当 r =2 ,2+ r3- 22=24.=(- 1) C 4 (2 C 4 x2 =3 ,T =( 2) C 4答案: C【例 26】 (2004年福建理 )若 (1- 2x )9展开式的第3288, lim 1 1+ ⋯ +1( +2n)nxxx的 是 ()A.2B.11D.2C.52解析: T r+1=( -1) r C r 9 (2 x )r =(-1) r C r 9 2xr ,当 r =2 , T 3=(- 1)2C 92 22x =288.∴ x= 3.21 112 ∴ lim3 =2.( + 2 + ⋯+n)= nxxx123答案: A【例 27】 (2004 年福建文 )已知 (x - a)8 展开式中常数1120,其中 数 a 是常数,x展开式中各 系数的和是( )A.28B.38C.1 或 38D.1 或 28解析: Tr+1=( -1) rr8 -ra r rr8-2r,当 r=4 , T4 4 =1120,∴ a=± 2.C x() =(- a)C x=(- a) Cx∴有函数 f(x)=(x - a)8.令 x=1, f(1)=1 或 38.x答案: C【 例 28 】(2004 年 天 津 ) 若 (1 - 2x)20040 12 22004 2004=a +a x+a x + ⋯ +ax(x ∈ R) , (a +a )+( a +a)+0 10 2(a 0+a 3)+ ⋯ +(a 0+a 2004)= .(用数字作答 )解析:在函数 f(x)=(1 - 2x)2004中, f(0)= a 0 0 1 2+ ⋯ +a 2004,=1, f(1)=a +a +a=1 (a 0+a 1 )+(a 0+a 2)+( a 0 +a 3 )+⋯+( a 0 +a 2004) =2004a 0 +a 1+a 2+ ⋯ +a 2004=2003a 0 +a 0+a 1+a 2+ ⋯ +a 2004 =2003f(0)+ f(1) =2004.答案: 2004。
二项式定理典型例题(含解答)复习课程
解:二项式的展开式的通项公式为:‘ 2n 3rc r丄 >r~4~ C n r X 2前三项的r 0,1,2.得系数为: t 1 1,t 22 2n,t3 c :2 28n(n 1),由已知:2t 2 t 1 t 3 n 1(n1),••• n 816 3r通项公式为Tr1C8P 「01,28,T r 1为有理项,故163r 是4的倍数,81 2 1 2C g -8 xx • 28256说明:本题通过抓特定项满足的条件, 利用通项公式求出了 r 的取值,得到了有理项.类• r 0,4,8.依次得到有理项为T iX4,T 5 C 8^4X ^^X ,T 9 2 8 似地,(■: 2 3 3)100的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r 的取值,得到共有典型例题四310R1 6例4( 1 )求(1 X) (1 X)展开式中X 的系数;(2)求(X 2)展开式中的常数项.X分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题, 视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.(1)可以解:(1) (1 x)3(1 x)10展开式中的X 5可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:用(1 X)3展开式中的常数项乘以 (1 X)10展开式中的 X 5项,可以得到C 10X 5 ; 用 (1 x)3展开式中的一次项乘以(1 X)10展开式中的X 4项可得到(3x)(C :o X 4)3C 4°X 5 ;3210用(1 X)中的X 乘以(1 X)展开式中的3 2 x 可得到3x33 3 5 mC 10X3C 10X ;用 (1 3X)中的X 3项乘以 (1 X)10展开式中的X2项可得到C 32 23x C 10 xC 20X 5,合并同类项得 X 5 项为:(C 0C 4。
3C 3。
C 0)X 563X 5 .(2)(X121X •由X1x12展开式的通项公式T r' 2)12C12X6 r,可得展开式的常数项为 C :2 924二项式定理典型例题典型例题一n例1在二项式 x 1的展开式中前三项的系数成等差数列, 求展开式中所有有理项.分析:典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决•这时我们还可以通过 合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求(1 X 2 6 5X )展开式中X 5的系数.分析 :(1 X2X 1 O )不是二二项式,我们通过1 2X X(1 X) X 2 或1 (XX )展开解: 方法一: (1 X X 2 )6(1X26x) X(1 X 6)6(1 x)5x 2 15(1 4 4x) X其中含X 5的项为 C :x 5 6C ;x 5 15C 14X 5 6x 5 .含 x 5项的系数为 6.方法一二: (1 X 2\6X )1 (X2、6X )1 6(x x 2) 15(x2、22、3x ) 20(x x )15(x x 2 )46(x x2\5/)(x6X )5555其中含X 5的项为20( 3)x 15( 4)x 6x 6x .二x 5项的系数为6.方法3:本题还可通过把(1 xX 2)6看成6个1 xX 2相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项, x 5项可由下列几种可能得到. 5个因式中取x , —个取1得到C 6x 5.31323个因式中取x , —个取 x 2,两个取1得到C 6 C 3X ( x ). 1个因式中取X ,两个取 x 2,三个取1得到C 6 C 5x ( x ) •合并同类项为(C ; c l c ; C6C 5)X 5 6x 5, X 5项的系数为6•典型例题六例 6 求证:(1) Cn 2C : nV n 2n 1 ;(2)c o [c n 垃丄c n 丄⑵1 1)•2 3 n 1 n 1分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证 明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式1 2C n C n C n2n.解: (1)n! n!k -k!(n k)! (k 1)!( n k)!(n 1)!(k 1)!(n k)!nc n•••左边nC:1 n c n 1nc n1n(C01 C;1 c n 1) n 2n 1右边.将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式, 但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求22C 10 10的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10 10 0 1 2 2(1 2)10的展开式接近,但要注意:(12) C W C 10 2 C 10 2从而可以得到:10 2C W28C ;O FC尹 1)•典型例题七例7利用二项式定理证明:32n 2 8n 9是64的倍数.32n 2 8n 9是82的倍数,为了使问题向二项说明:禾U 用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题, 复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八1 2 10 22C 20 29C ;O 210C 1012(10 2C 2O 28C 9O29C 10)式定理贴近,变形 32n2 9n1 (8 1)n 将其展开后各项含有 8k ,与82的倍数联系起来.解:•/ 32n 2 8n 9n18nn 1(8 1) 8n 8n1C n8n c n 1 82 c n8n1 C n 18n c n 1 82 8(n1) 1 8 n 98n1 c n 1 8nc n 1 82(8n18nn 1C n 1)64是64的倍数.例8展开2x3 52x 2•分析1:用二项式定理展开式. 解法1:2x 32x 2C 50(2x)5314C 5(2x)4323药C 5(2x)23 2 x 2n! n! k!(n(k k)!(n 1)! (k 1)!( n k)!1 k 1 c n 1•n 1_c n 1C n 1 n 11C 1nn 1 丄Cn1n 1说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质•••左边 n 1C 2 c :1c n 1)(2n 1 1)右边.29C 10 28C:O 27C ;OC O 29 C 10 210分析:64是8的平方,问题相当于证明而且可以用此方程求一些180 135 405243 ~x ~x^ ~8x r 32x 10分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.解法2:53 53 (4x 3) 1rc0/‘ 3、5 小1/‘ 3、4/ 小2/‘ 3、3/22x10C 5(4) C 5(4 ) ( 3) C 5(4 ) ( 3)C/(4x 3)2( 3)3 C 54(4x 3)1( 3)4 C/( 3)5]180 135 405 243f 炭 32x 10说明:记准、记熟二项式(a b )n 的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条 件•对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将(x y 1 z )展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为(A • 11B • 33C . 55D • 66分析 :(x y 10 z )看作二项式 10[(x y) z]展开.解: 我们把xy z 看成(x y ) z ,按二项式展开,共有 11 “项”,即(x ioy z)[(x 10y) z]10k 10 k kC io (x y) z •k 0这时,由于“和”中各项 z 的指数各不相同,因此再将各个二项式 (x y )10 k 展开,不同的乘积C 10(x y )10 k z k ( k 0,1 ,,10 )展开后,都不会出现同类项.下面,再分别考虑每一个乘积 C 1'0(x y )10 k z k ( k 0,1,, 10) •其中每一个乘积展开后的项数由(x y )10 k 决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项•故原式展开后的总项数为11 10 9 1 66 ,•••应选D •典型例题十3Cd)2 /c ;(2x)2x 2C ;32x 5 120x 2 132x 10(1024x 15 3840x 12 5760x 9 4320x 6 1620x 3 2437)32x 5 120x 2 1例10若x -n2 的展开式的常数项为 20,求 n •2n1--- ,其通项为典型例题十二解:设连续三项是第k 、k 1、k 2项(k N 且k 1),则有C :1:。
(完整版)二项式定理(习题含答案)
二项式定理一、 求展开式中特定项 1、在的展开式中,的幂指数是整数的共有( ) A .项 B .项 C .项 D .项 【答案】C 【解析】,,若要是幂指数是整数,所以0,6,12,18,24,30,所以共6项,故选C .3、若展开式中的常数项为 .(用数字作答)【答案】10【解】由题意得,令,可得展示式中各项的系数的和为32,所以,解得,所以展开式的通项为,当时,常数项为, 4、二项式的展开式中的常数项为 . 【答案】112【解析】由二项式通项可得,(r=0,1,,8),显然当时,,故二项式展开式中的常数项为112.5、的展开式中常数项等于________.【答案】.【解析】因为中的展开式通项为,当第一项取时,,此时的展开式中常数为;当第一项取时,,此时的展开式中常数为;所以原式的展开式中常数项等于,故应填. 6、设,则的展开式中常数项是 .【答案】 332,30x 4567()r r rrr r x C x x C T 6515303303011--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=30......2,1,0=r =r 2531()x x+1x =232n =5n =2531()x x+10515r rr T C x -+=2r =2510C=82)x3488838122rrr r rr r x C xx C --+-=-=)()()(T 2=r 1123=T 41(2)(13)x x--1441(2)(13)x x--4(13)x -4C (3)r rx -204C 1=21x-14C (3)12x -=-12141420sin 12cos 2x a x dx π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎰()622x ⎛⋅+ ⎝332=-()200sin 12cos sin cos (cos sin )202x a x dx x x dx x x πππ⎛⎫=-+=+=-+= ⎪⎝⎭⎰⎰的展开式的通项为,所以所求常数项为.二、 求特定项系数或系数和7、的展开式中项的系数是( )A .B .C .D . 【答案】A【解析】由通式,令,则展开式中项的系数是.8、在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数是 . 【答案】15【解】的通项,令可得.则中的系数为15.9、在的展开式中含的项的系数是 . 【答案】-55【解析】的展开式中项由和两部分组成,所以的项的系数为. 10、已知,那么展开式中含项的系数为 . 【答案】135【解析】根据题意,,则中,由二项式定理的通项公式,可设含项的项是,可知,所以系数为.11、已知,则等于( )A .-5B .5C .90D .180【答案】D 因为,所以等于选D.12、在二项式 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则________;展开式中的第4项=_______.6(=6663166((1)2r r r r r rr r T C C x ---+==-⋅⋅3633565566(1)22(1)2T C C --=-⋅⋅+-⋅332=-8()x 62x y 5656-2828-r r r y x C )2(88--2=r 62x y 56)2(228=-C ()61x +16r r r T C x +=2r =2615C =()61x x +3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 336)(2x C -226)(x -x C -⋅)(3x 552-2636-=-C C dx xn 16e 1⎰=nx x )(3-2x 66e111ln |6e n dx x x=⎰==n x x )(3-1r n r r r n T C a b -+=2x 616(3)r rr r T C x -+=-2r =269135C ⨯=()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-L 8a 1010(1)(21)x x +=-+-8a8210(2)454180.C -=⨯=1)2nx =n【答案】,.【解析】由二项式定理展开通项公式,由题意得,当且仅当时,取最大值,∴,第4项为. 13、如果,那么的值等于( ) (A )-1 (B )-2 (C )0 (D )2 【答案】A【解析】令,代入二项式,得,令,代入二项式,得,所以,即,故选A .14、(﹣2)7展开式中所有项的系数的和为【答案】-1 解:把x=1代入二项式,可得(﹣2)7 =﹣1, 15、(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中所有项的系数和等于 【答案】0 解:在(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中,令x=1,即(1﹣2)(1﹣1)5=0, 所以展开式中所有项的系数和等于0. 16、在的展开式中,所有项的系数和为,则的系数等于 .【答案】【解析】当时,,解得,那么含的项就是,所以系数是-270. 17、设,若,则.【答案】0. 【解析】由81937x -21()(2)33111()()22n r n r r r r r r r nn T C x x C x -++=-⋅=-4n =r n C 8n =119(163)333381()72C x x +-=-7270127(12)x a a x a x a x -=++++L 017a a a +++L 1x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++L 70127(12)1a a a a -=++++=-L 0x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++L 70(10)1a -==12711a a a ++++=-L 1272a a a +++=-L *3)()n n N -∈32-1x 270-1=x ()322--=n5=n x1()x x C 1270313225-=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯0(sin cos )k x x dx π=-⎰8822108)1(x a x a x a a kx ++++=-K 1238a a a a +++⋅⋅⋅+=0(sin cos )(cos sin )k x x dx x x ππ=-=--⎰,令得:,即 再令得:,即 所以18、设(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若M ﹣N=240,则展开式中x 的系数为 . 【答案】150解:由于(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和M 与变量x 无关,故令x=1,即可得到展开式的各项系数和M=(5﹣1)n =4n .再由二项式系数和为N=2n ,且M ﹣N=240,可得 4n ﹣2n =240,即 22n ﹣2n ﹣240=0. 解得 2n =16,或 2n =﹣15(舍去),∴n=4. (5x ﹣)n 的展开式的通项公式为 T r+1=?(5x )4﹣r ?(﹣1)r ?=(﹣1)r ??54﹣r ?.令4﹣=1,解得 r=2,∴展开式中x 的系数为 (﹣1)r??54﹣r=1×6×25=150,19、设,则 . 【答案】【解析】, 所以令,得到, 所以 三、 求参数问题20、若的展开式中第四项为常数项,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】根据二项式展开公式有第四项为,第四项为常数,则必有,即,所以正确选项为B. 21、二项式的展开式中的系数为15,则( )(cos sin )(cos0sin 0)2ππ=-----=1x =80128(121)a a a a -⨯=++++K 01281a a a a ++++=K 0x =80128(120)000a a a a -⨯=+⨯+⨯++⨯K 01a =12380a a a a +++⋅⋅⋅+=8877108)1(x a x a x a a x ++++=-Λ178a a a +++=L 255178a a a +++=L 87654321a a a a a a a a +-+-+-+-1-=x =82876543210a a a a a a a a a +-+-+-+-2551256-20887654321=-==+-+-+-+-a a a a a a a a a nn =45672533333342)21()(---==n nn nxC xx C T 025=-n 5=n )()1(*N n x n ∈+2x =nA 、5B 、 6C 、8D 、10 【答案】B【解析】二项式的展开式中的通项为,令,得,所以的系数为,解得;故选B . 22、(a +x)4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________.【答案】2【解析】∵,∴当,即时,. 23、若的展开式中的系数为10,则实数( ) A1 B .或1 C .2或 D . 【答案】B.【解析】由题意得的一次性与二次项系数之和为14,其二项展开通项公式,∴或,故选B . 24、设,当时,等于( )A .5B .6C .7D .8 【答案】C . 【解析】令,则可得,故选C . 四、 其他相关问题25、20152015除以8的余数为( ) 【答案】7【解析】试题分析:先将幂利用二项式表示,使其底数用8的倍数表示,利用二项式定理展开得到余数. 试题解析:解:∵20152015=2015=?20162015﹣?20162014+?20162013﹣?20162012+…+?2016﹣,故20152015除以8的余数为﹣=﹣1,即20152015除以8的余数为7,)()1(*N n x n ∈+k n kn k x C T -+⋅=12=-k n 2-=n k 2x 152)1(22=-==-n n C C n n n 6=n 4r+14T =C r r r a x-43r -=1r =133324T =C 48,2ax ax x a ==∴=()()411x ax ++2x a =53-53-4(1)ax +14r r rr T C a x +=22144101C a C a a +=⇒=53-23(1)(1)(1)(1)n x x x x ++++++⋅⋅⋅++2012n n a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+012254n a a a a +++⋅⋅⋅+=n 1x =2312(21)22222225418721n nn n n +-+++⋅⋅⋅+==-=⇒+=⇒=-。
二项式定理典型例题(含解答)
二项式定理典型例题典型例题一例1 在二项式nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项.分析:典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为:4324121C 21)(C rn r r n rr n r n r x x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛= 前三项的.2,1,0=r 得系数为:)1(8141C ,2121C ,123121-=====n n t n t t nn , 由已知:)1(8112312-+=+=n n n tt t ,∴8=n 通项公式为1431681,82,1,021C +-+==r rr rr T r x T 为有理项,故r 316-是4的倍数,∴.8,4,0=r 依次得到有理项为228889448541256121C ,83521C ,x x T x x T x T =====-. 说明:本题通过抓特定项满足的条件,利用通项公式求出了r 的取值,得到了有理项.类似地,1003)32(+的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r 的取值,得到共有典型例题四例4(1)求103)1()1(x x +-展开式中5x 的系数;(2)求6)21(++xx 展开式中的常数项. 分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.解:(1)103)1()1(x x +-展开式中的5x 可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:用3)1(x -展开式中的常数项乘以10)1(x +展开式中的5x 项,可以得到5510C x ;用3)1(x -展开式中的一次项乘以10)1(x +展开式中的4x 项可得到54104410C 3)C )(3(x x x -=-;用3)1(x -中的2x 乘以10)1(x +展开式中的3x 可得到531033102C 3C 3x x x =⋅;用 3)1(x -中的3x 项乘以10)1(x +展开式中的2x 项可得到521022103C C 3x x x -=⋅-,合并同类项得5x 项为:5521031041051063)C C 3C C (x x -=-+-.(2)2121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x 1251)21(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x .由121⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x x 展开式的通项公式r rrrrr x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=61212121C 1)2(C ,可得展开式的常数项为924C 612=.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决.这时我们还可以通过合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数.分析:62)1(x x -+不是二项式,我们通过22)1(1x x x x -+=-+或)(12x x -+展开. 解:方法一:[]6262)1()1(x x x x -+=-+ -+++-+=44256)1(15)1(6)1(x x x x x其中含5x 的项为55145355566C 15C 6C x x x x =+-.含5x 项的系数为6.方法二:[]6262)(1)1(x x x x -+=-+其中含5x 的项为555566)4(15)3(20x x x x =+-+-.∴5x 项的系数为6.方法3:本题还可通过把62)1(x x -+看成6个21x x -+相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项,5x 项可由下列几种可能得到.5个因式中取x ,一个取1得到556C x .3个因式中取x ,一个取2x -,两个取1得到)(C C 231336x x -⋅⋅. 1个因式中取x ,两个取2x -,三个取1得到222516)(C C x x -⋅⋅. 合并同类项为5525161336566)C C C C (C x x =+-,5x 项的系数为6.典型例题六例6 求证:(1)1212C C 2C -⋅=+++n n n n n n n ;(2))12(11C 11C 31C 21C 1210-+=++++++n n nn n n n n . 分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质nn n n n n 2C C C C 210=++++ .解:(1)11C )!()!1()!1()!()!1(!)!(!!C --=+--⋅=--=-⋅=k n kn n k n k n n k n k n k n k n k k ∴左边111101C C C ----+++=n n n n n n n =⋅=+++=-----11111012)C C C (n n n n n n n 右边.(2))!()!1(!)!(!!11C 11k n k n k n k n k k k n --=-⋅+=+11C 11)!()!1()!1(11+++=-++⋅+=k n n k n k n n . ∴左边112111C 11C 11C 11++++++++++=n n n n n n n =-+=++++=+++++)12(11)C C (C 111112111n n n n n n n 右边. 说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式,但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求10C 2C 2C 2C 22108107910810109+++++ 的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10)21(+的展开式接近,但要注意:10101099102210110010102C 2C 2C 2C C )21(⋅+⋅++⋅+⋅+=+从而可以得到:)13(21C 2C 2C 21010101099108210-=++++ . 典型例题七例7 利用二项式定理证明:98322--+n n 是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明98322--+n n 是28的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形1122)18(93++++==n n n ,将其展开后各项含有k 8,与28的倍数联系起来.解:∵98322--+n n 98)18(98911--+=--=++n n n n64)C 8C 8(112111⋅++⋅+=-+-++n n n n n 是64的倍数.说明:利用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题,而且可以用此方程求一些复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八例8 展开52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x .分析1:用二项式定理展开式.解法1:52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 2232524150250523)2(23)2(23)2(⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x x C x x C x x C 分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.解法2:10535232)34(232x x x x -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-233254315530510)3()4()3()4()4([321-+-+=x C x C x C x 10742532243840513518012032xx x x x x -+-+-=. 说明:记准、记熟二项式nb a )(+的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将10)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ). A .11 B .33 C .55 D .66 分析:10)(z y x ++看作二项式10])[(z y x ++展开.解:我们把z y x ++看成z y x ++)(,按二项式展开,共有11“项”,即∑=-⋅+=++=++10010101010)(])[()(k k k kz y x C z y x z y x .这时,由于“和”中各项z 的指数各不相同,因此再将各个二项式ky x -+10)(展开,不同的乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k )展开后,都不会出现同类项. 下面,再分别考虑每一个乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k ).其中每一个乘积展开后的项数由ky x -+10)(决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项.故原式展开后的总项数为66191011=++++ ,∴应选D .典型例题十例10 若nx x ⎪⎭⎫⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n .分析:题中0≠x ,当0>x 时,把nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21转化为nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+;当0<x 时,同理nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+.然后写出通项,令含x 的幂指数为零,解出n . 解:当0>x 时nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+,其通项为rn r n r r rn r n r x C xx C T 222221)()1()1()(--+-=-=,令022=-r n ,得r n =, ∴展开式的常数项为n nnC2)1(-;当0<x 时,nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+, 同理可得,展开式的常数项为n n n C 2)1(-.无论哪一种情况,常数项均为nn n C 2)1(-. 令20)1(2-=-nn n C ,以 ,3,2,1=n ,逐个代入,得3=n .典型例题十一例11 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式的第3项小于第4项,则x 的取值范围是______________. 分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可. 解: 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 有意义必须0>x ;依题意有43T T <即3373102382101)(1)(⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛x x C x x C .∴31123891012910xx ⨯⨯⨯⨯⨯<⨯⨯(∵0>x ).解得5648980<<x .∴x 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<5648980x x .∴应填:5648980<<x .典型例题十二例12 已知n xx)1(2log +的展开式中有连续三项的系数之比为321∶∶,这三项是第几项?若展开式的倒数第二项为112,求x 的值.解:设连续三项是第k 、1+k 、2+k 项(+∈N k 且1>k ),则有32111∶∶∶∶=+-k n k n k n C C C , 即321!)1)(1(!!)(!!!)1)(1(!∶∶∶∶=--+-+--k n k n k n k n k n k n .∴321)1(1)(1)1)((1∶∶∶∶=+-+--k k k n k k n k n . ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+---32)()1(21132)()1(21)1)(()(k n k k n k k n k k k k n k n k n k 14=⇒n ,5=k 所求连续三项为第5、6、7三项.又由已知,1122log 1314=xx C .即82log =x x .两边取以2为底的对数,3)(log 22=x ,3log 2±=x ,∴32=x ,或32-=x .说明:当题目中已知二项展开式的某些项或某几项之间的关系时,常利用二项式通项,根据已知条件列出某些等式或不等式进行求解.典型例题十三例13 nx )21(+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. 分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.解:556)2(x C T n =,667)2(x C T n =,依题意有8226655=⇒=n C C n n . ∴8)21(x +的展开式中,二项式系数最大的项为444851120)2(x x C T ==.设第1+r 项系数最大,则有65222211881188≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅++--r C C C C r r r r r r r r . ∴5=r 或6=r (∵{}8,,2,1,0 ∈r ).∴系娄最大的项为:561792x T =,671792x T =.说明:(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.典型例题十四例14 设nm x x x f )1()1()(+++=(+∈N n m ,),若其展开式中关于x 的一次项的系数和为11,问n m ,为何值时,含2x 项的系数取最小值?并求这个最小值.分析:根据条件得到2x 的系数关于n 的二次表达式,然后用二次函数性质探讨最小值.解:1111=+=+m n C C n m .211)(21222222-+=-+-=+n m n n m m C C n m499)211(55112211022+-=+-=-=n n n mn .∵+∈N n , ∴5=n 或6,6=m 或5时,2x 项系数最小,最小值为25. 说明:二次函数499)211(2+-=x y 的对称轴方程为211=x ,即5.5=x ,由于5、6距5.5等距离,且对+∈N n ,5、6距5.5最近,所以499)211(2+-n 的最小值在5=n 或6=n 处取得. 典型例题十五例15 若0166777)13(a x a x a x a x ++++=- ,求(1) 721a a a +++ ;(2) 7531a a a a +++;(3) 6420a a a a +++.解:(1)令0=x ,则10-=a ,令1=x ,则128270167==++++a a a a . ①∴129721=+++a a a .(2)令1-=x ,则701234567)4(-=+-+-+-+-a a a a a a a a ②由2②①-得:8256]4128[2177531=--=+++)(a a a a (3)由2②①+得:6420a a a a +++][210123456701234567)()(a a a a a a a a a a a a a a a a +-+-+-+-++++++++=8128])4(128[217-=-+=. 说明:(1)根据问题恒等式特点来用“特殊值”法.这是一种重要方法,它适用于恒等式.(2)一般地,对于多项式nn n x a x a x a a q px x g ++++=+= 2210)()(,)(x g 的各项的系数和为)1(g :)(x g 的奇数项的系数和为)]1()1([21-+g g .)(x g 的偶数项的系数和为)]1()1([21--g g .典型例题十六例16 填空:(1) 3230-除以7的余数_____________;(2) 155555+除以8的余数是___. 分析(1):将302分解成含7的因数,然后用二项式定理展开,不含7的项就是余数.解:3230-3)2(103-=3)8(10-=3)17(10-+=37771010910911010010-++++=C C C C又∵余数不能为负数,需转化为正数。
二项式定理典型例题
二项式定理典型例题--典型例题一(1 <例1在二项式Jx十一^ 的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有< 2仮丿理项.分析:本题是典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为:前三项的r =0,1,2.1 1 12 1 1得系数为:t1=1, t2= C n— = — n,t3 = C n— = —n(n -1),2 2 4 81 由已知:2t^t1t3n=1 n(n—1),8n = 8通项公式为1 16 J3rT r^c8-r x^r =0,1,2…8,T r 1为有理项,故16-3r是4的倍数, 2r••• r =0,4,8.依次得到有理项为「=X4,T5二c8■丄x二色乂忑二c81x‘1X2.248 28256 说明:本题通过抓特定项满足的条件,利用通项公式求出了r的取值,得到了有理项.类100似地,C.2 3)的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r的取值,得到共有17页系数和为3n.典型例题四例4 (1 )求(1 -X)3(1 - x)10展开式中X5的系数;(2)求(X - 2)6展开式中的常X数项.分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.3 10 5解:(1)(1-X)(1 X)展开式中的X可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:3彳门庄55用(1 -X )展开式中的常数项乘以 (1 X )展开式中的 X 5项,可以得到 C io X ;用(1-X )3展开式中的一次项乘以(1 - X )10展开式中的X 4项可得到(-3x)(C :o x 4) =-3C :0X 5;43 2(C10~C 10'3C10 —'Golx63x、.x17x1 展开式的通项公式X的常数项为C ;2二924 .说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决•这时我们还可以通过 合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五26c例5求(1 • x -X )展开式中X 5的系数. 分析:(1,x-x 2)6不是二项式,我们可以通过 1 • X - X 2=(1 • x) -X 2或1・(x-x 2)把它看成二项式展开.解:方法一:(1 X _x 2)6 =(1 . x) _x 2f6 5 2 4 4=(1 x ) -6(1 x) x 15(1 x) x -其中含 X 5 的项为 c 6x 5 -6C ;X 5 15C ;X 5 =6x 5. 含x 5项的系数为6.方法二:(1 x -x 2)6 = 1(X -X 2)F=1 6(x-x 2) 15(x -X 2)220(x -X 2)315(x -X 2)46(x-x 2)5(x-x 2)65 5 555用(1 —x)3中的X 2乘以(1 X )10展开式中的X 3可得到 3X 2C ;o X 3=3C ;o X 5;用(1 - X )3中的3102X 项乘以(1 X )展开式中的X 项可得到—3x C 10X = -C 10X ,合并同类项得5X 项为:12由T r 1 二C ;2(、2)12二C ;2X 6_C ,可得展开式其中含x 的项为20(-3)x ,15(-4)x 6x = 6x .5 二x 项的系数为6.方法3 :本题还可通过把(1 • x - X 2)6看成6个1 • x - X 2相乘,每个因式各取一项相乘 可得到乘积的一项,x 5项可由下列几种可能得到.5个因式中取x , —个取1得到C 6x 5 .3个因式中取x , 一个取—x 2,两个取1得到C 6 C ;x 3 ・(-x 2). 1个因式中取x ,两个取—x 2,三个取1得到C ; C ;x (-x 2)2 . 合并同类项为(C ; -c l c ; • C ;C ;)X 5 =6x 5, x 5项的系数为6.典型例题六例 6 求证:(1) C 「2C 2zr nV = 2心; (2)c n 〔c ;1c :1(2n 1-1).23n +1 n +1分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证 明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质c n - Cn -c n - c n =2n .•••左边=n C 0」+ nC ;_1+…+n-n (C n J ' C^^ ',Cnj.) = n,2=右边.丄 cn=——=—n!— k 1 k 1 k!(n -k)! (k -1)!(n - k)!1 (n 1)!1 (1)C n 1 n 1 (k 1)!(n -k)! n 1 本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质 求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式, 但这需要逆用二项式定 理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求910897822 C io 2 C 10 2 C w■ 2C io 10的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与(1 -2)10的展开式接近,但要注意:(1 2)10二 C o Co 2 • C 2。
二项式定理典型例题
二项式定理典型例题例1 在二项式nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中有理项.解:二项式的展开式的通项公式为:4324121C 21)(C rn r r n rr n r n r x x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=前三项的.2,1,0=r得系数为:)1(8141C ,2121C ,123121-=====n n t n t t n n, 由已知:)1(8112312-+=+=n n n t t t ,∴8=n 通项公式为1431681,82,1,021C +-+==r r r r r T r xT 为有理项,故r 316-是4的倍数,∴.8,4,0=r依次得到有理项为228889448541256121C ,83521C ,x x T x x T x T =====-. 例2 已知7722107)21(x a x a x a a x ++++=- ,求:(1)7321a a a a ++++ ;(2)7531a a a a +++;(3)6420a a a a +++.分析:本题是有关展开式系数和的问题,通过对等式中字母的赋值,往往会得到此类问题的结果.字母经常取的值有0、1、-1等.解:(1)取0=x 可得10=a ,取1=x 得1)1(7710-=-=+++a a a . ∴27321-=++++a a a a .(2)取1-=x 得77632103=-++-+-a a a a a a , 记75316420,a a a a B a a a a A +++=+++=. ∴73,1=--=+B A B A . 可得1094)31(21,1093)13(2177-=+-==-=B A从而10947531-=+++a a a a .(3)从(2)的计算已知10936420=+++a a a a . 例3 (1)求103)1()1(x x +-展开式中5x 的系数;(2)求6)21(++xx 展开式中的常数项. 解:(1)103)1()1(x x +-展开式中的5x 可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:用3)1(x -展开式中的常数项乘以10)1(x +展开式中的5x 项,可以得到5510C x ;用3)1(x -展开式中的一次项乘以10)1(x +展开式中的4x 项可得到54104410C 3)C )(3(x x x -=-;用3)1(x -中的2x 乘以10)1(x +展开式中的3x 可得到531033102C 3C 3x x x =⋅;用 3)1(x -中的3x 项乘以10)1(x +展开式中的2x 项可得到521022103C C 3x x x -=⋅-,合并同类项得5x 项为:5521031041051063)C C 3C C (x x -=-+-.(2)2121⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=++x x x x 1251)21(⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=++x x x x . 由121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 展开式的通项公式rr rr r r x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=61212121C 1)2(C ,可得展开式的常数项为924C 612=.例4 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数. 解:方法一:[]6262)1()1(x x x x -+=-+-+++-+=44256)1(15)1(6)1(x x x x x其中含5x 的项为55145355566C 15C 6C x x x x =+-. 含5x 项的系数为6.方法二:[]6262)(1)1(x x x x -+=-+62524232222)()(6)(15)(20)(15)(61x x x x x x x x x x x x -+-+-+-+-+-+=其中含5x 的项为555566)4(15)3(20x x x x =+-+-.∴5x 项的系数为6.方法3:本题还可通过把62)1(x x -+看成6个21x x -+相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项,5x 项可由下列几种可能得到.5个因式中取x ,一个取1得到556C x .3个因式中取x ,一个取2x -,两个取1得到)(C C 231336x x -⋅⋅. 1个因式中取x ,两个取2x -,三个取1得到222516)(C C x x -⋅⋅. 合并同类项为5525161336566)C C C C (C x x =+-,5x 项的系数为6.例5 利用二项式定理证明:98322--+n n 是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明98322--+n n 是28的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形1122)18(93++++==n n n ,将其展开后各项含有k 8,与28的倍数联系起来.解:∵98322--+n n98)18(98911--+=--=++n n n n9818C 8C 8C 81211111--+⋅+⋅++⋅+=+-+++n n n n n n n n 981)1(88C 8C 8211111--+++⋅++⋅+=-+++n n n n n n n 2111118C 8C 8⋅++⋅+=-+++n n n n n64)C 8C 8(112111⋅++⋅+=-+-++n n n n n 是64的倍数.例6 若nx x ⎪⎭⎫⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n .分析:题中0≠x ,当0>x 时,把三项式nx x ⎪⎭⎫⎝⎛-+21转化为nnx x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+;当0<x 时,同理nn nx x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫⎝⎛-+.然后写出通项,令含x 的幂指数为零,进而解出n .解:当0>x 时nnx x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+,其通项为rn r n r r rn r n r x C xx C T 222221)()1()1()(--+-=-=, 令022=-r n ,得r n =,∴展开式的常数项为nn n C 2)1(-;当0<x 时,nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫⎝⎛-+,同理可得,展开式的常数项为nn n C 2)1(-. 无论哪一种情况,常数项均为n n n C 2)1(-.令20)1(2-=-n n n C ,以 ,3,2,1=n ,逐个代入,得3=n .例7 n x )21(+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.分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.解:556)2(x C T n =,667)2(x C T n =,依题意有 8226655=⇒=n C C n n .∴8)21(x +的展开式中,二项式系数最大的项为444851120)2(x x C T ==.设第1+r 项系数最大,则有65222211881188≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅++--r C C C C r r r r r r r r . ∴5=r 或6=r (∵{}8,,2,1,0 ∈r ). ∴系娄最大的项为:561792x T =,671792x T =.说明:(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.。
(完整版)二项式定理(习题含答案)
二项式定理一、求展开式中特定项1、在30的展开式中,x 的幂指数是整数的共有( )A .4项 B .5项 C .6项 D .7项【答案】C【解析】()r r rrr r x C x x C T 6515303303011--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=,30......2,1,0=r ,若要是幂指数是整数,所以=r 0,6,12,18,24,30,所以共6项,故选C . 3、若2531()x x +展开式中的常数项为 .(用数字作答)【答案】10【解】由题意得,令1x =,可得展示式中各项的系数的和为32,所以232n =,解得5n =,所以2531()x x +展开式的通项为10515r r r T C x -+=,当2r =时,常数项为2510C =,4、二项式82x的展开式中的常数项为 .【答案】112【解析】由二项式通项可得,3488838122rrr r rr r x C xx C --+-=-=)()()(T (r=0,1,,8),显然当2=r 时,1123=T ,故二项式展开式中的常数项为112.5、41(23)x x--的展开式中常数项等于________.【答案】14.【解析】因为41(2)(13)x x--中4(13)x -的展开式通项为4C (3)r r x -,当第一项取2时,04C 1=,此时的展开式中常数为2;当第一项取1x-时,14C (3)12x -=-,此时的展开式中常数为12;所以原式的展开式中常数项等于14,故应填14.6、设20sin 12cos 2x a x dx π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎰,则()622x ⎛-⋅+ ⎝的展开式中常数项是 .【答案】332=-332()200sin 12cos sin cos (cos sin )202x a x dx x x dx x x πππ⎛⎫=-+=+=-+= ⎪⎝⎭⎰⎰,6(=6的展开式的通项为663166((1)2r r rr r r r r T C C x ---+==-⋅⋅,所以所求常数项为3633565566(1)22(1)2T C C --=-⋅⋅+-⋅332=-.二、求特定项系数或系数和7、8()x -的展开式中62x y 项的系数是( )A .56B .56-C .28D .28-【答案】A【解析】由通式r r r y x C )2(88--,令2=r ,则展开式中62x y 项的系数是56)2(228=-C .8、在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数是 .【答案】15【解】()61x +的通项16r rr T C x +=,令2r =可得2615C =.则()61x x +中3x 的系数为15.9、在6(1)(2)x x -⋅-的展开式中含3x 的项的系数是 .【解析】6(1)(2)x x -⋅-的展开式中3x 项由336)(2x C -和226)(x -x C -⋅)(两部分组成,所以3x 的项的系数为552-2636-=-C C .10、已知dx x n 16e 1⎰=,那么nxx (3-展开式中含2x 项的系数为 .【答案】135【解析】根据题意,66e111ln |6e n dx x x=⎰==,则n x x )(3-中,由二项式定理的通项公式1r n r rr n T C a b -+=,可设含2x 项的项是616(3)r r r r T C x -+=-,可知2r =,所以系数为269135C ⨯=.11、已知()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-L ,则8a 等于( )A .-5B .5C .90D .180【答案】D 因为1010(1)(21)x x +=-+-,所以8a 等于8210(2)454180.C -=⨯=选D.12、在二项式1)2nx -的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则=n ________;展开式中的第4项=_______.【答案】8,1937x -.【解析】由二项式定理展开通项公式21()(2)33111()()22n r n r r r r r rr nn T C x x C x -++=-⋅=-,由题意得,当且仅当4n =时,rn C 取最大值,∴8n =,第4项为1193)333381()72C x x +-=-.13、如果7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,那么017a a a +++ 的值等于( )(A )-1 (B )-2 (C )0 (D )2【解析】令1x =,代入二项式7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,得70127(12)1a a a a -=++++=- ,令0x =,代入二项式7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,得70(10)1a -==,所以12711a a a ++++=- ,即1272a a a +++=- ,故选A .14、(﹣2)7展开式中所有项的系数的和为【答案】-1 解:把x=1代入二项式,可得(﹣2)7 =﹣1,15、(x﹣2)(x﹣1)5的展开式中所有项的系数和等于 【答案】0解:在(x﹣2)(x﹣1)5的展开式中,令x=1,即(1﹣2)(1﹣1)5=0,所以展开式中所有项的系数和等于0.16、在*3)()n n N ∈的展开式中,所有项的系数和为32-,则1x 的系数等于.【答案】270-【解析】当1=x 时,()322--=n,解得5=n ,那么含x1的项就是()x x C 1270313225-=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯,所以系数是-270.17、设0(sin cos )k x x dx π=-⎰,若8822108)1(x a x a x a a kx ++++=- ,则1238a a a a +++⋅⋅⋅+= .【答案】0.【解析】由0(sin cos )(cos sin )k x x dx x x ππ=-=--⎰(cos sin )(cos 0sin 0)2ππ=-----=,令1x =得:80128(121)a a a a -⨯=++++ ,即01281a a a a ++++= 再令0x =得:80128(120)000a a a a -⨯=+⨯+⨯++⨯ ,即01a =所以12380a a a a +++⋅⋅⋅+=18、设(5x﹣)n 的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若M﹣N=240,则展开式中x 的系数为 .【答案】150解:由于(5x﹣)n 的展开式的各项系数和M 与变量x 无关,故令x=1,即可得到展开式的各项系数和M=(5﹣1)n =4n .再由二项式系数和为N=2n ,且M﹣N=240,可得 4n ﹣2n =240,即 22n ﹣2n ﹣240=0.解得 2n =16,或 2n =﹣15(舍去),∴n=4.(5x﹣)n 的展开式的通项公式为 T r+1=?(5x )4﹣r ?(﹣1)r ?=(﹣1)r?54﹣r ?.令4﹣=1,解得 r=2,∴展开式中x 的系数为 (﹣1)r?54﹣r =1×6×25=150,19、设8877108)1(x a x a x a a x ++++=- ,则178a a a +++= .【答案】255【解析】178a a a +++= 87654321a a a a a a a a +-+-+-+-,所以令1-=x ,得到=82876543210a a a a a a a a a +-+-+-+-,所以2551256-20887654321=-==+-+-+-+-a a a a a a a a a 三、求参数问题20、若n的展开式中第四项为常数项,则n =( )A .4B .5C .6D .7【答案】B【解析】根据二项式展开公式有第四项为2533333342)21()(---==n nn nxC xx C T ,第四项为常数,则必有025=-n ,即5=n ,所以正确选项为B.21、二项式)()1(*N n x n ∈+的展开式中2x 的系数为15,则=n ( )A 、5 B 、 6 C 、8 D 、10【答案】B【解析】二项式)()1(*N n x n ∈+的展开式中的通项为k n kn k x C T -+⋅=1,令2=-k n ,得2-=n k ,所以2x 的系数为152)1(22=-==-n n C C n n n ,解得6=n ;故选B .22、(a +x)4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________.【答案】2【解析】∵4r+14T =C r r r a x -,∴当43r -=,即1r =时,133324T =C 48,2ax ax x a ==∴=.23、若()()411x ax ++的展开式中2x 的系数为10,则实数a =( )A1 B .53-或1 C .2或53- D. 【答案】B.【解析】由题意得4(1)ax +的一次性与二次项系数之和为14,其二项展开通项公式14r r rr T C a x +=,∴22144101C a C a a +=⇒=或53-,故选B .24、设23(1)(1)(1)(1)n x x x x ++++++⋅⋅⋅++2012n n a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+,当012254n a a a a +++⋅⋅⋅+=时,n 等于( )A .5B .6C .7D .8【答案】C. 【解析】令1x =,则可得2312(21)22222225418721n nn n n +-+++⋅⋅⋅+==-=⇒+=⇒=-,故选C .四、其他相关问题25、20152015除以8的余数为( )【答案】7【解析】试题分析:先将幂利用二项式表示,使其底数用8的倍数表示,利用二项式定理展开得到余数.试题解析:解:∵20152015=2015=?20162015﹣?20162014+?20162013﹣20162012+…+?2016﹣,故20152015除以8的余数为﹣=﹣1,即20152015除以8的余数为7,。
最全的二项式定理题型及典型试题
最全的二项式定理题型及典型试题
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最全的二项式定理题型总结及练习
1、“n b a )(+展开式
例1.求4)1
3(x x +的展开式;
【练习1】求4)1
3(x x -
的展开式
2.求展开式中的项
例2.已知在331
)2-(n x x 的展开式中,第6项为常数项.
(1)求n ;(2)求含2x 的项的系数;(3)求展开式中所有的有理项.
【练习2】若41()2n x x
+展开式中前三项系数成等差数列.求:
(1)展开式中含x 的一次幂的项;(2)展开式中所有x 的有理项.
3.二项展开式中的系数
例3.已知223()n x x +的展开式的二项式系数和比(31)n x -的展开式的二项式系数和大992,求21(2)
n x x -的展开式中:(1)二项式系数最大的项;(2)系数的绝对值最大的项(先看例9).
[练习3]已知*22()()n x n N x
-∈的展开式中的第五项的系数与第三项的系数之比是10:1.(1)求展开式中含3
2x 的项;(2)求展开式中系数最大的项和二项式系数最大的项.
4、求两个二项式乘积的展开式指定幂的系数
例4.在72)2)(1-+x x (的展开式中,3
x 项的系数是;
[练习4]在2
61+x+x )(x )x
-(2的展开式中常数项是5、求可化为二项式的三项展开式中指定幂的系数例5.在3)21(-+
x
x 的展开式中,常数项是________ [练习5]在28+x-x )(2的展开式中含1x 的项是
6、求中间项。
《二项式定理》典型例题
《二项式定理》典型例题【考情分析】本节内容是二项式定理,是高考中的重点,主要涉及二项式定理及其系数的应用,考查内容主要包括:求二项展开式某项的系数、求二项展开式中特定项等,考题角度灵活、综合性较强.题型1求二项展开式某项的系数(数学运算)典例1 [分析计算能力](2020-全国卷I)(x+y 2x)(x+y)5的展开式中x3y3的系数为()A.5 B.10 C.15 D.20解析本题主要考查二项式定理及其展开式的通项公式,分析题意通过赋值法找到所求项,并转化为求所求项的系数进行计算.(x+y)5展开式的通项公式为T r+1=C5r x5−r y r(r∈N且r⩽5),所以(x+y2x)的各项与(x+y)5展开式的通项的乘积可表示为:xT r+1=xC5r x5−r y r=C5r x6−r y r和y2x T r+1=y2xC5r x5−r y r=C5r x4−r y r+2,在xT r+1=C5r x6−r y r中,令r=3,可得xT4=C53x3y3,该项中x3y3的系数为10,在y2 x T r+1=C5r x4−r y r+2中,令r=1,可得y2xT2=C51x3y3,该项中x3y3的系数为5,所以x3y3的系数为10+5=15.答案C.题型2求二项展开式中特定项(数学抽象)典例2 [概括理解能力、分析计算能力](2020-全国卷III)(x2+2x )6的展开式中常数项是__________.(用数字作答)解析本题考查对二项式定理的概括理解,利用通项公式求解计算二项展开式中的指定项,解题关键是掌握二项式展开通项公式.∵(x2+2x )6的二项式展开通项:T r+1=C6r⋅(x2)6−r⋅(2x)r=C6r⋅x12−2r2r⋅x−r=2r C6r⋅x12−3r,当12−3r=0,解得r=4,∴(x2+2x )6的展开式中常数项是:C64⋅24=C62⋅16=15×16=240.答案240.题型3用计数原理求项(逻辑推理)典例3 [推测解释能力]在(x2+2x+√y)6的展开式中,x3y2的系数为________________.(用数字作答)解析本题考查二项展开式的通项公式,通过多项相加,运用逻辑推理,对具体问题情境进行推测和解释,求出要求的项的系数.(x2+2x+√y)6=[(x2+2x)+y 12]6,它展开式中的第r+1项为T r+1=C6r(x2+2x)6−r y r2,令r2=2,则r=4,T5=C64(x2+2x)2y2=C64(x4+4x3+4x2)y2,x3y2的系数为C64×4=60.答案60.。
二项式定理经典习题及答案
二项式定理1. 求展开式的:()x x2912-(1)第6项的二项式系数;(2)第3项的系数;(3)的系数。
x 9分析:(1)由二项式定理及展开式的通项公式易得:第6项的二项式系数为;C 95126=(2),故第3项的系数为9;T C x xx 39227212129=⋅⋅-=()()(3),令,故r =3,所T C x x C x r rrr r r r +--=⋅⋅-=-⋅192991831212()((1839-=r 求系数是(-=-12212393C 2. 求证:能被7整除。
51151-分析:,5114921494924922151515105151150515150515151-=+-=+⋅++⋅+-()C C C C 除以外各项都能被7整除。
C 51515121-又C C C C C 5151513171717017171161716171721217117771⋅-=-=+-=++++-()() 显然能被7整除,所以能被7整除。
51151-3. 求除以100的余数。
9192分析:919019090909292920929219192919292=+=++++()C C C C 由此可见,除后两项外均能被100整除,而C C 929192929082818210081+==⨯+故除以100的余数为81。
91924.(2009北京卷文)若4(1,a a b +=+为有理数),则a b +=A .33B .29C .23D .19【答案】B【解析】本题主要考查二项式定理及其展开式. 属于基础知识、基本运算的考查.∵(4123401234444441C C C C C +=++++112417=+++=+,由已知,得17a +=+,∴171229a b +=+=.故选B .5.(2009北京卷理)若5(1,a a b =+为有理数),则a b += ( ) A .45 B .55 C .70 D .80【答案】C【解析】本题主要考查二项式定理及其展开式. 属于基础知识、基本运算的考查. ∵(512345123455555551C C C C C C +=+++++1202041=+++=+由已知,得41a +=+,∴412970a b +=+=.故选C .6. 已知的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列。
(完整版)二项式定理十大典型例题纯版(最新整理)
练: 求(1 3 x )6 (1 1 )10 展开式中的常数项. 4x
系数分别
为
A1,
A2 ,,
An1 ,设第 r
1
项系数最大,应有
Ar
1
Ar1
Ar Ar 2
,从而解出 r
来。
专题一
题型一:二项式定理的逆用;
例: Cn1 Cn2 6 Cn3 62 Cnn 6n1
.
解: (1 6)n Cn0 Cn1 6 Cn2 62 Cn3 63 Cnn 6n 与已知的有一些差距,
C 4 r 1 r 1 12
,化简得到 9.4
r
10.4 ,又0
r
12 ,
r
10 ,展开式中系数最大的项为 T11 ,有 T11
(
1 2
)12
C10 12
410
x10
16896x10
练:在 (1 2x)10 的展开式中系数最大的项是多少?
解:假设 Tr1 项最大,Tr1 C1r0 2r xr
1.二项式定理:
(a b)n Cn0an Cn1an1b Cnr anrbr Cnnbn (n N ) ,
2.基本概念:
①二项式展开式:右边的多项式叫做 (a b)n 的二项展开式。
②二项式系数:展开式中各项的系数 Cnr (r 0,1, 2,, n) . ③项数:共 (r 1) 项,是关于 a 与 b 的齐次多项式
3 , T10
(1)3C99 x3
x3 。
题型五:奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和;
例:若 ( x2 1 )n 展开式中偶数项系数和为 256 ,求 n . 3 x2
解:设 (
x2
3
二项式定理(题型及答案)
⼆项式定理(题型及答案)1、(1) 已知92-x x a 的展开式中3x 的系数为49,常数a 的值为___________. (2)设k=1,2,3,4,5,则的展开式中的系数不可能是()A. 10B. 40C. 50D. 80(3)若展开式中含项的系数与含项的系数之⽐为-5,则n 等于()A. 4B. 6C. 8D. 102、求值: (1) =-++?-?+-nn n n n C C C 3)1(333133221(2) S=(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1= (3)=3、试求下列⼆项展开式中指定项的系数:(1)(a+b+c)10的展开式中,含a 5b 3c 2的系数为_________(2)求的常数项(3) 的展开式中项的系数(4) 的展开式中项的系数(5) 的展开式中项的系数(6) 的展开式中x 项的系数(7) 的展开式中项的系数(8)5)12)((xx x a x -+的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为。
,其中b 0+b 1+b 2+……+b n =62, 则n=_________(Ⅱ)如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是()A. 7B. –7C. 21D. –21(Ⅲ)已知(1)求a 0, (2)求a 1+a 2+a 3+a 4+a 5(3)求(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2(4)求a 1+a 3+a 5 (5)|a 0|+|a 1|+……+|a 5|5、已知⼆项式展开式中,末三项的系数依次成等差数列,求此展开式中所有的有理项。
~6、已知nx x )3(232 的展开式各项系数和⽐它的⼆项式系数和⼤992. (1)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.]*7、已知的展开式中奇数项的⼆项式系数之和等于512,试求:(1)⼆项式系数最⼤的项;(2)系数的绝对值最⼤的项;(3)系数最⼤的项。
二项式定理习题精选.
二项式定理习题精选一、与通项有关的一些问题例1.在的展开式中,指出:1)第4项的二项式系数,2)第4项的系数,3)求常数项解:展开式的通项为展开式中的第r+1项.1),二项式系数为;2)由1)知项的系数为;3)令6-3r=0, ∴r=2, ∴常数项为.例2.若的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中的有理项.分析:通项为,∵前三项的系数为,且成等差,∴即解得:n=8.从而,要使T r+1为有理项,则r能被4整除.例3.1)求的常数项;2)求(x2+3x+2)5的展开式中x的系数.解:1)通项,令6-2r=0,r=3,∴常数项为.2)(x2+3x+2)5=(x+1)5(x+2)5∴展开式中含x项由(x+1)5中常数项乘(x+2)5的一次项与(x+1)5的一次项乘(x+2)5的常数项相加得到,即为,因而其系数为240.例4.(a+b+c)10的展开式中,含a5b3c2的系数为_________.分析:根据多项式相乘的特点,从(a+b+c)10的十个因式中选出5个因式中的a,三个因式中的b,两个因式中的c得到,从而a5b3c2的系数为.小结:三项式的展开,或者转化为二项式展开,或者采用得到二项式定理的方法去解决.例5.(1+x)3+(1+x)4+(1+x)5+……+(1+x)100的展开式中x3的系数为______.分析:(法一)展开式中x3项是由各二项展开式中含x3项合并而形成.因而系数为(法二)不妨先化简多项式,由等比数列求和公式:原式=,要求x3项只要求分子的x4项,因而它的系数为.二、有关二项式系数的问题.例6.(2x+x lgx)8的展开式中,二项式系数最大的项为1120,则x=____.分析:二项式系数最大的为第5项,例7.的展开式中系数最大的项为第_____项.分析:展开式中项的系数不同于二项式系数,只能用数列的分析方法.设第r+1项的系数最大,则解得:,∴r=7,且此时上式两个等号都不能取得,因而第8项系数最大.三、赋值法:例8.已知1)求a0, 2)求a1+a2+a3+a4+a53)求(a0+a2+a4)2-(a1+a3+a5)24)求a1+a3+a55)|a0|+|a1|+……+|a5|分析:1)可以把(1-2x)5用二项式定理展开求解.从另一个角度看,a0为x=0时右式的结果,因而令x=0,∴(1-0)5=a0, ∴a0=1.2)令x=1, 则(1-2)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5又a0=1,∴a1+a2+a3+a4+a5=-2.3)令x=1,得a0+a1+a2+……+a5=-1 (*)令x=-1, 得35=a0-a1+a2-a3+a4-a5 (**)因而,(a0+a2+a4)2-(a1+a3+a5)24)联立(*),(**)两方程,解得a1+a3+a5=-122.5)因而|a0|+|a1|+……+|a5|即为(1+2x)5的展开式的所有系数和,∴|a0|+|a1|+……+|a5|=(1+2)5=35=243.小结:①求展开式的系数和只需令x=1可解;②赋值法也需合情合理的转化. 例9.已知,其中b0+b1+b2+……+b n=62, 则n=_________.分析:令x=1,则,由已知,2n+1-2=62,∴2n+1=64,∴n=5.例10.求的展开式中有理项系数的和.分析:研究其通项.显然当r=2k(k∈Z)时为有理项.因而它的有理项系数和即为(2+t)n的奇数项的系数和.设(2+t)n=a0+a1t+a2t2+……+a n t n ,令t=1,即3n=a0+a1+a2+……+a n令t=-1,即1=a0-a1+a2-……+(-1)n a n上两式相加,解得奇数项系数和.四、逆用公式例11.求值S=(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1解:例12.求值:分析:注意将此式还原成二项展开式的结构原式=五、应用问题例13.求证:32n+2-8n-9能被64整除.证明:能被64整除.例14.9192除以100的余数为________.分析:9192=(90+1)92∴被9192100除的余数为81.小结:若将9192整理成(100-9)92例15.求0.9983的近似值(精确到0.001)解:典型例题例1、已知二项式展开式中,末三项的系数依次成等差数列,求此展开式中所有的有理项。
完整版二项式定理十大典型问题及例题
题型一:二项式定理的逆用;
1232nn?1C?C?6?C?6?L?C?6?.例:nnnnn012233nn(1?6)?C?C?6?C?6?C?6?L?C?6与已知的有一些差距,解:nnnnn112n2n123n2n?1?6?L?6C)?C?C??C6??6??6(C??C6L??Cnnnnnnn6111nn0n122n1)(7??6)[(11)?CL?C6??C?(C?6??6????1]nnnn666123n?1nC?3C?9C?L?3C?.练:nnnn
题型三:利用通项公式求常数项;
1102)(x?的展开式中的常数项?例:求二项式x25145511?20r88rrrr210?r?C()T?8r?020?r?x)()?C()T?C(x2,令解:,所以,得10r?110109225622x216)(2x?练:求二项式的展开式中的常数项?x21133rr?6?rrr6?2rrrr620?C?T?(?1)3r?r6?2?0x1)2)?TCC((?1))()?(?(2x解:,令,得,所以6461?6r22x1n2____.?n5)x?(练:若的二项展开式中第项为常数项,则x16n?4?412n2?442n0?12?2nx)(x)C?TC?(.,令解:,得nn5x题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理数项;
93x?)x(展开式中的有理项?例:求二项式
3
127?r127?rrrr9?rrx1)CT?C(x)x)?(?(?0?r?9r?3或r?9Z?632,,( ),令得解:9r?19627?r3443C?1)T?(x??84xr?34?时,所以当,,946r27?3339C??x1)T?(?x9r?3?,。当时,9106题型五:奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和;
二项式定理典型例题(含解答)复习课程
解:二项式的展开式的通项公式为:‘ 2n 3rc r丄 >r~4~ C n r X 2前三项的r 0,1,2.得系数为: t 1 1,t 22 2n,t3 c :2 28n(n 1),由已知:2t 2 t 1 t 3 n 1(n1),••• n 816 3r通项公式为Tr1C8P 「01,28,T r 1为有理项,故163r 是4的倍数,81 2 1 2C g -8 xx • 28256说明:本题通过抓特定项满足的条件, 利用通项公式求出了 r 的取值,得到了有理项.类• r 0,4,8.依次得到有理项为T iX4,T 5 C 8^4X ^^X ,T 9 2 8 似地,(■: 2 3 3)100的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r 的取值,得到共有典型例题四310R1 6例4( 1 )求(1 X) (1 X)展开式中X 的系数;(2)求(X 2)展开式中的常数项.X分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题, 视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.(1)可以解:(1) (1 x)3(1 x)10展开式中的X 5可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:用(1 X)3展开式中的常数项乘以 (1 X)10展开式中的 X 5项,可以得到C 10X 5 ; 用 (1 x)3展开式中的一次项乘以(1 X)10展开式中的X 4项可得到(3x)(C :o X 4)3C 4°X 5 ;3210用(1 X)中的X 乘以(1 X)展开式中的3 2 x 可得到3x33 3 5 mC 10X3C 10X ;用 (1 3X)中的X 3项乘以 (1 X)10展开式中的X2项可得到C 32 23x C 10 xC 20X 5,合并同类项得 X 5 项为:(C 0C 4。
3C 3。
C 0)X 563X 5 .(2)(X121X •由X1x12展开式的通项公式T r' 2)12C12X6 r,可得展开式的常数项为 C :2 924二项式定理典型例题典型例题一n例1在二项式 x 1的展开式中前三项的系数成等差数列, 求展开式中所有有理项.分析:典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决•这时我们还可以通过 合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求(1 X 2 6 5X )展开式中X 5的系数.分析 :(1 X2X 1 O )不是二二项式,我们通过1 2X X(1 X) X 2 或1 (XX )展开解: 方法一: (1 X X 2 )6(1X26x) X(1 X 6)6(1 x)5x 2 15(1 4 4x) X其中含X 5的项为 C :x 5 6C ;x 5 15C 14X 5 6x 5 .含 x 5项的系数为 6.方法一二: (1 X 2\6X )1 (X2、6X )1 6(x x 2) 15(x2、22、3x ) 20(x x )15(x x 2 )46(x x2\5/)(x6X )5555其中含X 5的项为20( 3)x 15( 4)x 6x 6x .二x 5项的系数为6.方法3:本题还可通过把(1 xX 2)6看成6个1 xX 2相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项, x 5项可由下列几种可能得到. 5个因式中取x , —个取1得到C 6x 5.31323个因式中取x , —个取 x 2,两个取1得到C 6 C 3X ( x ). 1个因式中取X ,两个取 x 2,三个取1得到C 6 C 5x ( x ) •合并同类项为(C ; c l c ; C6C 5)X 5 6x 5, X 5项的系数为6•典型例题六例 6 求证:(1) Cn 2C : nV n 2n 1 ;(2)c o [c n 垃丄c n 丄⑵1 1)•2 3 n 1 n 1分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证 明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式1 2C n C n C n2n.解: (1)n! n!k -k!(n k)! (k 1)!( n k)!(n 1)!(k 1)!(n k)!nc n•••左边nC:1 n c n 1nc n1n(C01 C;1 c n 1) n 2n 1右边.将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式, 但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求22C 10 10的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10 10 0 1 2 2(1 2)10的展开式接近,但要注意:(12) C W C 10 2 C 10 2从而可以得到:10 2C W28C ;O FC尹 1)•典型例题七例7利用二项式定理证明:32n 2 8n 9是64的倍数.32n 2 8n 9是82的倍数,为了使问题向二项说明:禾U 用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题, 复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八1 2 10 22C 20 29C ;O 210C 1012(10 2C 2O 28C 9O29C 10)式定理贴近,变形 32n2 9n1 (8 1)n 将其展开后各项含有 8k ,与82的倍数联系起来.解:•/ 32n 2 8n 9n18nn 1(8 1) 8n 8n1C n8n c n 1 82 c n8n1 C n 18n c n 1 82 8(n1) 1 8 n 98n1 c n 1 8nc n 1 82(8n18nn 1C n 1)64是64的倍数.例8展开2x3 52x 2•分析1:用二项式定理展开式. 解法1:2x 32x 2C 50(2x)5314C 5(2x)4323药C 5(2x)23 2 x 2n! n! k!(n(k k)!(n 1)! (k 1)!( n k)!1 k 1 c n 1•n 1_c n 1C n 1 n 11C 1nn 1 丄Cn1n 1说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质•••左边 n 1C 2 c :1c n 1)(2n 1 1)右边.29C 10 28C:O 27C ;OC O 29 C 10 210分析:64是8的平方,问题相当于证明而且可以用此方程求一些180 135 405243 ~x ~x^ ~8x r 32x 10分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.解法2:53 53 (4x 3) 1rc0/‘ 3、5 小1/‘ 3、4/ 小2/‘ 3、3/22x10C 5(4) C 5(4 ) ( 3) C 5(4 ) ( 3)C/(4x 3)2( 3)3 C 54(4x 3)1( 3)4 C/( 3)5]180 135 405 243f 炭 32x 10说明:记准、记熟二项式(a b )n 的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条 件•对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将(x y 1 z )展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为(A • 11B • 33C . 55D • 66分析 :(x y 10 z )看作二项式 10[(x y) z]展开.解: 我们把xy z 看成(x y ) z ,按二项式展开,共有 11 “项”,即(x ioy z)[(x 10y) z]10k 10 k kC io (x y) z •k 0这时,由于“和”中各项 z 的指数各不相同,因此再将各个二项式 (x y )10 k 展开,不同的乘积C 10(x y )10 k z k ( k 0,1 ,,10 )展开后,都不会出现同类项.下面,再分别考虑每一个乘积 C 1'0(x y )10 k z k ( k 0,1,, 10) •其中每一个乘积展开后的项数由(x y )10 k 决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项•故原式展开后的总项数为11 10 9 1 66 ,•••应选D •典型例题十3Cd)2 /c ;(2x)2x 2C ;32x 5 120x 2 132x 10(1024x 15 3840x 12 5760x 9 4320x 6 1620x 3 2437)32x 5 120x 2 1例10若x -n2 的展开式的常数项为 20,求 n •2n1--- ,其通项为典型例题十二解:设连续三项是第k 、k 1、k 2项(k N 且k 1),则有C :1:。
二项式定理(习题含答案)
二项式定理一、 求展开式中特定项 1、在的展开式中,的幂指数是整数的共有( ) A .项 B .项 C .项 D .项 【答案】C 【解析】,,若要是幂指数是整数,所以0,6,12,18,24,30,所以共6项,故选C .3、若展开式中的常数项为 .(用数字作答)【答案】10【解】由题意得,令,可得展示式中各项的系数的和为32,所以,解得,所以展开式的通项为,当时,常数项为, 4、二项式的展开式中的常数项为 . 【答案】112【解析】由二项式通项可得,(r=0,1,,8),显然当时,,故二项式展开式中的常数项为112.5、的展开式中常数项等于________.【答案】.【解析】因为中的展开式通项为,当第一项取时,,此时的展开式中常数为;当第一项取时,,此时的展开式中常数为;所以原式的展开式中常数项等于,故应填. 6、设,则的展开式中常数项是 .【答案】 332,30x 4567()r r rrr r x C x x C T 6515303303011--+⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=30......2,1,0=r =r 2531()x x+1x =232n =5n =2531()x x+10515r rr T C x -+=2r =2510C=82)x3488838122rrr r rr r x C xx C --+-=-=)()()(T 2=r 1123=T 41(2)(13)x x--1441(2)(13)x x--4(13)x -4C (3)r rx -204C 1=21x-14C (3)12x -=-12141420sin 12cos 2x a x dx π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⎰()622x ⎛⋅+ ⎝332=-()200sin 12cos sin cos (cos sin )202x a x dx x x dx x x πππ⎛⎫=-+=+=-+= ⎪⎝⎭⎰⎰的展开式的通项为,所以所求常数项为.二、 求特定项系数或系数和7、的展开式中项的系数是( )A .B .C .D . 【答案】A【解析】由通式,令,则展开式中项的系数是.8、在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数是 . 【答案】15【解】的通项,令可得.则中的系数为15.9、在的展开式中含的项的系数是 . 【答案】-55【解析】的展开式中项由和两部分组成,所以的项的系数为. 10、已知,那么展开式中含项的系数为 . 【答案】135【解析】根据题意,,则中,由二项式定理的通项公式,可设含项的项是,可知,所以系数为.11、已知,则等于( )A .-5B .5C .90D .180【答案】D 因为,所以等于选D.12、在二项式 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则________;展开式中的第4项=_______.6(=6663166((1)2r r r r r rr r T C C x ---+==-⋅⋅3633565566(1)22(1)2T C C --=-⋅⋅+-⋅332=-8()x 62x y 5656-2828-r r r y x C )2(88--2=r 62x y 56)2(228=-C ()61x +16r r r T C x +=2r =2615C =()61x x +3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 6(1)(2)x x -⋅-3x 336)(2x C -226)(x -x C -⋅)(3x 552-2636-=-C C dx xn 16e 1⎰=nx x )(3-2x 66e111ln |6e n dx x x=⎰==n x x )(3-1r n r r r n T C a b -+=2x 616(3)r rr r T C x -+=-2r =269135C ⨯=()()()()10210012101111x a a x a x a x +=+-+-++-8a 1010(1)(21)x x +=-+-8a8210(2)454180.C -=⨯=1)2nx =n【答案】,.【解析】由二项式定理展开通项公式,由题意得,当且仅当时,取最大值,∴,第4项为. 13、如果,那么的值等于( )(A )-1 (B )-2 (C )0 (D )2 【答案】A【解析】令,代入二项式,得,令,代入二项式,得,所以,即,故选A .14、(﹣2)7展开式中所有项的系数的和为【答案】-1 解:把x=1代入二项式,可得(﹣2)7 =﹣1, 15、(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中所有项的系数和等于 【答案】0 解:在(x ﹣2)(x ﹣1)5的展开式中,令x=1,即(1﹣2)(1﹣1)5=0, 所以展开式中所有项的系数和等于0. 16、在的展开式中,所有项的系数和为,则的系数等于 .【答案】【解析】当时,,解得,那么含的项就是,所以系数是-270. 17、设,若,则.【答案】0. 【解析】由81937x -21()(2)33111()()22n r n r r r r r r r nn T C x x C x -++=-⋅=-4n =r n C 8n =119(163)333381()72C x x +-=-7270127(12)x a a x a x a x -=++++017a a a +++1x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++70127(12)1a a a a -=++++=-0x =7270127(12)x a a x a x a x -=++++70(10)1a -==12711a a a ++++=-1272a a a +++=-*3)()n n N -∈32-1x 270-1=x ()322--=n5=n x1()x x C 1270313225-=-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯0(sin cos )k x x dx π=-⎰8822108)1(x a x a x a a kx ++++=- 1238a a a a +++⋅⋅⋅+=0(sin cos )(cos sin )k x x dx x x ππ=-=--⎰,令得:,即再令得:,即所以18、设(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和为M ,二项式系数和为N ,若M ﹣N=240,则展开式中x 的系数为 . 【答案】150解:由于(5x ﹣)n 的展开式的各项系数和M 与变量x 无关,故令x=1,即可得到展开式的各项系数和M=(5﹣1)n =4n .再由二项式系数和为N=2n ,且M ﹣N=240,可得 4n ﹣2n =240,即 22n ﹣2n ﹣240=0. 解得 2n =16,或 2n =﹣15(舍去),∴n=4. (5x ﹣)n 的展开式的通项公式为 T r+1=?(5x )4﹣r ?(﹣1)r ?=(﹣1)r ?54﹣r ?.令4﹣=1,解得 r=2,∴展开式中x 的系数为 (﹣1)r??54﹣r=1×6×25=150,19、设,则 .【答案】 【解析】,所以令,得到, 所以 三、 求参数问题20、若的展开式中第四项为常数项,则( )A .B .C .D .【答案】B【解析】根据二项式展开公式有第四项为,第四项为常数,则必有,即,所以正确选项为B. 21、二项式的展开式中的系数为15,则( )(cos sin )(cos0sin 0)2ππ=-----=1x =80128(121)a a a a -⨯=++++01281a a a a ++++=0x =80128(120)000a a a a -⨯=+⨯+⨯++⨯01a =12380a a a a +++⋅⋅⋅+=8877108)1(x a x a x a a x ++++=- 178a a a +++=255178a a a +++=87654321a a a a a a a a +-+-+-+-1-=x =82876543210a a a a a a a a a +-+-+-+-2551256-20887654321=-==+-+-+-+-a a a a a a a a a nn =45672533333342)21()(---==n nn nxC xx C T 025=-n 5=n )()1(*N n x n ∈+2x =nA 、5B 、 6C 、8D 、10 【答案】B【解析】二项式的展开式中的通项为,令,得,所以的系数为,解得;故选B . 22、(a +x)4的展开式中x 3的系数等于8,则实数a =________.【答案】2【解析】∵,∴当,即时,. 23、若的展开式中的系数为10,则实数( ) A1 B .或1 C .2或 D . 【答案】B.【解析】由题意得的一次性与二次项系数之和为14,其二项展开通项公式,∴或,故选B . 24、设,当时,等于( )A .5B .6C .7D .8 【答案】C . 【解析】令,则可得,故选C . 四、 其他相关问题25、20152015除以8的余数为( ) 【答案】7【解析】试题分析:先将幂利用二项式表示,使其底数用8的倍数表示,利用二项式定理展开得到余数. 试题解析:解:∵20152015=2015=?20162015﹣?20162014+?20162013﹣?20162012+…+?2016﹣,故20152015除以8的余数为﹣=﹣1,即20152015除以8的余数为7,)()1(*N n x n ∈+k n kn k x C T -+⋅=12=-k n 2-=n k 2x 152)1(22=-==-n n C C n n n 6=n 4r+14T =C r r r a x-43r -=1r =133324T =C 48,2ax ax x a ==∴=()()411x ax ++2x a =53-53-4(1)ax +14r r rr T C a x +=22144101C a C a a +=⇒=53-23(1)(1)(1)(1)n x x x x ++++++⋅⋅⋅++2012n n a a x a x a x =+++⋅⋅⋅+012254n a a a a +++⋅⋅⋅+=n 1x =2312(21)22222225418721n nn n n +-+++⋅⋅⋅+==-=⇒+=⇒=-。
二次项定理10大典型例题
( 1 )知识点的梳理1.二项式定理:(a b)n C n0a n C n1a n 1b L C n r a n r b r L C n n b n(n N ) ,2.基本概念:①二项式展开式:右边的多项式叫做(a b)n的二项展开式②二项式系数:展开式中各项的系数C n r (r 0,1,2, ,n).③项数:共(r 1)项,是关于a与b的齐次多项式1 项 C n r a n r b r叫做二项式展开式的通项。
用④通项:展开式中的第 rT r 1 C n r a n r b r表示。
3 .注意关键点:①项数:展开式中总共有(n 1)项。
②顺序:注意正确选择a,b,其顺序不能更改。
(a b)n与(b a)n是不同的。
③指数:a的指数从n逐项减到0,是降幕排列。
b的指数从0逐项减到n,是升幂排列。
各项的次数和等于 n.④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是c0,c;,c2, C, ,C;.项的系数是a与b的系数(包括二项式系数)。
4.常用的结论:令 a 1,b x, (1 x)n C n0C n1x C n2x2L C n r x r L C n n x n (n N )令 a 1,b x, (1 x)n C n0C n1x C n2x2L C n r x r L ( 1)n C n n x n(n N )5.性质:①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即C n k③奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和: 在二项式定理中,令 a 1,b 1,则 C c n Cn C 3 L ( 1)n c :(1 1)n 0, 从而得到:C 0 C ; Cn Cn rC n C 3L c ;r 1- 2n 2n 1 2④ 奇数项的系数和与偶数项的系数和:(a x)n c ;a n 0 x C ;a n 1 x C ;a n ;; x L n 0 n C n a x a ° 1 a 〔x ;1 n a x L a x (x a)n 昨 0 n x C ;ax n 1 C ;a ; n ; x L C :n 0 n a x a n xL ; 1 a ;x a 〔x 令x 1,则 a o a 1 a ; a s L a n (a 1)n①令x 1,则 a o a 1 a ; a s L a n (a 1)n②① ②得,a o a ; a 4L a n (a 1)n (a ;1)r1-(奇数项的系数和) ① ②得,a 1 a s a 5 L a n (a 1)n (a ;1)n (偶数项的系数和 ) ⑤ 二项式系数的最大项:如果二项式的幕指数 n 是偶数时,则中间一项的二项式②二项式系数和 b 1 ,则二项式 系数的和为变形式C : C ; Lc n2n,c nC n : 2n1n 系数C2取得最大值。
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高考数学专题复习二项式定理练习题1.在二项式(仮的展开式中,前三项的系数成等差数列, 求展开式中所有有理项.I 2仮丿分析:本题是典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公 式解决. 解:二项式的展开式的通项公式为:前三项的r =01,2.1 1 1 1 得系数为:1 =1,上2 =。
;一 =— n,t3 = cn — = —ng-1),2 2 4 81 由已知:2t2 =匕 叫3 n= 1 + — n(n —1), 8••• n =8通项公式为_ 16 J3r1 ---TF=c8-rx 4 r =0,1,2" 8,Tr + 为有理项,故 16 —3r 是 4 的倍数,2 /. r =0,4,8.依次得到有理项为「= X 4,丁5 = C ; —4 X =— X ,T 9 = c 8 A x° =—— x 2•2 8 2 256说明:本题通过抓特定项满足的条件, 利用通项公式求出了 r 的取值,得到了有理项.类 似地,(J 2 +3/3)100的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中系数和为3n.2. (1)求(1 —x )3(1+x )10展开式中X 5的系数;(2)求(x + 1+2)6展开式中的常数项.X分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题, 视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.解:(1 ) (1-x )3(1 +x )10展开式中的X 5可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项: 用(1 —X )3展开式中的常数项乘以 (1 +x )10展开式中的 X 5项,可以得到C lo X 5;用“c"严k 丿2n J3r=c n 2^x 4r 的取值,得到共有(1)可以(1-x)3展开式中的一次项乘以(1+x)10展开式中的X4项可得到(―3X)(C40X4)=—3C40X5(C o —C 4O +3C 3O -C !0)X 5 = —63x 5.的常数项为C ;2 =924说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决•这时我们还可以通过 合并项转化为二项式展开的问题来解决.3.求(1+ X-X 2)6展开式中X 5的系数.2 6 2 2 2分析:(1+x-x )不是二项式,我们可以通过 1+x-x =(1+x )-x 或1+(x-x )把它看成二项式展开.解:方法一:(1+x-X 2)6= (1+x) -X 2f6 5 2 4 4= (1+x )-6(1+x) X +15(1+ x) X -其中含X 5的项为c l x 5-6C 5X 5+15。
衣=6X 5.含x 5项的系数为6.用(1 _x )3中的X 2乘以(1 +x )10展开式中的o 2 3 3 3 5 3x 3可得到 3x C 10X =3C i0X ;用(1-x)中的X 3项乘以(1+x )10展开式中的x 2项可得到-3x 3Cwx 2= —Cwx 5,合并同类项得X 5项为:(x+l+2)5X'、vx 丿展开式的通项公式T — =&2(丿2)12亠r 1 丫五)= C ;2X^r,可得展开式方法二:(1+ X -X 2)6= 1+( X-X 2)F2= 1+6(x-x )+15(x—X 2)2+20(x —X 2)3+15(x —X 2)4+6(x —x 2)5+(x —X 2)6其中含 x 5的项为 20(—3)x 5+15(—4)x 5+6x 5=6x 5.二X 5项的系数为6.方法3 :本题还可通过把(1+ X-X 2)6看成6个1+ x-x 2相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项, X 5项可由下列几种可能得到.5个因式中取X , —个取1得到C 6X 5.(2)cn+ic^+^c 2^ + 亠㈡ 2 3n +1分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证 明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质C 0 + Cn +cn + …+ cn =2解: (1)- kC 一二n!=n • Z 二 ncn ;k!( n-k)! (k —1)!( n-k)! (k-1)!( n+k)!•••左边=nC 0」+ nC ;」十"+nCnin!k!(n-k)! "(k-1)!(n-k)!= C 1十 + -^―C 241n +1C n十 n +1C n勺= £c J c 2十…In +1 n +1说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式, 但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求z 'Cw +28C 9O +27。
80 +…+2^0 +10的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与 (1+2)10的展开式接近,但要注意:(1 + 2)10=C 00 +C 10 •2+C 20 讫2+…+ C :。
亡9+ c 10 亡10=1+2X1O+22c 50 +…+2^9。
+210C 103个因式中取 93 13 2X , 一个取-X 2,两个取1得到C 6 C 3X •(—X ).1个因式中取 9 12 2 2X ,两个取-X 2,三个取1得到C 6 C 5X (―X ).合并同类项为(c 6 -c 6c 3 +C 6C 5)X 5=6X 5,X 5项的系数为6.4.求证:(1)C ;+2C 2+…+ncn =n (2n + _1).n +1n!(n-1)!—n( C n 」+C nj+■■- +C 壮)=n ”2n 」=右边.n!—n +1 (n+1)!(k+1)!(n -k)! n +11^n + 二7C n 卅 n +1+■■■ +c n iH —(2n*-1H 右边. •••左边= 1+2(10+2Cw 十…+28吮乜七1。
)从而可以得到:10+2G20屮•• +28C90+29C10 =丄(310-1).25.利用二项式定理证明:32"唯-8 n-9是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明32n* -8 n-9是82的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形32讦=9n+ =(8 + 1)n^,将其展开后各项含有8k,与82的倍数联系起来.解:•/ 322_8n—9= 9n+ —8 n-9 =(8+1)n十一8 n-9= 8n+ +C爲8n+…+ cn;82+c n卡•8+1—8n—9= 8n^ +C爲8n十…+ c ni s2+8(n+1)+1-8n-9= 8n^ +C爲8n+••• + C时82+ •• +C时)64是64的倍数.说明:利用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题,而且可以用此方程求一些复杂的指数式除以一个数的余数.108若将(x+y+z)展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为(而且各项中x和y的指数都不相同,也不会出现同类项. ).A. 11B. 33C. 55D. 66分析:(x+y + z)10看作二项式[(x + y)+z]10展开.解:我们把x + y+z看成(x + y)+z,按二项式展开,共有11 “项”,即10(x+y+z)10=[(x +y)+z]10=送C1k0(x + y)10± N kkz0这时,由于“和”中各项z的指数各不相同,因此再将各个二项式10-k(x+y) 展开, 不同的乘积Cwd + y)10止-k(k = 0,1,…,10 )展开后,都不会出现同类项. F面,再分别考虑每一个乘积C1k,(^y)1^^ ■z k( k =0,1,…,10).其中每一个乘积展开后的项数由(x + y)z 决定,故原式展开后的总项数为11+10+9+…+1=66, •••应选D.n的展开式的常数项为 -20,求n .后写出通项,令含 x 的幕指数为零,进而解出••心以<型空(••• x>0).2"3咒2咒1 V x解得 oxfV648.分析:题中XHO ,当 XA O 时x n转化为X+1—2 I X同理2nf 1 y厂1 A卜+「2厂(叫尸一狂厂然解:当X >0时f x +丄—2 1 -I X 丿1 Y n丘-厂\V X,其通项为2n 」 "c;"W (4x )r十皿皿严令 2n-2r =0,得 n =r ,•••展开式的常数项为(-1)nC ;n ;当xcO 时,(1 S' / 一X +- -2 I = (-1)n J-X同理可得,展开式的常数项为 (-1)nc ;n .无论哪一种情况,常数项均为(-1)nC ;n .令(-1)nc 2n =-20,以 n =1,2,3,…,逐个代入,得n = 3.10.攸+ __ 、、的展开式的第3项小于第4项,贝y X 的取值范围是分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可.解:使¥有意义,必须X >0依题意,有T^T 4,即 G :/)8<C i 3o (7x)7^2n1、-f= I ;当 xc0 时,•应填:o<xc85/g48.9展开式的倒数第二项为 112,求x 的值.=1:2:3,二n =14 , k =5所求连续三项为第 5、6、7三项. 又由已知,C 114xlog2^112 .即 x log2^8两边取以2为底的对数,(log 2X)2=3 , log 2X=±U3 ,说明:当题目中已知二项展开式的某些项或某几项之间的关系时,常利用二项式通项, 根据已知条件列出某些等式或不等式进行求解.12.(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.分析:根据已知条件可求出 n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项. 解:T 6 =Cn(2x)5, T 7 =c ;(2x)6,依题意有C ;?5=C 626 = n =8 .8 44 4••• (1+ 2x)的展开式中,二项式系数最大的项为 T5=C 8(2X ) =1120x .设第r +1项系数最大,则有••• x 的取值范围是 x 0<x V 8V 648、.911.已知(xlog2x+ 1)n的展开式中有连续三项的系数之比为1:2:3,这三项是第几项?若解:设连续三项是第k 、 k+1、 k+2项(k € N + 且 k >1),贝y 有即(k —1)(n —k+1)!n ! k!(n -k)!n!=1: 2: 3.(n-k)(n -k +1) k (n-k)一1——=1:2:3 .k(n -k)(n-k)( n-k +1) I k(k +1) 2[k (n-k) "3"2 —n -k+1 i (k+1) _2i (n-k) —3片2工:罕5»6 .|C 8 0 >c8 ■2r *r =5或 r =6 (v r 壬 to , 1,2,…,8}).•••系娄最大的项为: T 6 =1792X 5, T 7 = 1792X 6.说明:(1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质, 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.13.设f(x)=(1+x)m+(1+x)n(m, n 亡N+),若其展开式中关于 x 的一次项的系数和2为11,问m,n 为何值时,含x 项的系数取最小值?并求这个最小值.分析:根据已知条件得到 X 2的系数关于n 的二次表达式,然后利用二次函数性质探讨最小值问题.解:C ; +C 1= n + m =11.2 2221 2 2m +n —11C m +C n =-(m -m + n -n) =29911 的对称轴方程为 x=—,即x=5.5,由于5、6距4 211 995.5等距离,且对n 亡N+, 5、6距5.5最近,所以(n --y)^^的最小值在 门=5或门=6处取得.卡 + a 7 ; (2) 81+83+85+ a 7 ; (3) a o +82+34+86. 解: (1)令 X = 0,贝y a o =-1n 为奇数时中间两项的二••• n =5或6 , m =6或 5时,2x 项系数最小,最小值为 25 . 说明:二次函数y^d-^)214.若(3x -1)^ = a 7x^ '"6a 6X 中…+a 1x + a 0, 求(1) a 1 +a 2令X =1,贝y 87 +a6 屮…★a r + a0=27 =128 . ①• a1 +a2 卡…+a7 =129(2)令x =—1,则一a7 + a6 — a5 十a4 — a3 + a2 — a1 十a0 = (^4) ②由鼻②得:81 +83+85 + 87 =1[128_( -4)7] =82562 2⑶由土空得:2a。