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二项式定理 练习题 求展开式系数的常见类型
二项式定理1.在()103x -的展开式中,6x 的系数为 .2.10()x -的展开式中64x y 项的系数是 .3.92)21(xx -展开式中9x 的系数是 . 4.8)1(xx -展开式中5x 的系数为 。
5.843)1()2(xx x x ++-的展开式中整理后的常数项等于 . 6.在65)1()1(x x ---的展开式中,含3x 的项的系数是 .7.在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数为 .8.()()811x x -+的展开式中5x 的系数是 . 9.72)2)(1(-+x x 的展开式中3x 项的系数是 。
10.54)1()1(-+x x 的展开式中,4x 的系数为 .11.在62)1(x x -+的展开式中5x 的系数为 .12.5)212(++xx 的展开式中整理后的常数项为 .13.求(x 2+3x -4)4的展开式中x 的系数.14.(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2的系数为 .15.若 32()nx x -+的展开式中只有第6项的系数最大,则n= ,展开式中的常数项是 .16.已知(124x +)n 的展开式中前三项的二项式系数的和等于37,求展式中二项式系数最大的项的系数.17.在(a +b )n 的二项展开式中,若奇数项的二项式系数的和为64,则二项式系数的最大值为________.18.若2004200422102004...)21(x a x a x a a x ++++=-)(R x ∈,则展开式的系数和为________.19.已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,则a 1+a 2+…+a 7的值是________.20.已知(1-2x +3x 2)7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 13x 13+a 14x 14.求:(1)a 1+a 2+…+a 14; (2)a 1+a 3+a 5+…+a 13.。
高中数学二项式定理经典练习题专题训练(含答案)
高中数学二项式定理经典练习题专题训练姓名班级学号得分说明:1、本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分。
考试时间90分钟。
2、考生请将第Ⅰ卷选择题的正确选项填在答题框内,第Ⅱ卷直接答在试卷上。
考试结束后,只收第Ⅱ卷第Ⅰ卷(选择题)一.单选题(每题,3分,39分)1.已知在的展开式中,第6项为常数项,则n为()A.10B.9C.8D.72、的展开式中第三项的系数是()A.B.C.15D.3、的展开式中常数项是()A.14B.-14C.42D.-424.设a=cos2xdx,则(a-)6展开式中含x2项的系数是()A.-192B.-190C.192D.1905.在(x-1)6的二项展开式中,x3的系数是()A.-20B.20C.15D.-156.在的二项展开式中,x2的系数为()A.B.C.D.7.在(1-2x)(1+x)5的展开式中,x3的系数是()A.20B.-20C.10D.-108.在二项式()n的展开式中,各项系数之和为M,各项二项式系数之和为N,且M+N=64,则展开式中含x2项的系数为()A.-90B.90C.10D.-109、展开式中含x项的系数是()A.-28B.28C.-56D.5610.(x-1)10展开式中系数最大的项是()A.第五项和第六项B.第六项C.第五项和第七项D.第四项和第七项11.在(ax-1)6的二项展开式中,若中间项的系数是160,则实数a的值为()A.2B.C.D.-212.若(1+x)n=1+6x+15x2+20x3+15x4+6x5+x6,则n等于()A.4B.5C.6D.713.设a=,则二项式的展开式中的常数项为()A.120B.-120C.-240D.240第Ⅱ卷(非选择题)二.填空题(14-25题,每题3分,26-30题5分,共61分)14.已知(x2-)n)的展开式中第三项与第五项的系数之比为,则展开式中常数项是______.15.已知的展开式中x3的系数为,则x3的二项式系数为______,常数a的值为______.16.(x2-)5展开式中的常数项为______.17.(1+2x)3(1-x)4展开式中x2的系数为______.18、的展开式中x的系数是______.19.f(x)是(1-2x)6展开式的第五项,则f(x)=______,所有二项式系数的和为______.20、的展开式中的第四项是______.21.(x-)4的展开式中的常数项为______.22、的展开式中x2的系数为______.23.若(2x2-)n(n∈N×)展开式中含有常数项,则n的最小值是______.24.二项式(2-)6展开式中常数项是______.25.设a=(cosx-sinx)dx,则二项式(x2+)6展开式中不含x6项的系数和是______.26.(x+)9展开式中x3的系数是______.(用数字作答)27.已知(-x2+6x-9)n的展开式中所有的项的系数的和为16,则展开式中的常数项为______.28.(1-)4展开式中的系数是______.29.在的展开式中,x2的系数为______(用数字作答).30.二项式的展开式中,x3项的系数为______.参考答案一.单选题(共__小题)1.已知在的展开式中,第6项为常数项,则n为()A.10B.9C.8D.7答案:A解析:解:∵在的展开式中,第6项为••为常数项,则n=10,故选:A.2、的展开式中第三项的系数是()A.B.C.15D.答案:B解析:解:的展开式中第三项是故第三项的系数15×=故选B3、的展开式中常数项是()A.14B.-14C.42D.-42答案:A解析:解:展开式的通项为=令得r=6故常数项为2C76=14故选A4.设a=cos2xdx,则(a-)6展开式中含x2项的系数是()A.-192B.-190C.192D.190答案:A解析:解:∵,∵f(-x)=f(x)∴f(x)为偶函数,故∵=∴又∴a=cos2xdx=2∵==由二项式定理得展开式中含有x2的项为:∴展开式中x2的系数为-192故选A.5.在(x-1)6的二项展开式中,x3的系数是()A.-20B.20C.15D.-15答案:A解析:解:设(x-1)6的二项展开式的通项为T r+1,则T r+1=•x6-r(-1)r,令6-r=3得r=3,∴x3的系数是(-1)3•=-20.故选A.6.在的二项展开式中,x2的系数为()A.B.C.D.答案:B解析:解:二项式的二项展开式的通项公式为=T r+1=••=(-1)r••32r-6•.令x的系数=2,解得=r=1,故x2的系数为-1×6×=-,故选B.7.在(1-2x)(1+x)5的展开式中,x3的系数是()A.20B.-20C.10D.-10答案:D解析:解:在(1-2x)(1+x)5的展开式中,x3的系数是=1×+(-2)•=-10,故选D.8.在二项式()n的展开式中,各项系数之和为M,各项二项式系数之和为N,且M+N=64,则展开式中含x2项的系数为()A.-90B.90C.10D.-10答案:A解析:解:∵二项式()n的展开式中,令x=1得:各项系数之和M=2n,又各项二项式系数之和为N,故N=2n,又M+N=64,∴2×2n=64,∴n=5.设二项式()5的展开式的通项为T r+1,则T r+1=•35-r•(-1)r•,令-(5-r)+r=2得:r=3.∴展开式中含x2项的系数为•(-1)3•35-3=-90.故选A.9、展开式中含x项的系数是()A.-28B.28C.-56D.56答案:B解析:解:展开式的通项为令解得r=2故展开式中含x项的系数是C82=28;故选B.10.(x-1)10展开式中系数最大的项是()A.第五项和第六项B.第六项C.第五项和第七项D.第四项和第七项答案:C解析:解:由于(x-1)10展开式的通项公式为•x10-r•(-1)r,故当r=4,或r=6时,展开式中系数最大为,即第五项和第七项得系数最大,故选C.11.在(ax-1)6的二项展开式中,若中间项的系数是160,则实数a的值为()A.2B.C.D.-2答案:D解析:解:在(ax-1)6的二项展开式中,中间项是第四项,由通项公式求得中间项的系数是•a3•(-1)3=160,∴a=-2,故选D.12.若(1+x)n=1+6x+15x2+20x3+15x4+6x5+x6,则n等于()A.4B.5C.6D.7答案:C解析:解:∵(1+x)n=1+6x+15x2+20x3+15x4+6x5+x6,∴n=6.故选C.13.设a=,则二项式的展开式中的常数项为()A.120B.-120C.-240D.240答案:D解析:解:∵a==(x3-x2)=4-0=4,则二项式=的通项公式为T r+1=•(-1)r•46-r•x12-3r,令12-3r=0,求得=r=4,可得展开式中的常数项为•42=210,故选:D.二.填空题(共__小题)14.已知(x2-)n)的展开式中第三项与第五项的系数之比为,则展开式中常数项是______.答案:45解析:解:第三项的系数为C n2,第五项的系数为C n4,由第三项与第五项的系数之比为可得n=10,则T i+1=C10i(x2)10-i(-)i=(-1)i C10i=,令40-5r=0,解得r=8,故所求的常数项为(-1)8C108=45,故答案为:45.15.已知的展开式中x3的系数为,则x3的二项式系数为______,常数a的值为______.答案:841解析:解:设的展开式的通项为T r+1,则T r+1=•a9-r••x-(9-r)+r,令2r-9=3,解得r=6,∴x3的二项式系数为==84;又的展开式中x3的系数为,∴×a3×84=,∴a3=1,∴a=1.故答案为:84,1,116.(x2-)5展开式中的常数项为______.答案:40解析:解:(x2-)5展开式中的通项公式为=T r+1=•x10-2r•(-2)r•x-3r=(-2)r••x10-5r,令10-5r=0,r=2,故展开式的常数项为=4•=40,故答案为=40.17.(1+2x)3(1-x)4展开式中x2的系数为______.答案:-6解析:解:∵(1+2x)3(1-x)4展开式中x2项为C3013(2x)0•C4212(-x)2+C3112(2x)1•C4113(-x)1+C3212(2x)2•C4014(-x)0∴所求系数为C30•C42+C31•2•C41(-1)+C32•22•C4014=6-24+12=-6.故答案为:-6.18、的展开式中x的系数是______.答案:-4解析:解:∵=(1-x)4,它的展开式的通项公式为=T r+1=•(-x)r,令r=1,可得展开式中x的系数是-4,故答案为-4.19.f(x)是(1-2x)6展开式的第五项,则f(x)=______,所有二项式系数的和为______.答案:240x464解析:解:(1-2x)6展开式的第五项为•(-2x)4=240x4,∴f(x)=240x4.所有二项式系数的和为=2n=26=64,故答案为=240x4、64.20、的展开式中的第四项是______.答案:-解析:解:T4=故答案为:-21.(x-)4的展开式中的常数项为______.答案:6解析:解:的通项为=(-1)r C4r x4-2r令4-2r=0得r=2∴展开式的常数项为T3=C42=6故答案为622、的展开式中x2的系数为______.答案:7解析:解:因为的展开式的通项公式为:=,当8-2r=2,即r=3时,的展开式中x2的系数为:=7.故答案为:7.23.若(2x2-)n(n∈N×)展开式中含有常数项,则n的最小值是______.答案:5解析:解:展开式的通项T r+1=(-1)r2n-r C n r x2n-5r其中r=0,1,2,3…n令2n-5r=0得到当r=2时n最小为5故答案为524.二项式(2-)6展开式中常数项是______.答案:-160解析:解:因为=20×8×(-1)=-160.所以展开式中常数项是-160.故答案为:-160.25.设a=(cosx-sinx)dx,则二项式(x2+)6展开式中不含x6项的系数和是______.答案:161解析:解:由于a=(cosx-sinx)dx=(sinx+cosx)=-1-1=-2,∴(x2+)6=(x2-)6的通项公式为=T r+1=•(-2)r•x12-2r,令12-2r=6,求得r=3,故含x6项的系数为-×23=-160.由于所有项的系数和为(1-2)6=1,故不含x6项的系数和1+160=161,故答案为:161.26.(x+)9展开式中x3的系数是______.(用数字作答)答案:84解析:解:写出(x+)9通项,∵要求展开式中x3的系数∴令9-2r=3得r=3,∴C93=84故答案为:84.27.已知(-x2+6x-9)n的展开式中所有的项的系数的和为16,则展开式中的常数项为______.答案:81解析:解:在(-x2+6x-9)n的展开式中,令x=1,可得所有项系数的和为(-4)n=16,n=2,展开式中的常数项为:-9×(-9)=81.故答案为:81.28.(1-)4展开式中的系数是______.答案:-8解析:解:(1-)4展开式的通项公式为T r+1=•(-2)r•x-r,令-r=-1,可得r=1,故展开式中的系数是•(-2)=-8,故答案为:-8.29.在的展开式中,x2的系数为______(用数字作答).答案:-14解析:解:展开式的通项令得r=1故x2的系数为(-2)×C71=-14故答案为-1430.二项式的展开式中,x3项的系数为______.答案:20解析:解:二项式展开式的通项为T r+1=C6r•x6-r•(-)r=(-1)r•C6r•,令=3,解可得r=2,当r=2时,T3=(-1)2•C62•x3=20x3,即x3项的系数为20;故答案为20.。
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。
5.6二项式定理十大典型例题配套练习
Cn2r1
1 2n 2
2n1
n
④二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数 n 是偶数时,则中间一项的二项式系数 Cn2 取得最大值。
n1 n1
如果二项式的幂指数 n 是奇数时,则中间两项的二项式系数 Cn 2 , Cn 2 同时取得最大
值。
⑤系数的最大项:求 (a bx)n 展开式中最大的项,一般采用待定系数法。设展开式中各项系数分别
③项数:共 n+1 项,是关于 a 与 b 的齐次多项式
④通项:展开式中的第 r 1项 Cnr anrbr 叫做二项式展开式的通项。用 Tr1 Cnr anrbr 表示。
3.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
k n
C
n n
k
.
②二项式系数和:令 a b 1,可得二项式系数的和为 Cn0 Cn1 Cn2 L Cnr L Cnn 2n ,
解:设 (
x2
3
1 x2
)n 展开式中各项系数依次设为 a0 , a1,an ,
令x 1 ,则有 a0 a1 an 0, ①, 令x 1,则有 a0 a1 a2 a3 (1)n an 2n , ②
将①-②得: 2(a1 a3 a5 ) 2n , a1 a3 a5 2n1,
解:假设 Tr 1 项最大,Q Tr1 C1r0 2r xr
Ar Ar
1 1
Ar Ar 2
C1r0 2r C1r0 2r
C r 1 10
C r 1 10
2r 2r
1
1 ,
解得
2(11 r 1
r) r 2(10
r
)
,化简得到
排列组合二项式定理练习题
排列组合二项式定理练习题1.有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其并排摆放在书架的同一层上,则同一科目书都不相邻的放法种数是( ).A .24B .48C .72D .962.某校开设A 类选修课3门,B 类选修课4门,一位同学从中选3门.若要求两类课程中各至少选一门,则不同的选法共有( ).A .30种B .35种C .42种D .48种3.某外商计划在4个候选城市中投资3个不同的项目,且在同一个城市投资的项目不超过2个,则该外商不同的投资方案有( ).A .16种B .36种C .42种D .60种4.2013年春节放假安排:农历除夕至正月初六放假,共7天.某单位安排7位员工值班,每人值班1天,每天安排1人.若甲不在除夕值班,乙不在正月初一值班,而且丙和甲在相邻的两天值班,则不同的安排方案共有( )A .1 440种B .1 360种C .1 282种D .1 128种5.二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6的展开式中的常数项是( ) A .20 B .-20 C .160 D .-1606.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a x 8展开式中常数项为1 120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是( ).A .28B .38C .1或38D .1或287.设⎝ ⎛⎭⎪⎫5x -1x n的展开式的各项系数之和为M ,二项式系数之和为N ,若M -N =240,则展开式中x 的系数为( ).A .-150B .150C .300D .-3008.广州亚运会火炬传递在A ,B ,C ,D ,E ,F 六个城市之间进行,以A 为起点,F 为终点,B 与C 必须接连传递,E 必须在D 的前面传递,且每个城市只经过一次,那么火炬传递的不同路线共有__________种9.在某次中外海上联合搜救演习中,参加演习的中方有4艘船、3架飞机;外方有5艘船、2架飞机.若从中、外两组中各选出2个单位(1架飞机或1艘船都可作为1个单位,所有的船只两两不同,所有的飞机两两不同),则选出的4个单位中恰有1架飞机的不同选法共有多少种?10.已知10件不同的产品中有4件次品,现对它们一一测试,直至找到所有4件次品为止.(1)若恰在第2次测试时,才测试到第一件次品,第8次才找到最后一件次品,则共有多少种不同的测试方法?11.已知a为如图所示的程序框图中输出的结果,求二项式(a x-1x)6的展开式中含x2项的系数.。
(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,。
2014高二二项式定理练习题精选全文完整版
精选全文完整版二项式定理1.若(1+2)5=a +b 2(a ,b 为有理数),则a +b = ( )A .45B .55C .70D .802.在(1x + 51x 3)n 的展开式中,所有奇数项的系数之和为1 024,则中间项系数是( )A .330B .462C .682D .7923.12321666 .n n n n n n C C C C -+⋅+⋅++⋅=4.若n 展开式中偶数项系数和为256-,求n .5在二项式n 的展开式中倒数第3项的系数为45,求含有3x 的项的系数?6.求25(32)x x ++的展开式中x 的一次项的系数?7.求式子31(2)x x+-的常数项?82006(,,,_____.x x S x S -==在的二项展开式中含的奇次幂的项之和为当9.设二项式1)n x的展开式的各项系数的和为p ,所有二项式系数的和为s ,若 272p s +=,则n 等于多少?10.203)515(+的展开式中的有理项是展开式的第 项11、(2x-1)5展开式中各项系数绝对值之和是12、若)N n m ()x 1()x 1()x (f n m ∈⋅+++=展开式中,x 的系数为21,问m 、n 为何值时,x 2的系数最小?13.设(2x -1)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,求:(1)a 0+a 1+a 2+a 3+a 4;(2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|;(3)a 1+a 3+a 5;(4)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2.。
二项式定理经典习题(29题)
一.选择题(共19小题)1.(ax+y)5的展开式中x2y3项的系数等于80,则实数a=()A.2B.±2C.D.±2.的展开式中x3的系数为()A.5B.﹣5C.15D.﹣153.已知二项式(x+)n的展开式的二项式系数之和为64,则展开式中含x3项的系数是()A.1B.C.D.34.(x﹣1)5展开式中x4项系数为()A.5B.﹣5C.10D.﹣105.的展开式中常数项为()A.﹣240B.﹣160C.240D.1606.(1+x)5展开式中x2的系数为()A.﹣10B.﹣20C.20D.107.的展开式中含x5项的系数是()A.﹣112B.112C.﹣28D.288.的展开式中x3的系数为()A.﹣160B.﹣64C.64D.1609.二项式的展开式中的常数项是()A.﹣15B.15C.20D.﹣2010.若的展开式中常数项为240,则正整数n的值为()A.6B.7C.8D.911.(x﹣1)10的展开式的第6项的系数是()A.B.C.D.12.展开式中的常数项是()A.﹣160B.﹣140C.160D.14013.(x﹣2y﹣1)5的展开式中含x2y2的项的系数为()A.﹣120B.60C.﹣60D.3014.若的展开式中第4项是常数项,则n的值为()A.14B.16C.18D.2015.设n为正整数,(2x2+)n的展开式中存在常数项,则n的最小值为()A.2B.3C.4D.516.在(2x+1)4的展开式中,x2的系数为()A.6B.12C.24D.3617.在的展开式中,的系数为()A.﹣30B.﹣20C.﹣10D.3018.的展开式中,x2的系数等于()A.﹣45B.﹣10C.10D.4519.(x+2y)(x﹣y)5的展开式中x2y4的系数为()A.﹣15B.5C.﹣20D.25二.填空题(共10小题)20.已知(a+x)(1+x)6的展开式中x2的系数为21,则a=.21.展开式中所有奇数项的二项式系数和为32,则展开式中的常数项为.(用数字作答)22.(x﹣2y+1)5展开式中含x2y项的系数为.23.的展开式中项的系数为.24.的展开式中,常数项为(用数字作答).25.(x﹣1)(x+2)8的展开式中x8的系数为(用数字作答).26.在的展开式中,xy7的系数为.27.(x2﹣y)()6的展开式中,其中不含x的项为.28.在的展开式中,常数项等于.(用数字作答)29.(x2+y+3)6中x4y的系数为(用数字作答).。
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选修 2-3 1.3.1 二项式定理一、选择题1.二项式 (a + b)2n 的展开式的项数是 ( )A .2nB .2n +1C .2n - 1D .2(n +1)2.(x -y)n 的二项展开式中,第 r 项的系数是 ()A .C rr +1nB .C nr -1D .(- 1) r -1 r -1C .C n C n.在 - 10 的展开式中, x 6的系数是 ( )3 (x 3)64A .- 27C 10B .27C 106 4C .- 9C 10D .9C 104.(2010 全·国Ⅰ理, 5)(1+2x)3(1- 3x)5 的展开式中 x 的系数是 ( )A .- 4B .- 2C .2D .45.在 2x 3+ 12 n ∈ * 的展开式中,若存在常数项,则n 的最小值是 ( )x (n N )A .3B .5C .8D .10.在 - 3 + x) 10的展开式中 x 5的系数是 ( )6 (1 x )(1 A .- 297 B .- 252C .297D .2077.(2009 北·京 )在 x 2-1 n的展开式中,常数项为 15,则 n 的一个值可以是x()A .3B .4C .5D .6a 53的系数为 10,则实数 a 等于8.(2010 陕·西理, 4)(x +x ) (x ∈R)展开式中 x ()19.若 (1+ 2x)6 的展开式中的第 2 项大于它的相邻两项,则 x 的取值范围是()11 1 1A.12< x < 5B.6<x <51 21 2C.12< x < 3D.6<x <5.在3120的展开式中,系数是有理数的项共有 ()102x - 2A .4 项B .5 项C .6 项D .7 项二、填空题. + + 2·- x) 10 的展开式中, x 5 的系数为 ____________. 11 (1 x x ) (1. + 2 - x) 5 的展开式中 x 3的系数为 ________. 12 (1 x) (12 + 1 63 5 .若 x 的二项展开式中 x 的系数为 ,则 a =________(用数字作答 ).13 ax 2. ·宁理,辽 + + 2-1 6 的展开式中的常数项为 ________. 14 (201013)(1x x )(xx)三、解答题15.求二项式 (a +2b)4的展开式.16. m 、 n ∈ N * ,f(x)= (1+x)m +(1+x)n 展开式中 x 的系数为 19,求 x 2 的系数的最小值及此时展开式中 x 7 的系数.17.已知在 (3x -1)n 的展开式中,第 6 项为常数项.3(1)求 n ;(2)求含 x 2 的项的系数; (3)求展开式中所有的有理项.118.若x +4n 展开式中前三项系数成等差数列.求:展开式中系数最 2 x大的项.1.[答案 ]B2[答案 ] D 3 [ 答案 ] D[ 解析 ]r 10- r(- 3) r.令 10-r = 6,∵ T r +1 =C 10x解得 r = 4.∴系数为 (-4443) C 10=9C 10. 4[答案 ] C[ 解析 ] (1+ 2 x)3(1- 3 x)5=(1 +6 x + 12x + 8x x)(1-3x)5,故(1+ 2 33 5 3 (- 3 3 0=- 10x + 12x = 2x ,所以 x 的系数为 x) (1- x) 的展开式中含 x 的项为 1×C 5 x) + 12xC 5 2.5[答案 ] Br3 n - r1 rn - rr 3n - 5r[ 解析 ] T r +1= C n (2x ) (x 2) = 2·C n x .令 3n -5r =0,∵ 0≤r ≤ n ,r 、 n ∈ Z .∴n 的最小值为 5.6[答案 ] D[ 解析 ] x 5 应是 (1+ x)10 中含 x 5 项与含 x 2 项. ∴其系数为 C 5 + C 2 (- 1)= 207.10107[答案 ] D[ 解析 ] r2 n - r1 rr r 2n -3rr通项 T r + 1=C 10( x ) (- x ) = (- 1) C n x,常数项是 15,则 2n = 3r ,且 C n = 15,验证 n =6时, r =4 合题意,故选 D.8[答案 ] D [ 解析 ]r r a 5- rr 5- r 2r - 5 ,令 2r -5=3, ∴r = 4,C 5·x ( x ) = C 5·a x4由 C 5·a = 10,得 a =2.9[答案 ]AT 2>T 11[ 解析 ] 由C 62x>1∴1< x <1.T 2>T 3 得 1 2 2C 62x>C 6(2x) 12510[ 答案 ]Ar320- r- 1 r 2 r320- r r20-r[ 解析 ] T r +1= C 20( 2x) 2 = - 2·( 2) C 20·x ,∵系数为有理数,20- r∴( 2)r与 2 3 均为有理数,∴ r 能被 2 整除,且 20- r 能被 3 整除,故 r 为偶数, 20-r 是 3 的倍数, 0≤r ≤ 20.∴ r = 2,8,14,20.11[答案 ] - 16212[ 答案 ] 5[ 解析 ] 解法一: 先 形 (1+x)2(1 -x)5=(1 -x)3·(1- x 2) 2= (1-x)3(1 +x 4- 2x 2) ,展开式中 x 3 的系数 -1+ (- 2) ·C 1( -1)= 5;3331222 1-1)= 5.解法二: C 5( -1) +C 2 ·C 5(- 1) +C 2C 5( 13[ 答案 ] 232 31 320 35 3[ 解析 ] C 6(x ) ·(ax) = a 3 x= 2x , ∴a =2.14[ 答案 ] -51[ 解析 ] (1+ x +x 2)(x - x )61 1 1 =(x -x)6+ x (x - x )6+x 2(x -x )6,1 6 1 1r 6 rr rr 6 2r∴要找出 (x - x )中的常数 ,x 的系数, x 2 的系数, T r + 1=C 6x- (- 1) x -r= C 6( -1) x-,令 6- 2r =0, ∴r = 3,令 6- 2r =- 1,无解.令 6- 2r =- 2,∴ r =4.∴常数 -34C6+ C 6=- 5. 15[ 解析 ] 根据二 式定理n0 n 1 n -1k n - k kn n(a +b) = C n a + C n a b + ⋯+ C n a b + ⋯+ C n b n 得40 41 32 22 3 3 4 4 4 3 2 2 3 4(a +2b) =C 4 a + C 4a (2b)+ C 4a (2b) + C 4a(2b) + C 4(2b) =a +8a b + 24a b +32ab +16b .16[ 解析 ] 由 m + n =19,∵m , n ∈ N *.m =1 m =2 m = 18∴ , , ⋯,n = 1 . n =18 n = 1722 2 = 1 2 1 2 2 - 19m +171. x 的系数 C m +C n 2(m -m)+ 2 (n -n)= m∴当 m =9 或 10 , x2的系数取最小7 的系数 7781,此 xC 9+C 10= 156. 17[ 解析 ] r 3 x) n - r ·(- 1 r(1)T r +1 =C n ·( )2 3xr1 n - r1 ·x - 1 ) r=C n ·(x )·(-332=( -1)r ·C r ·xn - 2r. n23∵第 6 常数 ,n -2r∴r = 5 时有 = 0, ∴n = 10.3n -2r1(2)令3 =2,得 r =2( n -6)= 2,∴所求的系数为 2 1 2 45 C 10(- ) =4 .210- 2r∈Z(3)根据通项公式,由题意得:30≤ r ≤ 10r ∈Z10-2r= k(k ∈ Z),则 10- 2r =3k , 令310-3k 3 即 r =2 =5-2k.∵r ∈ Z ,∴ k 应为偶数, ∴ k 可取 2,0,- 2,∴r = 2,5,8,∴ 第 3 项、第 6 项与第 9 项为有理项.21 22 51 5它们分别为 C 10·(-2)·x ,C 10(-2) ,C 8 ·(-1)8·x - 2. 102rn - r1 r[ 解析 ]x) · 4 . 通项为: T r +1= C n ·( x 22 11 1由已知条件知: C n +C n ·2n ·,解得: n = 8.2 = 2C 2 记第 r 项的系数为 t r ,设第 k 项系数最大,则有:t k ≥ t k + 1 且 t k ≥ t k - 1.又 t =C r - 1·2-r +1,于是有:r8k 1 ·2-k +1 k·2-k C 8-≥C 8k 1 ·2-k +1k 2 ·2- k + 2 C 8-≥C 8-8! × 2≥ 8!( k -1)! ·(9 -k) ! ,k ! (8-k)! 即8!8!≥( k -1)! ·(9 -k) ! × 2.(k - 2)!·(10- k) !2≥1,9- kk∴解得 3≤ k ≤4.12≥.37 ∴系数最大项为第 3 项 T3= 7·x5和第 4 项 T4=7·x4.。
二项式定理习题
§1.3 二项式定理 1.3.1 二项式定理学习目标 1.能用计数原理证明二项式定理.2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式.3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.知识点一 二项式定理(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +C 2n a n -2b 2+…+C k n a n -k b k +…+C n nb n (n ∈N *). (1)这个公式所表示的规律叫做二项式定理.(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a +b )n 的二项展开式,展开式中一共有n +1项. (3)二项式系数:各项的系数C k n (k ∈{0,1,2,…,n })叫做二项式系数. 知识点二 二项展开式的通项(a +b )n 展开式的第k +1项叫做二项展开式的通项,记作T k +1=C k n an -k b k.1.(a +b )n 展开式中共有n 项.( × )2.在公式中,交换a ,b 的顺序对各项没有影响.( × )3.C k n an -k b k 是(a +b )n 展开式中的第k 项.( × ) 4.(a -b )n 与(a +b )n 的二项式展开式的二项式系数相同.( √ ) 5.二项式(a +b )n 与(b +a )n 展开式中第k +1项相同.( × )一、二项式定理的正用、逆用 例1 (1)求⎝⎛⎭⎫3x +1x 4的展开式. 解 方法一 ⎝⎛⎭⎫3x +1x 4=C 04(3x )4+C 14(3x )3·1x +C 24(3x )2⎝⎛⎭⎫1x 2+C 34(3x )⎝⎛⎭⎫1x 3+C 44⎝⎛⎭⎫1x 4=81x 2+108x +54+12x +1x2.方法二 ⎝⎛⎭⎫3x +1x 4=⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=1x 2(1+3x )4=1x 2·[1+C 14·3x +C 24(3x )2+C 34(3x )3+C 44(3x )4]=1x 2(1+12x +54x 2+108x 3+81x 4)=1x 2+12x +54+108x +81x 2.(2)化简:C 0n (x +1)n -C 1n (x +1)n -1+C 2n (x +1)n -2-…+(-1)k C k n (x +1)n -k +…+(-1)n C n n . 解 原式=C 0n (x +1)n +C 1n (x +1)n -1(-1)+C 2n (x +1)n -2(-1)2+…+C k n (x +1)n -k (-1)k +…+C n n (-1)n =[(x +1)+(-1)]n =x n . 引申探究若(1+3)4=a +b 3(a ,b 为有理数),则a +b =________. 答案 44解析 ∵(1+3)4=1+C 14×(3)1+C 24×(3)2+C 34×(3)3+C 44×(3)4=1+43+18+123+9=28+163,∴a =28,b =16,∴a +b =28+16=44.反思感悟 (1)(a +b )n 的二项展开式有n +1项,是和的形式,各项的幂指数规律是:①各项的次数和等于n ;②字母a 按降幂排列,从第一项起,次数由n 逐项减1直到0;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n .(2)逆用二项式定理可以化简多项式,体现的是整体思想.注意分析已知多项式的特点,向二项展开式的形式靠拢.跟踪训练1 化简:(x -1)5+5(x -1)4+10(x -1)3+10(x -1)2+5(x -1).解 原式=C 05(x -1)5+C 15(x -1)4+C 25(x -1)3+C 35(x -1)2+C 45(x -1)+C 55-1=[(x -1)+1]5-1=x 5-1.二、二项展开式通项的应用例2 若⎝⎛⎭⎪⎫x +124x n 展开式中前三项系数成等差数列,求: (1)展开式中含x 的一次项; (2)展开式中所有的有理项.解 (1)由已知可得C 0n +C 2n ·122=2C 1n ·12, 即n 2-9n +8=0,解得n =8或n =1(舍去). T k +1=C k 8(x )8-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫124x k =C k 8·2-k ·344kx - , 令4-34k =1,得k =4.所以含x 的一次项为T 5=C 482-4x =358x . (2)令4-34k ∈Z ,且0≤k ≤8,则k =0,4,8,所以含x 的有理项分别为T 1=x 4,T 5=358x ,T 9=1256x 2.反思感悟 (1)利用二项式的通项求二项展开式的特定项的常见题型①求第k 项,T k =C k -1n an-k +1b k -1;②求含x k 的项(或x p y q 的项);③求常数项;④求有理项.(2)求二项展开式的特定项的常用方法①对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项);②对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解;③对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.跟踪训练2 (1)⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中x 3项的系数为( ) A .80 B .-80 C .-40 D .48 答案 B解析 ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式的通项为T k +1=C k 5(2x )5-k ·⎝⎛⎭⎫-1x k=(-1)k ·25-k ·C k 5·x 5-2k ,令5-2k =3,得k =1.于是展开式中x 3项的系数为(-1)·25-1·C 15=-80,故选B. (2)已知n 为等差数列-4,-2,0,…的第六项,则⎝⎛⎭⎫x +2x n 的二项展开式的常数项是________. 答案 160解析 由题意得n =6,∴T k +1=2k C k 6x6-2k,令6-2k =0得k =3,∴常数项为C 3623=160.三、二项式定理的应用例3 (1)试求2 01910除以8的余数; (2)求证:32n +2-8n -9(n ∈N *)能被64整除. (1)解 2 01910=(8×252+3)10.∵其展开式中除末项为310外,其余的各项均含有8这个因数, ∴2 01910除以8的余数与310除以8的余数相同.又∵310=95=(8+1)5,其展开式中除末项为1外,其余的各项均含有8这个因数, ∴310除以8的余数为1,即2 01910除以8的余数也为1. (2)证明 32n +2-8n -9 =(8+1)n +1-8n -9=C 0n +18n +1+C 1n +18n +…+C n +1n +1-8n -9=C 0n +18n +1+C 1n +18n +…+C n -1n +182+(n +1)×8+1-8n -9 =C 0n +18n +1+C 1n +18n +…+C n -1n +182.①①式中的每一项都含有82这个因数,故原式能被64整除.反思感悟 (1)利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和与差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.(2)把余数及整除问题转化为二项式定理问题,体现了数学建模的核心素养. 跟踪训练3 已知n ∈N *,求证:1+2+22+…+25n -1能被31整除.证明1+2+22+23+…+25n -1=1-25n1-2=25n -1=32n -1=(31+1)n -1=31n +C 1n ×31n -1+…+C n -1n ×31+1-1=31×(31n -1+C 1n ×31n -2+…+C n -1n ),显然括号内的数为正整数,故原式能被31整除.1.注意区分项的二项式系数与系数的概念.2.要牢记C k n an -k b k是展开式的第k +1项,不要误认为是第k 项. 3.求解特定项时必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其为特定值.1.⎝⎛⎭⎫x -1x 5的展开式中含x 3项的二项式系数为( ) A .-10 B .10 C .-5D .52.⎝⎛⎭⎫x 2-2x 35展开式中的常数项为( ) A .80 B .-80 C .40D .-403.设S =(x -1)3+3(x -1)2+3(x -1)+1,则S =______. 4.(x +2)n 的展开式共有12项,则n =________. 5.C 0n ·2n +C 1n ·2n -1+…+C k n ·2n -k +…+C n n =________.一、选择题1.(1-i)10(i 为虚数单位)的二项展开式中第七项为( ) A .-210 B .210 C .-120iD .-210i2.⎝⎛⎭⎫x -2x 6展开式中常数项为( ) A .60 B .-60 C .250D .-2503.⎝⎛⎭⎫x +1x 9展开式中的第四项是( ) A .56x 3 B .84x 3 C .56x 4D .84x 44.(x -2y )10的展开式中x 6y 4的系数是( ) A .840 B .-840 C .210 D .-2105.在(1-x )5-(1-x )6的展开式中,含x 3的项的系数是( ) A .-5 B .5 C .-10 D .106.使⎝⎛⎭⎫3x +1x x n (n ∈N *)的展开式中含有常数项的最小的n 为( )A .4B .5C .6D .7 二、填空题7.(x -y )(x +y )8的展开式中x 2y 7的系数为________.(用数字填写答案) 8.在(x +43y )20的展开式中,系数为有理数的项共有________项. 9.若(x +a )10的展开式中,x 7的系数为15,则a =______.(用数字填写答案) 10.(x 2-x -2)4的展开式中,x 3的系数为________.(用数字填写答案) 11.对于二项式⎝⎛⎭⎫1x +x 3n(n ∈N *),有以下四种判断:①存在n ∈N *,展开式中有常数项;②对任意n ∈N *,展开式中没有常数项;③对任意n ∈N *,展开式中没有x 的一次项;④存在n ∈N *,展开式中有x 的一次项.其中正确的是________.(填序号)12.若⎝⎛⎭⎫ax 2+bx 6的展开式中x 3项的系数为20,则a 2+b 2的最小值为________. 答案 2 三、解答题13.求⎝⎛⎭⎫1+1x (1+x )4的展开式中含x 2的项的系数. 14.已知⎝⎛⎭⎫x -2x n 展开式中第三项的系数比第二项的系数大162. (1)求n 的值;(2)求展开式中含x 3的项,并指出该项的二项式系数.15.已知在⎝⎛⎭⎫12x 2-1x n 的展开式中,第9项为常数项,求:(1)n 的值;(2)展开式中x 5的系数;(3)含x的整数次幂的项的个数.。
(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。
二项式定理相关练习题
二项式定理相关练习题一、基础题1. 已知 $(x + y)^5$ 的展开式中,$x^2y^3$ 的系数是多少?2. 求 $(a 2b)^4$ 的展开式中,$a^3b$ 的系数。
3. 已知 $(x \frac{1}{x})^6$ 的展开式,求其中 $x^3$ 的系数。
4. 计算 $(3x 4y + 5z)^2$ 的展开式中,$x^2$ 的系数。
5. 已知 $(2x + 3y 4z)^5$ 的展开式,求其中 $y^3z^2$ 的系数。
二、提高题1. 在 $(x + \frac{1}{x})^8$ 的展开式中,求常数项和$x^4$ 的系数。
2. 已知 $(a + b + c)^3$ 的展开式,求其中 $a^2b^2$ 的系数。
3. 计算 $(x^2 + \frac{1}{x})^5$ 的展开式中,$x^3$ 的系数。
4. 在 $(2x 3y + 4z)^4$ 的展开式中,求 $x^2y^2$ 的系数。
5. 已知 $(3a 4b + 5c)^6$ 的展开式,求其中 $a^3b^3c^3$ 的系数。
三、应用题1. 设 $(x + \frac{1}{x})^n$ 的展开式中,常数项为 40,求$n$ 的值。
2. 已知 $(a + b)^n$ 的展开式中,$a^3b^2$ 的系数为 60,求$n$ 的值。
3. 在 $(2x 5y)^7$ 的展开式中,求 $x^5y^2$ 的系数,并判断该系数是奇数还是偶数。
4. 计算 $(x^2 \frac{1}{x})^6$ 的展开式中,$x^4$ 的系数,并说明该系数的正负性。
5. 已知 $(3a + 4b)^n$ 的展开式中,$a^2b^3$ 的系数为 144,求 $n$ 的值。
四、综合题1. 若 $(x \frac{1}{2x})^8$ 的展开式中,$x^4$ 的系数为$70$,求 $x^6$ 的系数。
2. 在 $(a + b)^{10}$ 的展开式中,找出系数最大的项。
(完整版)二项式定理练习题
二项式定理练习题一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在()103x -的展开式中,6x 的系数为( )A .610C 27-B .410C 27 C .610C 9-D .410C 92. 已知a 4b ,0b a =>+, ()n b a +的展开式按a 的降幂排列,其中第n 项与第n+1项相等,那么正整数n 等于( )A .4B .9C .10D .113.已知(n a a )132+的展开式的第三项与第二项的系数的比为11∶2,则n 是 ( )A .10B .11C .12D .13 4.5310被8除的余数是 ( ) A .1 B .2 C .3D .7 5. (1。
05)6的计算结果精确到0.01的近似值是( ) A .1.23 B .1。
24C .1。
33D .1.346.二项式n4x 1x 2⎪⎭⎫ ⎝⎛+ (n ∈N)的展开式中,前三项的系数依次成等差数列,则此展开式有理项的项数是( ) A .1B .2C .3D .47.设(3x 31+x 21)n 展开式的各项系数之和为t ,其二项式系数之和为h ,若t+h=272,则展开式的x 2项的系数是( )A .21B .1C .2D .38.在62)1(x x -+的展开式中5x 的系数为( )A .4B .5C .6D .79.nx x)(5131+展开式中所有奇数项系数之和等于1024,则所有项的系数中最大的值是( ) A .330 B .462 C .680 D .790 10.54)1()1(-+x x 的展开式中,4x 的系数为( )A .-40B .10C .40D .4511.二项式(1+sinx)n的展开式中,末尾两项的系数之和为7,且系数最大的一项的值为25,则x 在[0,2π]内的值为( )A .6π或3πB .6π或65πC .3π或32πD .3π或65π12.在(1+x )5+(1+x )6+(1+x )7的展开式中,含x 4项的系数是等差数列 a n =3n -5的 ( )A .第2项B .第11项C .第20项D .第24项二、填空题:本大题满分16分,每小题4分,各题只要求直接写出结果.13.92)21(xx -展开式中9x 的系数是 。
二项式定理练习题(最新整理)
数是
()
A. 1
2
B.1
C.2
D.3
8.在 (1 x x 2 )6 的展开式中 x5 的系数为
()
A.4
B.5
C.6
D.7
9. (3
1 x
5
1 x
)
n
展开式中所有奇数项系数之和等于
1024,则所有项的系数中最大的值是
A.330
B.462
C.680
D.790
()
10. ( x 1)4 (x 1)5 的展开式中, x 4 的系数为
=1+0.3+0.0375+0.0025+… 1.34.
6.解: Tr1
28r
C xr
163r 4
8
,r=0,1,…,8.
设16 3r
k ,得满足条件的整数对(r,k)
只有(0,4),(4,1),(8,-2).
4
7.解:由 4n
2n
272, 得 2n
16 ,n=4, Tr1
34r
C
r 4
1 (x 6
2 x
3)
. (6 分)
∵ x > 0 , x 2 2 2 . x
当且仅当 x
2 时,等号成立. ∴ 当 x
2
时,
Cx3 (C1x )2
取得最小值.
(8 分)
(3)性质①不能推广,例如当 x
2 时, C1 有定义,但 C 2
2 2
1
无意义;
(10 分)
性质②能推广,它的推广形式是
(1 x x 2 )6 的展开式的通项公式为Tr1
r
(1)
n
C6r
高中数学二项式定理经典练习题专题训练(含答案)
高中数学二项式定理经典练习题专题训练(含答案)高中数学二项式定理经典练题专题训练姓名。
班级。
学号。
说明:1、本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
2、考生请将第Ⅰ卷选择题的正确选项填在答题框内,第Ⅱ卷直接答在试卷上。
考试结束后,只收第Ⅱ卷。
第Ⅰ卷(选择题)评卷人。
一.单选题(每题3分,共39分)1.已知在 $(1+x)^{10}$ 的展开式中常数项是()A。
42B。
-14C。
14D。
-422.在 $(1+x)^5$ 的展开式中第三项的系数是()A。
10B。
5C。
15D。
203.在$(1+x)^n$ 的展开式中,第6项为常数项,则n 为()A。
10B。
9C。
8D。
74.设 $a=\cos^2 2x dx$,则 $(a-x)^6$ 展开式中含 $x^2$ 项的系数是()A。
-192B。
-190C。
192D。
1905.在 $(x-1)^6$ 的二项展开式中,$x^3$ 的系数是()A。
-20B。
20C。
15D。
-156.在 $(1-x)^5$ 的展开式中,x 的系数是()A。
-5B。
5C。
4D。
-47.在 $(1-2x)(1+x)^5$ 的展开式中,$x^3$ 的系数是()A。
20B。
-20C。
10D。
-108.在二项式系数 $\binom{n}{k}$ 的展开式中,各项系数之和为 M,各项二项式系数之和为 N,且 M+N=64,则展开式中含 $x^2$ 项的系数为()A。
-90B。
90C。
10D。
-109.在$(a+x)^6$ 的二项展开式中,若中间项的系数是160,则实数 a 的值为()A。
2B。
-2C。
1/2D。
-1/210.$(x-1)^{10}$ 展开式中系数最大的项是()A。
第五项和第六项B。
第六项C。
第五项和第七项D。
第四项和第七项11.在 $(1+ax)^6$ 的二项展开式中含 x 项的系数是()A。
28B。
-56C。
56D。
-2812.若 $(1+x)^n=1+6x+15x^2+20x^3+15x^4+6x^5+x^6$,则n 等于()A。
第十三讲二项式定理(最全)word资料
二项式定理一、知识点1. ⑴二项式定理:n n n r r n r n n n n nn b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- . 展开式具有以下特点:① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n n C C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开.⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b aC T rr n rn r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等; ②二项展开式的中间项二项式系数.....最大. I. 当n 是偶数时,中间项是第12+n项,它的二项式系数2nn C 最大;II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,它们的二项式系数2121+-=n nn n C C最大. ③系数和:1314201022-=++=+++=+++n n n n n n n n n n n C C C C C C C C二、典型例题例1.已知(1-3x )9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9,则|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9|等于A.29B.49C.39D.1例2.(2x +x )4的展开式中x 3的系数是 A.6B.12C.24D.48例3.(2x 3-x1)7的展开式中常数项是 A.14B.-14C.42D.-42例4.已知(x 23+x 31-)n 的展开式中各项系数的和是128,则展开式中x 5的系数是_____________.(以数字作答)例5.若(x +1)n =x n +…+ax 3+bx 2+cx +1(n ∈N *),且a ∶b =3∶1,那么n =_____________. 例6 如果在(x +421x)n 的展开式中,前三项系数成等差数列,求展开式中的有理项.例7求式子(|x |+||1x -2)3的展开式中的常数项.例8设a n =1+q +q 2+…+q 1-n (n ∈N *,q ≠±1),A n =C 1n a 1+C 2n a 2+…+C nn a n .(1)用q 和n 表示A n ; (2)(理)当-3<q <1时,求lim∞→n nn A 2.例9 求(a -2b -3c )10的展开式中含a 3b 4c 3项的系数.三、练习题1.一串装饰彩灯由灯泡串联而成,每串有20个灯泡,只要有一只灯泡坏了,整串灯泡就不亮,则因灯泡损坏致使一串彩灯不亮的可能性的种数为A.20B.219C.220D.220-12.已知(x -x a )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 A.28B.38C.1或38D.1或283.(x -x1)8展开式中x 5的系数为_____________.4.若(x 3+xx 1)n 的展开式中的常数项为84,则n =_____________5.已知(x x lg +1)n 展开式中,末三项的二项式系数和等于22,二项式系数最大项为20000,求x 的值.妙解二项式定理二项式定理是概念性比较强、并且容易混淆的内容之一,初学者往往因概念不清而致误.现举例分析如下.一 、几个易混的概念1.二项展开式的二项式系数与该项的系数是两个不同的概念,前者只是指r nC ,它仅是与二项式的幂的指数n 及项数有关的组合数,而与a ,b 的值无关;而后者是指该项除字母外的部分,即各项的系数不仅与各项的二项式系数有关,而且也与a ,b 的值有关.比如,8(2)x +中3x 的二项式系数是58C ,而3x 的系数为5582C .当然,在某些二项展开式(如a ,b 的系数为1的单项式)中,各项的系数与二项式系数是相等的.2.就等式而言,虽然()()nn a b b a +=+,但要具体到它们展开式的某一项时,并不一定相同.()na b +的二项展开式是以a 的降幂排列,以b 的升幂排列,而()nb a +的二项展开式是以a 的升幂排列,以b 的降幂排列,在解题时一定要注意它们的顺序,不能用加法交换律更改.二、典型错解分析 例1设(n x -展开式中,第二项与第四项的系数之比为1:2,试求含2x 的项.误:第二项的系数为1n C ,第四项的系数为2nC ,依题意得1312nn C C =.化简,得23100nn --=.解此方程并舍去不合题意的负值,得5n =.设5(x 展开式中2x 项为第1r +项,则515(r r r r TC x -+=.论文精编由52r -=,得3r =,即5(x 展开式中2x项为323245(T C x ==-.析:5(x展开式的第二项为42T =,所以2T 与4T的系数之比为14=,这与已知第二项与第四项的系数之比为12矛盾,可见上面解答有误.错误根源在于将“二项展开式中的二项式系数”与“二项展开式中的某项系数”混为一谈.事实上,这是两个既有联系又有区别的概念,当二项式的两项本身的系数都为1时,展开式的二项式系数就是各项系数;当二项式的两项本身的系数不都为1时,则另作别论.本题所给二项式第二项的系数不是1,而上面解答却按照是1的情形处理,因此势必出错. 正:(nx -展开式的第二项与第四项分别为112(n n TC -==,333334(n n n n T C x x --==-.依题意得213402n n =⇒--=.. 解此方程舍去不合题意的负值,得4n =.设4(x -展开式中2x 项为第1r +项,则414(r r r r TC x -+=.由42r -=,得2r =,即4(x -展开式中2x项为222234(12T C x x ==. 例2若1)n x -展开式中,第5项是常数,问中间项是第几项?误:因为41634(4)43341n n nnTC x xC x---+==,若第5项是常数,则有16303n -=,解得163n =.由于n 为自然数,所以此题无解.析:此题并不是无解,上述是错解.因为二项展开式的项是按照第一个数的降幂排列的,所以,第5项应为4164443341n n nnTC xxC x---+==,即16n =.所以中间项是第9项.由此可以看出,使用二项展开式时要严格按照()na b +中第一个数a的降幂排列顺序解 题,不可随意颠倒a ,b 顺序.例3设x 50(1)x +展开式中第几项最大?误:因为50(1)x +的幂指数是偶数, 所以它的展开式的中间一项最大.∵此展开式共有51项,∴展开式中第26项最大.析:上面解答将二项展开式中某一项的系数与这一项的值混为一谈,错误地认为系数最大时,这一项也最大.正:设第1r +项为1r T +且最大,则有11505011112505029r r r r r r r R r r r r C C T T r T T C C --+++++⎧⎧⎪⎪⇒⇒=⎨⎨⎪⎪⎩⎩≥≥≥≥. ∴50(1)x +展开式中第30项最大.第五章 二项式定理5.1 二项式定理定理5.1 令n 是一个正整数, 那么对于变量x,y(可以是任意实数)有:(x+y)n = x n +⎪⎪⎭⎫⎝⎛1n x n -1y +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2n x n -2y 2+…+⎪⎪⎭⎫⎝⎛1-n n y n-1+ y n. 即(x+y)n =∑=nk ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n x n -k y k二项式定理的几个其它形式: (1) (x+y)n =∑=nk ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k -n n x n -k y k (2) (x+y)n =∑=nk ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k -n n x k y n-k (3) (x+y)n =∑=nk ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n x k y n-k (4) (1+x)n =∑=nk ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n x k5.2 Pascal 公式定理5.2 对于满足1≤k ≤n-1的所有整数k 和n, 有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k 1-n +⎪⎪⎭⎫⎝⎛1-k 1-n5.3 一些有用的恒等式 (1)k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n =n ⎪⎪⎭⎫⎝⎛1-k 1-n(2)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0n +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1n +…+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n =2n (3)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0n -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1n +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2n +…+(-1)k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n +…+(-1)n ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n =0 (4)1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1n +2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2n +…+n ⎪⎪⎭⎫⎝⎛n n =n2n-1 (5)n(n+1) 2n-2=∑=nk k 2⎪⎪⎭⎫⎝⎛k n(n ≥ 1)(6) ∑=nk ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n 2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n 2n定义1: 令r 可取任意实数, k 可取任意整数, 定义⎪⎪⎭⎫⎝⎛k n 的扩展为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k r =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-≤=≥+1k 00k 11k k!1)k -1)...(r -r(r 若若若易证扩展定义⎪⎪⎭⎫⎝⎛k r 仍使Pascal 公式成立:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k r =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k 1-r +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1-k 1-r (7)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0r +⎪⎪⎭⎫⎝⎛+11r +…+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+k k r =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++k 1k r (8) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k 0+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k 1+…+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k 1-n +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n =⎪⎪⎭⎫⎝⎛++1k 1n5.4 二项式系数的单峰性定义1: 设序列s 0, s 1, s 2,…, s n ,若存在一个整数t, 0≤t ≤n, 使得: s 0≤ s 1 ≤ s 2≤…≤ s t , s t ≥ s t+1≥ s t+2≥…≥ s n 那么,称序列是单峰的. 令n 为正整数, 二项式系数序列是单峰序列, 精确地说, 若n 是偶数:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0n <⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1n <…<⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛2n n >…>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n .若n 是奇数:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0n <⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1n <…<⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21-n n =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+21n n >…>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n .定义2: 设x 为任意实数, 令x 表示大于或等于x 的最小整数, 称强取整(上取整); x 表示小于或等于x 的最大整数, 称弱取整(下取整).二项式系数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0n ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛1n ,…,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 的最大者为: ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛↓↓n/2n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛↑↑n/2n定义3:(1) 集合的链: 令S 是n 个元素的集合, C 是S 的组合的集合,若C 中任两个元素都存在包含关系, 称C 是S 的一个链.(2) 对称的链: C 是S 的一个链, 若 (i) C 中依严格偏序关系排成的序列, 每一项都比前一项多一个元素; (ii) 序列第一个组合的大小加上最后一个组合的大小是n. 则称C 是对称的链.(3) 集合的反链(杂置Clutter) 若C 中任一个组合都不包含于其它组合中, 称C 是反链.Sperner 定理):令S 为n 个元素的集合, 则S 的反链(杂置)最多包含⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛↓↓n/2n 个组合.5.5 多项式定理定理5.5: 令n 为一正整数, 对所有的x 1, x 2,…, x t ,(x 1 +x 2+…+ x t )n =∑⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛...n n n nx 1n 1 x 2n2 …x t n t其中, 求和是对n 1+ n 2+…+ n t =n 的所有非负整数解进行.例1: 求(2x 1-3x 2+5x 3)6被展开时,x 13 x 2 x 32 的系数.5.6 牛顿二项式定理定理5.6.1: 令 是一个实数, 那么对于所有满足 0 x <y 的变量x , y 有:(x+y)=∑∞=0k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k α x ky - k其中:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k α=k!)1)...(1(+--k ααα有用的级数展开式:(1) z < 1, (1 + z)=∑∞=0k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k α z k (2)取为负整数 -n, 则⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-k n =(-1)k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+k 1-k n (3)z< 1, (1 + z) -n=∑∞=0k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-k n z k =∑∞=0k (-1)k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+k 1-k n z k(4) z < 1, (1 - z) -n =∑∞=0k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-k n (-1)k z k =∑∞=0k ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+k 1-k n z k特别地, (1 + z) –1=∑∞=0k (-1)k z k ; (1 - z) –1=∑∞=0k z k(5) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k 2/1=2k (-1)⨯-⎪⎪⎭⎫⎝⎛1-k 2-2k5.7 再论偏序集定义1: 令(X, )是一个有限偏序集, 反链是X 的一个子集, 其中任意两个元素都不可比; 链是X 的一个子集, 其中任意两个元素都是可比的. 令(X, )是一个有限偏序集, 并令r 是链的最大的大小, 则X 可以被划分成r 个但不能再少的反链. 令(X, )是一个有限偏序集, 并令m 是反链的最大的大小, 则X 可以被划分成m 个但不能 再少的链.第十讲 二项式定理与多项式知识、方法、技能Ⅰ.二项式定理 1.二项工定理∑=-∈=+nk kk n k n nn b a C b a 0*)()(N2.二项展开式的通项)0(1n r b a C T rr n r n r ≤≤=-+它是展开式的第r+1项.3.二项式系数).0(n r C rn ≤≤4.二项式系数的性质(1)).0(n k C C kn n k n ≤≤=-(2)).10(111-≤≤+=---n k C C C k n k n k n(3)若n 是偶数,有nn n nn nnn CCCC C >>><<<-1210 ,即中间一项的二项式系数2n nC最大.若n 是奇数,有nnn n n nn nnnC C CCC C >>>=<<<-+-1212110 ,即中项二项的二项式系数212+n nnnCC 和相等且最大. (4).2210nn n n n n C C C C =++++(5).21531420-=+++=+++n n n n n n n C C C C C C(6).1111----==k n kn k n k n C kn C nC kC 或 (7)).(n k m C C C C C C mm k n m k n m k m n m n m k k n ≤≤=⋅=⋅+---- (8).1121++++++=+++++n k n n k n n n n n n n C C C C C以上组合恒等式(是指组合数mn C 满足的恒等式)是证明一些较复杂的组合恒等式的基 本工具.(7)和(8)的证明将在后面给出.5.证明组合恒等式的方法常用的有(1)公式法,利用上述基本组合恒等式进行证明.(2)利用二项式定理,通过赋值法或构造法用二项式定理于解题中. (3)利用数学归纳法.(4)构造组合问题模型,将证明方法划归为组合应用问题的解决方法.赛题精讲 例1:求7)11(xx ++的展开式中的常数项. 【解】由二项式定理得77)]1(1[)11(xx x x ++=++77772271707)1()1()1()1(xx C x x C x x C x x C C r r ++++++++++= ①其中第)70(1≤≤+r r 项为r rr xx C T )1(71+=+ ②在rxx )1(+的展开式中,设第k+1项为常数项,记为,1+k T则)0(,)1(2,1r k x C xx C T kr k r k k r k r k ≤≤==--+ ③由③得r -2k=0,即r=2k ,r 为偶数,再根据①、②知所求常数项为.39336672747172707=+++C C C C C C C【评述】求某一项时用二项展开式的通项. 例2:求62)321(x x -+的展开式里x 5的系数. 【解】因为6662)1()31()321(x x x x -+=-+].1][)3()3()3(31[6665564463362261666633622616x C x C x C x C x C x C x C x C x C x C +-+-+-⋅++⋅+⋅+⋅+= 所以62)321(x x -+的展开式里x 5的系数为26363362624616563)(33)(1C C C C C C C ⋅+-+⋅+- .16813)(356516464-=⋅+-⋅+C C C【评述】本题也可将62)321(x x --化为62)]32(1[x x -+用例1的作法可求得. 例3:已知数列)0(,,,0210≠a a a a 满足 ),,3,2,1(211 ==++-i a a a i i i 求证:对于任何自然数n ,nn n n n n n n n n n n n n xC a x x C a x x C a x x C a x C a x p +-++-+-+-=-----)1()1()1()1()(111222211100 是x 的一次多项式或零次多项式. (1986年全国高中数学联赛试题)【思路分析】由}{211n i i i a a a a 知=++-是等差数列,则),,2,1(01 =+=+=-i id a d a a i i 从而可将)(x p 表示成d a 和0的表达式,再化简即可.【解】因为),3,2,1(211 ==++-i a a a i i i 所以数列}{n a 为等差数列,设其公差为d 有),3,2,1(0 =+=i id a a i 从而n n n n n n n n n xC nd a x x C d a x x C d a x C a x P )()1()2()1()()1()(022*******+++-++-++-=-- ],)1(2)1(1[])1()1([222111100n n n n n n n n n n n n n n x nC x x C x x C d x C x x C x C a ++-+-⋅+++-+-=--- 由二项定理,知,1])1[()1()1()1(222110=+-=++-+-+---n nn n n n n n n n x x x C x x C x x C x C又因为,)]!1()1[()!1()!1()!(!!11--=-----⋅=-⋅=k n k n nC k n k n n k n k n k kC 从而nn n n n n n x nC x x C x x C ++-+--- 22211)1(2)1(])1()1[(12111----++-+-=n n n n x x x C x nx .])1[(1nx x x nx n =+-=- 所以.)(0ndx a x P +=当x x P d 为时)(,0≠的一次多项式,当为时)(,0x P d =零次多项式. 例4:已知a ,b 均为正整数,且,sin )(),20(2sin ,2222θπθθn b a A ba ab b a n n ⋅+=<<+=>其中求证:对一切*N ∈n ,A n 均为整数.【思路分析】由θn sin 联想到复数棣莫佛定理,复数需要θcos ,然后分析A n 与复数的关系.【证明】因为.sin 1cos ,,20,2sin 2222222ba b a b a b a ab +-=-=><<+=θθπθθ所以且 显然n i n )sin (cos sin θθθ+为的虚部,由于ni )sin (cos θθ+.)()(1)2()(1)2(2222222222222n n n n bi a b a abi b a b a i b a ab b a b a ++=+-+=+++-= 所以.)()sin (cos )(222n n bi a n i n b a +=++θθ从而n n n bi a n b a A 222)(sin )(++=为θ的虚部. 因为a 、b 为整数,根据二项式定理,nbi a 2)(+的虚部当然也为整数,所以对一切*N ∈n ,A n 为整数.【评述】把A n 为与复数ni )sin (cos θθ+联系在一起是本题的关键. 例5:已知y x ,为整数,P 为素数,求证:)(m od )(P y x y x PP P +≡+【证明】P P p P P P P P P P y xy C y x C y x C x y x +++++=+----1122211)(由于)1,,2,1(!)1()1(-=+--=P r r r p p p C r P 为整数,可从分子中约去r !,又因为P 为素数,且p r <,所以分子中的P 不会红去,因此有).1,,2,1(|-=P r C P rP 所以 ).(m od )(P y x y x P P P +≡+【评述】将P y x )(+展开就与PP y x +有联系,只要证明其余的数能被P 整除是本题的关键. 例6:若)10*,,()25(12<<∈+=++ααN m r m r ,求证:.1)(=+ααm【思路分析】由已知1)()25(12=++=++αααm m r 和 猜想12)25(+-=r α,因此需要求出α,即只需要证明1212)25()25(++--+r r 为正整数即可.【证明】首先证明,对固定为r ,满足条件的α,m 是惟一的.否则,设1112)25(α+=++m r],),1,0(,*,,[2121212122ααααα≠≠∈∈+=m m m m m N则)1,0()0,1(,,021212121⋃-∈-∈-≠-=-ααααZ m m m m 而矛盾.所以满足条件的m 和α是惟一的. 下面求α及m .因为12212212211212012121222)5(2)5()5()25()25(+-++++++++⋅+⋅+=--+r r r r r r r r r C C C ]22)5(2)5()5([12212212211212012+-++++-+⋅+⋅--r r r r r r r C C C*]252525[2]22)5(2)5([21212121231312112123223122112N ∈+++⋅⋅+⋅=++⋅+⋅=+--+-+++-++r r r r r r rr r r r r r CCCC C又因为)1,0()25(),1,0(2512∈-∈-+r 从而所以)2252525(21212121231312112+--+-+++⋅⋅++⋅⋅+⋅⋅=r r r r r r r r r C C C m 12)25(+-=r α故.)25()(12+-=+r m αα .1)45()25(1212=-=+++r r 【评述】猜想121212)25()25(,)25(+++-+-=r r r 与α进行运算是关键. 例7:数列}{n a 中,)2(3,311≥==-n a a an n ,求2001a 的末位数字是多少?【思路分析】利用n 取1,2,3,…猜想n n a a 及的末位数字. 【解】当n=1时,a 1=3,3642733321+⨯====aa 27)81(3)81(3)3(3336363643642732⨯=⋅=⋅====+⨯a a ,因此32,a a 的末位数字都是7,猜想,.*,34N ∈+=m m a n 现假设n=k 时,.*,34N ∈+=m m a k 当n=k+1时, 34341)14(33+++-===m m a k ka34034342412434124134034034)1(4)1(4)1(4)1(4++++++++++-⋅⋅+-⋅⋅++-⋅⋅+-⋅=m m m m m m m m m m C C C C ,3)1(414+-=-=T T 从而*)(34N ∈+=m m a n 于是.27)81(33341⨯===++m m a n na 故2001a 的末位数字是7.【评述】猜想34+=m a n 是关键.例8:求N=1988-1的所有形如b a d ba ,(,32⋅=为自然数)的因子d 之和.【思路分析】寻求N 中含2和3的最高幂次数,为此将19变为20-1和18+1,然后用二项式定理展开.【解】因为N=1988-1=(20-1)88-1=(1-4×5)88-1=-888888888787878833388222881885454545454⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯C C C C C)552(22552565-=⨯+⨯-=M M 其中M 是整数.上式表明,N 的素因数中2的最高次幂是5. 又因为N=(1+2×9)88-18888888822288188929292⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯=C C C=32×2×88+34·P=32×(2×88+9P )其中P 为整数. 上式表明,N 的素因数中3的最高次幂是2.综上所述,可知Q N ⋅⋅=2532,其中Q 是正整数,不含因数2和3.因此,N 中所有形如ba 32⋅的因数的和为(2+22+23+24+25)(3+32)=744. 例9:设8219)22015()22015(+++=x ,求数x 的个位数字.【思路分析】直接求x 的个位数字很困难,需将与x 相关数联系,转化成研究其相关数. 【解】令])22015()22015[(,)22015()22015(82198219+++=+-+-=y x y 则])22015()22015[(8219-+-+,由二项式定理知,对任意正整数n.)2201515(2)22015()22015(22+⋅⋅+=-++-n n n n n C 为整数,且个位数字为零.因此,x +y 是个位数字为零的整数.再对y 估值,因为2.0255220155220150=<+=-<, 且1988)22015()22015(-<-,所以.4.02.02)22015(201919<⨯<-<<y 故x 的个位数字为9.【评述】转化的思想很重要,当研究的问题遇到困难时,将其转化为可研究的问题. 例10:已知),2,1(8,1,01110 =-===-+n a a a a a n n n 试问:在数列}{n a 中是否有无穷多个能被15整除的项?证明你的结论.【思路分析】先求出n a ,再将n a 表示成与15有关的表达式,便知是否有无穷多项能被15整除.【证明】在数列}{n a 中有无穷多个能被15整除的项,下面证明之.数列}{n a 的特征方程为,0182=+-x x 它的两个根为154,15421-=+=x x ,所以n n n B A a )154()154(-++= (n=0,1,2,…) 由,1521,15211,010-====B A a a 得 则],)154()154[(1521n n n a --+=取),2,1,0(2 ==k k n ,由二项式定理得])15(42)15(421542[15211133311----⋅⋅++⋅⋅+⋅⋅=n n n n n n n n C C C a),(1542)1544(154154154415415441221223232121212232321212223311为整数其中T T k C C C C C C C C C k k k kk k k k k k k k k k k n n nn nn n+⋅=⋅⋅++⋅+⋅=⋅⋅++⋅⋅+⋅=⋅⋅++⋅⋅+⋅=-----------由上式知当15|k ,即30|n 时,15|a n ,因此数列}{n a 中有无穷多个能被15整除的项. 【评述】在二项式定理中,nnb a b a )()(-+与经常在一起结合使用.针对性训练题1.已知实数βα,均不为0,多项ββαα++-=x x x x f 23)(的三根为321,,x x x ,求 )111)((321321x x x x x x ++++的值.2.设d cx bx ax x x f ++++=234)(,其中d c b a ,,,为常数,如果,3)3(,2)2(,1)1(===f f f 求)]0()4([41f f +的值.3.定义在实数集上的函数)(x f 满足:).(,1)1()(x f x x xf x f 求+=-+4.证明:当n=6m 时,.033325531=-⋅+⋅+⋅- n n n n C C C C5.设n x x )1(2++展开式为n n x a x a x a a 222210++++ ,求证:.31630-=+++n a a a 6.求最小的正整数n ,使得n y x xy )2173(-+-的展开式经同类项合并后至少有1996项.(1996年美国数学邀请赛试题)7.设493)12()1()(+-+=x x x x f ,试求: (1))(x f 的展开式中所有项的系数和. (2))(x f 的展开式中奇次项的系数和.8.证明:对任意的正整数n ,不等式nnnn n n )12()2()12(-+≥+成立.(第21届全苏数学竞赛题)。
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10.3二项式定理【考纲要求】1、能用计数原理证明二项式定理.2、会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题. 【基础知识】1、二项式定理:nn n r r n r n n n n n n n n b C b a C b a C b a C a C b a ++++++=+---ΛΛ222110)(二项式的展开式有1n +项,而不是n 项。
2、二项式通项公式:r r n r n r b a C T -+=1 (0,1,2,,r n =⋅⋅⋅) (1)它表示的是二项式的展开式的第1r +项,而不是第r 项(2)其中rn C 叫二项式展开式第1r +项的二项式系数,而二项式展开式第1r +项的系数是字母幂前的常数。
(3)注意0,1,2,,r n =⋅⋅⋅3、二项式展开式的二项式系数的性质(1)对称性:在二项展开式中,与首末两项“等距离”的两项的二项式系数相等。
即m nC =m n n C - (2)增减性和最大值:在二项式的展开式中,二项式系数先增后减,且在中间取得最大值,如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等且最大。
(3)所有二项式系数的和等于2n ,即n nn n n n n n n n C C C C C C 212210=++++++--ΛΛ奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,即15314202-=+++=+++n n n n n n n C C C C C C ΛΛΛΛ4.二项展开式的系数0123,,,,n a a a a a ⋅⋅⋅的性质:对于2012()n n f x a a x a x a x =++++g g g 0123(1)n a a a a a f ++++⋅⋅⋅+=,0123(1)(1)n n a a a a a f -+-+⋅⋅⋅+-=-5、证明组合恒等式常用赋值法。
【例题精讲】例1 若,,......)21(2004200422102004R x x a x a x a a x ∈++++=-求(10a a +)+(20a a +)+……+(20040a a +)解:对于式子:,,......)21(2004200422102004R x x a x a x a a x ∈++++=- 令x=0,便得到:0a =1令x=1,得到2004210......a a a a ++++=1又原式:(10a a +)+(20a a +)+……+(20040a a +)=)......(2003)......(2004200421002004210a a a a a a a a a +++++=++++ ∴原式:(10a a +)+(20a a +)+……+(20040a a +)=2004 例2. 已知二项式n xx )2(2-,(n ∈N *)的展开式中第5项的系数与第3项的系数的 比是10:1,(1)求展开式中各项的系数和(2)求展开式中系数最大的项以及二项式系数最大的项 解:(1)∵第5项的系数与第3项的系数的比是10:1,∴110)2()2(2244=-⋅-⋅CC nn ,解得n=8 令x=1得到展开式中各项的系数和为(1-2)8=1(2) 展开式中第r 项, 第r+1项,第r+2项的系数绝对值分别为r n r C--⋅218,r r C 28⋅,1182++⋅r r C ,若第r+1项的系数绝对值最大,则必须满足:r n r C--⋅218≤r r C 28⋅ 并且1182++⋅r r C ≤r rC 28⋅,解得5≤r ≤6;所以系数最大的项为T 7=1792111x ⋅;二项式系数最大的项为T 5=112061x ⋅10.3二项式定理强化训练【基础精练】1.在二项式(x 2-1x)5的展开式中,含x 4的项的系数是 ( )A .-10B .10C .-5D .52.(2009·北京高考)若(1+2)5=a +b 2(a ,b 为有理数),则a +b = ( )A .45B .55C .70D .803.在( 1x+51x3)n的展开式中,所有奇数项的系数之和为1 024,则中间项系数是( )A .330B .462C .682D .7924.如果⎝⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 3n的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为 ( )A .10B .6C .5D .35.在⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -y 25的展开式中,系数大于-1的项共有 ( )A .3项B .4项C .5项D .6项 6.二项式41(1)n x +-的展开式中,系数最大的项是 ( )A .第2n +1项B .第2n +2项C .第2n 项D .第2n +1项和第2n +2项7.若(x 2+1x3)n 展开式的各项系数之和为32,则其展开式中的常数项是________.8.( x +2x2)5的展开式中x 2的系数是________;其展开式中各项系数之和为________.(用数字作答) 9.若⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -229的展开式的第7项为214,则x =________.10.已知(x -124x)n的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列.(1)证明:展开式中没有常数项; (2)求展开式中所有有理项.11.设(2x -1)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,求:(1)a 0+a 1+a 2+a 3+a 4;(2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|; (3)a 1+a 3+a 5;(4)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2.【拓展提高】1.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.【基础精练参考答案】1.B 【解析】:T k +1=C k 5x 2(5-k )(-x -1)k =(-1)k C k 5x 10-3k(k =0,1,…,5),由10-3k =4得k =2.含x 4的项为T 3,其系数为C 25=10.2.C 【解析】:由二项式定理得:(1+2)5=1+C 152+C 25(2)2+C 35(2)3+C 45(2)4+C 55·(2)5=1+52+20+202+20 +42=41+292,∴a =41,b =29,a +b =70.3.B 【解析】:∵二项式的展开式的所有项的二项式系数和为2n,而所有偶数项的二项式系数和与所有奇数项的二项式系数和相等.由题意得,2n -1=1 024,∴n =11,∴展开式共有12项,中间项为第六项、第七项,系数为C 511=C 611=462.4.C 【解析】:∵T k +1=C k n (3x 2)n -k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 3k =(-1)k ·C k n 3n -k ·2k ·x 2n -5k , ∴由题意知2n -5k =0,即n =5k2,∵n ∈N *, k ∈N,∴n 的最小值为5.5.B 【解析】:⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -y 25的展开式共有6项,其中3项(奇数项)的系数为正,大于-1;第六项的系数为C 5520⎝ ⎛⎭⎪⎫-125>-1,故系数大于-1的项共有4项. 6.A 【解析】:由二项展开式的通项公式T k +1=41k n C + (-x )k=(-1)k41kn C +x k,可知系数为(-1)k 41k n C +,与二项式系数只有符号之差,故先找中间项为第2n +1项和第2n +2项,又由第2n +1项系数为(-1)2n 41k n C +=41kn C +,第2n +2项系数为(-1)2n +12141n n C ++=-2141n n C ++<0,故系数最大项为第2n +1项.7.10【解析】:展开式中各项系数之和为S =C 0n +C 1n +…+C n n =2n=32,∴n =5.T k +1=5k C ()52kx - (1x3)k =5k C 1023k k x --=5kC 105k x -,∴展开式中的常数项为T 3=C 25=10.8. 10 253【解析】:∵T k +1=C k 5x 5-k ·(2x2)k =C k 5x5-3k·2k , 由5-3k =2,∴k =1,∴x 2的系数为10. 令x =1得系数和为35=243.9. -13【解析】:由T 7=C 6923x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-226=214,∴x =-13.10.【解析】依题意,前三项系数的绝对值是1,C 1n (12),C 2n (12)2,且2C 1n ·12=1+C 2n (12)2,即n 2-9n +8=0,∴n =8(n =1舍去), ∴展开式的第k +1项为C k 8(x )8-k (-124x)k=(-12)k C k 8·x8-k 2·x -k 4=(-1)k ·C k82k ·x 16-3k 4. (1)证明:若第k +1项为常数项, 当且仅当16-3k4=0,即3k =16, ∵k ∈Z,∴这不可能,∴展开式中没有常数项. (2)若第k +1项为有理项,当且仅当16-3k4为整数, ∵0≤k ≤8,k ∈Z,∴k =0,4,8, 即展开式中的有理项共有三项,它们是:T 1=x 4,T 5=358x ,T 9=1256x -2.11.【解析】设f (x )=(2x -1)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5, 则f (1)=a 0+a 1+a 2+…+a 5=1,f (-1)=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=(-3)5=-243.(1)∵a 5=25=32,∴a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=f (1)-32=-31. (2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5| =-a 0+a 1-a 2+a 3-a 4+a 5 =-f (-1)=243.(3)∵f (1)-f (-1)=2(a 1+a 3+a 5), ∴a 1+a 3+a 5=2442=122. (4)(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3+a 5)2=(a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)(a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5) =f (1)×f (-1)=-243. 【拓展提高参考答案】(3)由于系数为正的项为奇数项,故可设第2k -1项系数最大,于是2222222242424202022222222202220203232,3232k k k k k k k k k k k kC C ----------⎧⎪⎨⎪⎩g g gg g g g g ≥C ≥C 化简得221014310070.10163924k k k k ⎧-⎪⎨+-⎪⎩g ≤≥0又k 为不超过11的正整数,可得k =5,即第2×5-1=9项系数最大,T 9=C 820·312·28·x 12·y 8.。