高中数学求展开式中的特定项
高中数学二项式定理的秒杀技巧
高中数学二项式定理的秒杀技巧好嘞,宝子们!今天咱就来唠唠高中数学里超酷的二项式定理,我这儿可有不少超棒的小技巧呢!咱先得知道二项式定理是个啥。
简单说呢,就是对于(a + b)^n这样的式子展开的一个规律。
它展开后的每一项系数都是有规律可循的。
宝子们想啊,要是每次都按照定义慢慢展开,那多麻烦呀。
我这儿有个小窍门。
当我们求二项展开式的特定项的时候,比如求第k项。
我们可以根据通项公式T(r+1)=C(n,r)a^(n - r)b^r这个来算。
这里的r呢,就是项数减1哦。
比如说求第3项,那r就是2啦。
这个公式可太有用了,就像一把小钥匙,能快速打开求特定项的大门。
再来说说二项式系数的性质。
二项式系数可是对称的呢。
就像照镜子一样,最中间的那项系数最大。
如果n是偶数呢,那中间就一项系数最大;要是n是奇数,中间两项系数一样大,都是最大的。
这个性质可以帮我们在做一些关于系数大小比较或者求系数最大项的时候,省不少事儿呢。
还有哦,宝子们。
在计算二项式系数之和的时候,有个超简单的结论。
那就是对于(a + b)^n,它的二项式系数之和就是2^n。
不管a和b是啥,这个结论都是对的。
这就像一个小魔法,一下子就把系数之和算出来了。
另外呢,当我们遇到两个二项式相乘的时候,可别慌。
我们可以把它们分别按照二项式定理展开,然后再根据多项式乘法的规则去乘起来。
不过呢,这里面也有小技巧。
我们可以先观察一下,哪些项相乘能得到我们想要的结果,然后重点去计算那些项就好啦。
咱再聊聊关于赋值法。
这个方法可太妙了。
当我们要求二项式展开式中的各项系数之和的时候,我们可以给a和b赋特殊的值。
比如说,让a = 1,b = 1,这样得到的结果就是二项式展开式的各项系数之和啦。
要是想求奇数项系数之和或者偶数项系数之和呢,也可以通过巧妙地赋值来实现。
比如让a = 1,b=-1,然后再做一些简单的计算就好啦。
宝子们,这些小技巧就像小帮手一样,能让我们在做二项式定理相关的题目时又快又准。
高中数学2016-2017学年新课标人教A版选修2-3学案:1.3第3课时二项式展开式系数问题
1.3 二项式定理第三课时 二项式展开式系数问题一、课前准备 1.课时目标(1) 能利用二项式的展开式求得一些特定项; (2) 能利用已知的二项展开式特定项得到某些参数;(3) 能解决求简单的三项式或两个相乘的二项式的展开式特定项问题。
2.基础预探在()na b +的二项展开式中的 叫做二项式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r T += .二、学习引领1.应用通项公式求特定项时要注意以下几点 ①要能准确地写出通项,特别注意符号问题;②要将通项中的系数和字母分离开来,以便解决有关问题;③通项公式中含有a ,b ,n,k ,1k T +五个元素,只要知道其中的四个元素,就可以求第五个元素。
问题求解完成后要注意n是正整数,r是非负整数,且r≤n. 2.三项式求展开式特定项有关三项式()na b c ++展开问题,可将三项中某两项看做一项,然后利用二项式定理处理.如上式可看作[()]na b c ++然后利用二项式定理逐层展开。
3。
两个相乘的二项式求展开式特定项两个相乘的二项式()()mn a b c d ++展开问题,可分别求得每个式子的通项公式,将其相乘便可得到此式的展开式的通项,利用此新通项分析得到需要的特定项。
三、典例导析题型一 求二项式的特定项例172()x x x-的展开式中,4x 的系数是______ (用数字作答).思路导析:要求72x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中4x 的系数即为72x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中3x的系数. 答案:84 解:72x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的第r+1项为()77217722rr r r rr r T C x C x x --+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 当2r =时为含3x 的项,其系数为()227284C -=,故原展开式中4x 的系数为84.规律总结:解决二项式问题要灵活的对问题进行变通,将类似二项式的问题转化为二项式问题进行解决。
三项二项式定理题型及解题方法
三项二项式定理题型及解题方法
三项二项式定理是高中数学中的一个重要定理,它在代数中有广泛的应用。
它提供了展开二项式的有效方法,使我们能够快速计算复杂的代数式。
下面将介绍一些与三项二项式定理相关的题型以及解题方法。
1. 展开二项式:给定一个二项式,要求将其完全展开。
这种题型最常见,也是最基础的应用。
三项二项式定理给出了二项式的展开公式,即(a+b+c)^n。
解题方法:使用三项二项式定理,按照指数递减的顺序依次展开。
首先展开三个一次项,然后展开三个二次项,以此类推。
注意合并同类项,最后化简即可。
2. 求特定项的系数:给定一个二项式展开式,要求计算某一项的系数。
这种题型需要我们找到展开式中特定项的系数。
解题方法:根据组合数学的知识,我们知道,展开式中每一项的系数可以通过组合数来表示。
利用组合数的性质可以比较容易地计算出特定项的系数。
3. 利用二项式定理证明等式:给定一个等式,要求通过二项式定理
证明其成立。
解题方法:根据等式两边的形式,选择一个合适的二项式进行展开,并根据等号两边的项数和系数的对应关系,推导出等式的成立。
除了以上三种题型,还有一些拓展题型,如利用二项式定理求解组合数的性质、利用二项式定理进行数列求和等。
这些题型在高中数学竞赛中较为常见,需要对二项式定理的应用和推导有较深入的理解。
总之,三项二项式定理是高中数学中的一个重要定理,掌握它的应用和解题方法对于提高代数计算能力和解决复杂代数问题有很大的帮助。
通过多做相关题目的练习,可以加深对二项式定理的理解,并提升解题的效率。
高中数学 二项式定理 知识点与常见题型解法
《二项式定理》知识点与常见题型解法一.知识梳理1.二项式定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C r n a n -r b r +…+C n n b n (n ∈N *)这个公式所表示的定理叫二项式定理,右边的多项式叫(a +b )n 的二项展开式.其中的系数C r n (r =0,1,…,n )叫二项式系数. 式中的r rn r n b a C -叫二项展开式的通项,用1r +T 表示,即通项1r +T =r rn rn b aC -.2.二项展开式形式上的特点(1)项数为n +1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n .(4)二项式的系数0n C ,C 1n ,...,C n -1n ,nn C .3.二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.即(2)增减性与最大值:二项式系数C k n ,当k <n +12时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的;当n 是偶数时,中间一项2nnC 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项2121+-=n nn nCC取得最大值.(3)各二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n=2n ; C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=12-n (奇数项与偶数项的二项式系数和相等).一个防范运用二项式定理一定要牢记通项1r +T =r rn rn b aC -,注意(a +b )n 与(b +a )n 虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不同的,一定要注意顺序问题,另外二项展开式的二项式系数与该项的(字母)系数是两个不同的概念,前者只指C r n ,而后者是字母外的部分.前者只与n 和r 有关,恒为正,后者还与a ,b 有关,可正可负.一个定理二项式定理可利用数学归纳法证明,也可根据次数,项数和系数利用排列组合的知识推导二项式定理.因此二项式定理是排列组合知识的发展和延续.两种应用(1)通项的应用:利用二项展开式的通项可求指定的项或指定项的系数等.(2)展开式的应用:利用展开式①可证明与二项式系数有关的等式;②可证明不等式;③可证明整除问题;④可做近似计算等.三条性质(1)对称性;(2)增减性;(3)各项二项式系数的和;二.常见题型【题型一】求展开特定项例1:(1+3x)n(其中n∈N*且n≥6)的展开式中x5与x6的系数相等,则n=()A.6B.7C.8D.9例2:(2014·大纲)8⎪⎪⎭⎫⎝⎛-xyyx的展开式中x2y2的系数为________.(用数字作答)【题型二】求展开特定项例3:在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是()A.74 B.121 C.-74 D.-121【题型三】求展开特定项例4:已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=()A.-4B.-3C.-2D.-1例5:在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记x m y n项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=()A.45 B.60 C.120 D.210例6:已知数列是等差数列,且,则在的展开式中,的系数为_______.【题型四】求展开特定项例7:求5212⎪⎭⎫⎝⎛++xx(x>0)的展开式经整理后的常数项.例8:若将展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为().A.11B.33C.55D.66 例9:(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为()A.10 B.20 C.30 D.60【题型五】二项式展开逆向问题例10:若C1n+3C2n+32C3n+…+3n-2C n-1n+3n-1=85,则n的值为()A.3B.4C.5D.6【题型六】赋值法求系数(和)问题例11:已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7.求:(1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a 7;(3)a 0+a 2+a 4+a 6; (4)||a 0+||a 1+||a 2+…+||a 7.例12:设nx 222⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2n x 2n ,则(a 0+a 2+a 4+…+a 2n )2-(a 1+a 3+a 5+…+a 2n -1)2=_______________________.例13:已知(x +1)2(x +2)2014=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+…+a 2016(x +2)2016,则a 12+a 222+a 323+…+a 201622016的值为______.【题型七】平移后系数问题例14:若将函数f (x )=x 5表示为f (x )=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 5(1+x )5, 其中a 0,a 1,a 2,…,a 5为实数,则a 3=____________.【题型八】二项式系数、系数最大值问题例15:nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+21的展开式中第五项和第六项的二项式系数最大,则第四项为________.例16:把(1-x )9的展开式按x 的升幂排列,系数最大的项是第________项A .4B .5C .6D .7例17:(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.【题型九】两边求导法求特定数列和例18:若(2x -3)5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5=________.【题型十】整除问题例19:设a ∈Z ,且0≤a <13,若512 012+a 能被13整除,则a =( )A .0B .1C .11D .12例20:已知m 是一个给定的正整数,如果两个整数a ,b 除以m 所得的余数相同,则称a 与b 对模m 同余,记作a ≡b (mod m ),例如:5≡13(mod 4).若22015≡r (mod 7),则r 可能等于( )A.2013B.2014C.2015D.2016答案解析例1:解析 由条件得C 5n 35=C 6n 36,∴n !5!(n -5)!=n !6!(n -6)!×3, ∴3(n -5)=6,n =7.故选B.例2:解析 8⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x y y x 展开式的通项公式为T r +1=C r 8rrx y y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-8=()42323881---r r r r y xC , 令8-32r =2,解得r =4,此时32r -4=2,所以展开式中x 2y 2的系数为(-1)4C 48=70.故填70. 例3:解析 展开式中含x 3项的系数为C 35(-1)3+C 36(-1)3+C 37(-1)3+C 38(-1)3=-121. 例4:解析 (1+ax )(1+x )5的展开式中x 2项为C 25x 2+ax ·C 15x =10x 2+5ax 2=(10+5a )x 2.∵x 2的系数为5, ∴10+5a =5,a =-1.故选D.例5:解析 在(1+x )6的展开式中,x m 的系数为C m 6,在(1+y )4的展开式中,y n 的系数为C n 4,故f (m ,n )=C m 6·C n 4.从而f (3,0)=C 36=20,f (2,1)=C 26·C 14=60,f (1,2)=C 16·C 24=36,f (0,3)=C 34=4,所以f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=120,故选C. 例6:解析的系数为。
高考数学讲义二项式定理.版块二.二项展开式2求展开式中的特定项.教师版
1.二项式定理⑴二项式定理()()011222...nn n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N这个公式表示的定理叫做二项式定理. ⑵二项式系数、二项式的通项011222...n n n n nn n n n C a C a b C a b C b --++++叫做()na b +的二项展开式,其中的系数()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr nT C a b -+=. ⑶二项式展开式的各项幂指数二项式()na b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是 ①各项的次数都等于二项式的幂指数n .②字母a 的按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零,字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n . ⑷几点注意①通项1r n r rr nT C a b -+=是()na b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()nb a +的展开式的第1r +项r n r rn C b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是()na b +这个标准形式下而言的,如()na b -的二项展开式的通项公式是()11rr n r r r n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r rr n T C a b -+=是不同的,在这知识内容求展开式中的特定项里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1rr n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......nr r n nn n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r rnC a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素, 只要知道其中四个即可求第五个元素.⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.2.二项式系数的性质⑴杨辉三角形:对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.” ⑵二项式系数的性质:()na b +展开式的二项式系数是:012,,,...,nn n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n . 当6n =时,()f r 的图象为下图:这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质. ①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.②增减性与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并且最大.由于展开式各项的二项式系数顺次是 ()01211,,112n n n n n n C C C -===⋅, ()()312123n n n n C --=⋅⋅,..., ()()()()112...2123....1k n n n n n k C k ----+=⋅⋅⋅⋅-,()()()()()12...21123...1knn n n n k n k C k k---+-+=⋅⋅⋅-,...,1nn C =.其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间. 当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n nC .当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n nnCC-+=.③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n nn n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即0241351......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.二项展开式2求展开式中的特定项(常数项,有理项,系数最大项等.) 常数项【例1】 在()2043x +展开式中,系数为有理数的项共有 项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星典例分析【题型】填空【关键字】2010年,湖北高考 【解析】略 【答案】6;【例2】 100的展开式中共有_____项是有理项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无【解析】展开式的第r 项为50100321100100C C23r r r rrr r T --+==⋅⋅,要使第r 项为有理项,需要r 为2与3的倍数,从而6r k =,k ∈Z , 又0100r ≤≤,故01216k =L ,,,,,共有17项.【答案】17;【例3】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,江西高考【解析】两个二项式的通项公式分别为3416110C (06)C (010)i j ij i j T x i S x j -++==≤≤,≤≤, 3411610C C (06010)i j i j i j T S x x i j -++⋅=≤≤,≤≤,当034i j-=即43i j =时,有3种情况:0i j ==;34i j ==,;68i j ==,.因此常数项为34686106101C C C C 4246++=.【答案】4246;【例4】 ()6211x x x x ⎛⎫++- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,辽宁高考 【解析】略 【答案】5-【例5】 二项式42x +x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_____________,展开式中各项系数和为 .(用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,石景山一模 【解析】通项公式4421442C 2C rrrr r rr T xx x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,2r =时,可得常数项2242C 24=;令1x =即可得各项系数和为4381=.【答案】24,81;【例6】 若123a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为220-,则实数a =___________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星【题型】填空【关键字】2010年,崇文1模 【解析】由二项式定理4124311212CC rrr r r r r a T a x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭.令44033r r -=⇒=. 于是有3312C 2201a a =-⇒=-. 【答案】1-;【例7】 在二项式52a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数是10-,则实数a 的值为 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,海淀一模 【解析】由二项式定理,()()5210355C C rrr rr rr a T xa xx --⎛⎫=-=-⋅ ⎪⎝⎭. 当1031r -=时,3r =,于是x 的系数为()3335C 10a a -=-,从而1a =.【答案】1;【例8】 在621x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是______.(结果用数值表示)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,西城2模【解析】容易知道26C 15=为所求. 【答案】15;【例9】 如果1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,第四项与第六项的系数相等,则n = ,展开式中的常数项的值等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,朝阳2模【解析】由题意有35C C 8n n n =⇒=;展开式的常数项的值为48C 70=.【答案】8,70;【例10】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】281(12)()x x x+-的展开式中常数项为4338812(1)42C C ⋅+⋅⋅-=-.【答案】42-;【例11】 若1()n x x+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为_______(用数字作答).【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,重庆高考【解析】由题意,2646n n =⇒=.于是通项662166r r r r r r T C x x C x ---+=⋅=当620r -=时,3r =.常数项为34620T C ==.【答案】20;【例12】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】若3(2n x的展开式中含有常数项,31(2)rn r r r n T C x -+=⋅为常数项,则7302rn -=, 即67n r =,所以n 被7整除,当76n r ==,时成立,最小的正整数n 等于7.【答案】7;【例13】 在2)n x+的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,江西高考【解析】通项公式为3212C =2C n rr n rr r r r nn x x--+T =(),由已知条件有30n r -=时,2C 60r r n =.容易验证当3n =时,不满足条件;6n =时满足条件.【答案】6;【例14】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【考点】求展开式中的特定项【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】21()n x x -的展开式中,通项公式22311C ()()(1)C r n r r r r n rr n n T x xx --+=-=-,常数项为15,则:230(1)C 15r r n n r -=-=,.所以n 可以被3整除.容易验证当3n =时,不满足条件;当6n =时,4r =,常数项446(1)C 15-=,故6n =.【答案】6;【例15】 已知231(1)()nx x x x+++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2008年,辽宁高考 【解析】31()n x x +的通项公式为4131C ()C r n r r r n rr n n T x x x--+==. 如果题目中的多项式展开后没有常数项,则:40120n r r n -≠--,,,≤≤. 所以n 被4除只能余1.当28n ≤≤时,5n =.【答案】5;【例16】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,山东高考【解析】用通项公式1212311212C ((1)C r r r r rr r r T xxx---+==-,当1203rr --=时,9r =, 常数项为912C 220-=-. 【答案】220-;【例17】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,山东高考【解析】第三项的系数为2C n -,第五项的系数为4C n ,由第三项与第五项的系数之比为314-,可解得10n =,则通项210110()(rrr r T C x -+==405210()r rr i C x--,当4050r -=,解得8r =,故所求的常数项为8810()C 45i -=. 【答案】45;【例18】 已知10()n n ∈N ≤,若nxx )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项335121()()(1)C C rn r r r r n rr n n T x x x--+=-=-,存在常数项,则350n r -=, n 能被5整除,所以n 只有两种选择.选B .【答案】B ;【例19】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,江西高考【解析】两个二项式的通项公式分别为3416110C (06)C (010)i j ij i j T x i S x j -++==≤≤,≤≤, 3411610C C (06010)i j ij i j T S x x i j -++⋅=≤≤,≤≤,当034i j-=即43i j =时,有3种情况:0i j ==;34i j ==,;68i j ==,.因此常数项为34686106101C C C C 4246++=.【答案】4246;【例20】 51(2x x+的展开式中整理后的常数项为 (用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2005年,湖北高考【解析】注意到21055512((()22(2)x x x x x x +++==,所以要求10(x +的5x 的系数,10(x 的通项公式为:101011010C C r r r rr r r T x x --+==当5r =时,可求得10(x 的5x 的系数,所以所求常数项为55105C 2=.当然也可以直接将原多项式变为10,然后用通项公式求常数项.【例21】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】281(12)()x x x+-的展开式中常数项为4338812(1)42C C ⋅+⋅⋅-=-.【答案】42-;【例22】 已知312nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的常数项是第7项,则n 的值为( )A .7B .8C .9D .10【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略; 【答案】B ;【例23】 在2)n x+的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,江西高考【解析】通项公式为3212C =2C n rr n rr r r r nn x x--+T =(),由已知条件有30n r -=时,2C 60r r n =.容易验证当3n =时,不满足条件;6n =时满足条件.【答案】6;【例24】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】21()n x x -的展开式中,通项公式22311C ()()(1)C r n r r r r n rr n n T x xx--+=-=-, 常数项为15,则:230(1)C 15r r n n r -=-=,.所以n 可以被3整除.容易验证当3n =时,不满足条件;当6n =时,4r =,常数项446(1)C 15-=,故6n =.【答案】6;【例25】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,山东高考 【解析】用通项公式1212311212C ((1)C r r rr rr r r T xxx---+==-,当1203rr --=时,9r =, 常数项为912C 220-=-. 【答案】220-;【例26】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,山东高考【解析】第三项的系数为2C n -,第五项的系数为4C n ,由第三项与第五项的系数之比为314-,可解得10n =,则通项210110()(rrr r T C x -+==405210()r rr i C x--,当4050r -=,解得8r =,故所求的常数项为8810()C 45i -= 【答案】45;【例27】 已知10()n n ∈N ≤,若nx x )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项335121()()(1)C C rn r r r r n rr n n T x x x--+=-=-,存在常数项, 则350n r -=,n 能被5整除,所以n 只有两种选择.选B .【答案】B ;【例28】 12x ⎛- ⎝展开式中的常数项为( )A .1320-B .1320C .220-D .220【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2008年,山东高考 【解析】41212311212C C (1)rr r r r r r T xx--+⎛==- ⎝, 412093r r -=⇒=,9912121110C (1)22032⨯⨯-=-=-⨯.【答案】C ;【例29】 求612x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中的常数项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】212xx ++= 12612xx ⎛⎫++= ⎪⎝⎭. 由12展开式的通项公式12611212rr r rr T x --+==C C ,可得展开式的常数项为612924=C .【例30】 6122x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年,四川高考 【解析】通项公式662621661C (2)(1)C 22rr rr r r rr T x x x ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令620r -=,得3r =, 故常数项为336(1)C 20-=-.【答案】-20【例31】 在2nx ⎫+⎪⎭的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于( )A.3 B.6 C.9 D.12【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项公式3212C 2C rn r rn rr r r nn T x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,令3023n r nr -=⇒=,且n 为3的倍数. 常数项为2332C 60215nn n==⨯,从而6n ≤,故3n =或6,验证可知6n =.【答案】B ;【例32】 1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的第5项为常数项,那么正整数n 的值是 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2007年,四川高考 【解析】8n =;44448411C C n n nn T xx x --+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭为常数项,故80n -=.【答案】8;【例33】 若nx x ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+31的展开式中存在常数项,则n 的值可以是( ) A .10 B .11 C .12 D .14【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009年,东城区一模 【解析】通项公式3561C C rn rr n r rr n n T x --+==,由题设知存在r n ≤,使得350n r -=,即35n r =,因此n 应是5的倍数,只有A 选项符合要求,验证可知满足要求.【答案】A ;【例34】 在261(2)x x-的展开式中常数项是 ,中间项是________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】略【答案】360160x -,.35460160T T x ==-,.【例35】 已知231(1)()nx x x x+++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【考点】求展开式中的特定项【题型】填空【关键字】2008年,辽宁高考 【解析】31()n x x +的通项公式为4131C ()C r n r r r n rr n n T x x x--+==. 如果题目中的多项式展开后没有常数项,则:40120n r r n -≠--,,,≤≤. 所以n 被4除只能余1.当28n ≤≤时,5n =.【答案】5;【例36】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】若3(2n x的展开式中含有常数项,31(2)rn r r r n T C x -+=⋅为常数项,则7302rn -=, 即67n r =,所以n 被7整除,当76n r ==,时成立,最小的正整数n 等于7.【答案】7;【例37】 已知2nx⎛- ⎝的展开式中第三项与第五项的系数之比为314,则展开式中常数项是( )A .1-B .1C .45-D .45【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【解析】通项公式52221C ()(1)C rn r r n rr r r nn T x x --+⎛==- ⎝,由题设2244(1)C 310(1)C 14n nn -=⇒=-. 令52082n r r -=⇒=,故常数项为8810(1)C 45-=. 【答案】D ;【例38】 若21nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的二项式系数和为512,则n 等于________;该展开式中的常数项为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年朝阳区一模【解析】由题设25129nn =⇒=,通项公式291831991C ()C rrrr rr T x xx --+⎛⎫== ⎪⎝⎭, 令1830r -=,得6r =,故常数项为69C 84=. 【答案】9;84;【例39】 若921ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为84,则a =_____,其展开式中二项式系数之和为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年,西城区二模 【解析】通项公式2991831991C ()(1)C rrrr r r rr T ax a xx ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令1830r -=,得6r =, 常数项6639(1)C 841a a -=⇒=,展开式中二项式系数之和为92512=.【答案】1512,;【例40】 若1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A .10B .20C .30D .120【考点】求展开式中的特定项 【难度】2星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略 【答案】B ;有理项【例41】 求二项式15的展开式中:⑴常数项;⑵有几个有理项(只需求出个数即可); ⑶有几个整式项(只需求出个数即可).【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项为:30515611515(1)C (1)2C rrrr rr r r r T x--+=-=-. ⑴设1r T +项为常数项,则30506r -=,得6r =,即常数项为667152C T =; ⑵设1r T +项为有理项,则3055566r r -=-为整数,∴r 为6的倍数,又∵015r ≤≤,∴r 可取0,6,12三个数, 故共有3个有理项.⑶556r -为非负整数,得0r =或6,∴有两个整式项.【例42】100的展开式中共有_______项是有理项. 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无【解析】展开式的第r 项为50100321100100C C23r r rrrr r T --+==⋅⋅,要使第r 项为有理项,需要r 为2与3的倍数,从而6r k =,k ∈Z , 又0100r ≤≤,故01216k =L ,,,,,共有17项.【答案】17;【例43】 二项式15的展开式中:⑴求常数项;⑵有几个有理项; ⑶有几个整式项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项为:30515611515(1)C (1)2C r rr rr r rr r T x--+=-=-.⑴1r T +项为常数项,则30506r -=,得6r =,即常数项为667152C T =;⑵设1r T +项为有理项,则3055566r r -=-为整数,∴r 为6的倍数, 又∵015r ≤≤,∴r 可取0612,,三个数.⑶556r -为非负整数,得0r =或6,∴有两个整式项.【例44】 已知在n的展开式中,前三项的系数成等差数列①求n ;②求展开式中的有理项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】①通项公式2341C C 2rn rr r n rn r nr T x--+==, 由题设2102C C C 2822nn nn +=⨯⇒=(1n =舍去).②34841C 2r rr r T x -+=,1r T +为有理项的充要条件为344r -∈Z ,所以r 是4的倍数,048r =,,.因此所有有理项为415923518256T x T x T x ===,,.【例45】 二项展开式15中,有理项的项数是( )A .3B .4C .5D .6【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】45515611515C C rrrrrr T x --+=⋅=⋅(r = 0,1,2,…,14 ), 当3915r =,,时,为有理项,选A .【答案】A ;【例46】 在(1132的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为p ,则1p x dx =⎰A .1B .67 C .76 D .1113【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】选择【关键字】2009届高考数学二轮冲刺专题测试【解析】B ;11111111323211111C 3232C rrr rr r r r r T x x x --+-+⎛⎫⎛⎫=⋅⋅=⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭于是r 可取3,9, 则21126P ==,1711660066|77x dx x ⎰== 【答案】B ;【例47】12的展开式中,含x 的正整数次幂的项共有( ) A .4项 B .3项 C .2项 D .1项【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略 【答案】B ;【例48】若(51a +=+a ,b 为有理数),则a b +=( ) A .45B .55C .70D .80【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009年,北京高考【解析】(523451141+=++++=+【答案】C ;系数最大的项【例49】 已知(n x +的展开式中前三项的系数成等差数列.⑴求n 的值;⑵求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】⑴由题设,得02111C C 2C 42n nn +=⨯,即2980n n -+=,解得8n =或1n =(舍去). ⑵设第1r +项的系数最大,则1881188111C C 2211C C 22rr r r r r r r ++--⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩≥≥,即1182(1)1129r r r r⎧⎪-+⎪⎨⎪⎪-⎩≥≥解得2r =或3r =.所以系数最大的项为7523477T x T x ==,.【例50】 20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项?【考点】求展开式中的特定项 【难度】2星 【题型】解答 【关键字】无【解析】通项公式为20120C 2(3)rr r r T x -+=⋅⋅. 若第1r +项最大,设第1r +项的系数为1r t +,则11211r r r rt tt t +++≥,≥. 将通项公式系数代入化简得:2(1)3(21)113(20)2r r r r+--≥,≥.解出586355r ≤≤.∴12r =因此系数最大的项是第13项.【答案】13;【例51】 已知(13)n x +的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】由已知有21C C C 121n n n n n n --++=,即22400n n +-=,解得15n =或16n =-(舍去) 设第第1r +项的系数最大,则111515111515C 3C 3C 3C 3r r r r r r r r ++--⎧⋅⋅⎪⎨⋅⋅⎪⎩≥≥,即133115116r r r r -+-≥,≥ 解得1112r =,所以系数最大的项为1111111215C 3T x =⋅和1212121315C 3T x =⋅.【例52】 在132nx x -⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是____.A .7-B .7C .28-D .28【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009届高考数学二轮冲刺专题测试【解析】于是8n =⨯,展开式的常数项为6216378C 72x T x -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【答案】B ;【例53】 已知lg 8(2)x x x +的展开式中,二项式系数最大的项的值等于1120,求x . 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】由题设,44lg 48C (2)()1120x x x =,即44lg 1x x +=,0x >. 故44lg 0x +=或1x =,解得x 的值为1或110. 【答案】x 的值为1或110.【例54】 求10的展开式中,系数绝对值最大的项以及系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项公式为:3056110C (1)2r rrrr T x--+=-⋅⋅,系数的绝对值为10C 2rr -⋅,记为1r t +.用前后两项系数的绝对值作商得:1(1)12101011010C 2C 10!!(10)!10C 22C (1)!(9)!210!2(1)r r r r r r rr t r r r t r r r +-+++-+⋅--===⋅=⋅+⋅-⋅+. 令1012(1)r r -+≥得:83r ≤,即012r =,,时,上述不等式成立. 所以,系数的绝对值从第1项到第4项增加,以后逐项减小. 系数绝对值最大的项为第4项,5533322410C (1)215T x x -=-=-.从系数绝对值的变化情况及系数的正负交替,只要比较第3项与第5项的系数,记它们的系数分别为3t 与5t ,224431051045210105C 2C 24168t t --=⋅==⋅==,. 所以,系数最大的项为第5项,5351058T x =.【例55】 已知n展开式中的倒数第三项的系数为45,求: ⑴含3x 的项; ⑵系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】⑴ 由题设知2C 45n n-=,解得10n =. 21113010341211010C ()()C r rrrr r T x x x---+==,令11303612r r -=⇒=, 因此含3x 的项为633710C 210T x x ==. ⑵ 系数最大的项为中间项,即55302551212610C 252T xx -==.【例56】 设m n +∈N ,,1m n ,≥,()(1)(1)m n f x x x =+++的展开式中,x 的系数为19.⑴求()f x 展开式中2x 的系数的最大、最小值;⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m 、n 的值,求7x 的系数.【考点】求展开式中的特定项【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】11C C 19m n +=,即19m n +=.∴19m n =-.⑴设2x 的系数为222221919C C 1917117124mnT n n n ⎛⎫=+=-+=-+- ⎪⎝⎭.∵n +∈N ,1n ≥,∴当1n =或18n =时,max 163T =;当9n =或10时,min 81T =. ⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m n ,的值,即98()(1)(1)f x x x =+++从而7x 的系数为77109C C 156+=.【例57】 已知:223(3)n x x +的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992.⑴求展开式中二项式系数最大的项;⑵求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】令1x =,则展开式中各项系数和为2(13)2n n +=,又展开式中二项式系数和为2n ,∴222992n n -=,5n =.⑴ ∵5n =,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴223226335C ()(3)90T x x x ==,22232233345C ()(3)270T x x x ==, ⑵ 设展开式中第1r +项系数最大,则21045233155C ()(3)3C r rrr rr r T x x x+-+==,∴115511553C 3C 79223C 3C r r r r r r r r r --++⎧⎪⇒⎨⎪⎩≥≤≤≥,∴4r =, 即展开式中第5项系数最大,2264243355C ()(3)405T x x x ==.【例58】20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项?【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】通项公式为20120C 2(3)rr r r T x -+=⋅⋅. 若第1r +项最大,设第1r +项的系数为1r t +,则11211r r r rt tt t +++≥,≥. 将通项公式系数代入化简得:2(1)3(21)113(20)2r r r r+--≥,≥.解出586355r ≤≤.∴12r =因此系数最大的项是第13项.【答案】13;【例59】 关于二项式2005(1)x -有下列命题:①该二项展开式中非常数项的系数和是1:②该二项展开式中第六项为619992005C x; ③该二项展开式中系数最大的项是第1003项与第1004项; ④当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是2005. 其中正确命题的序号是__________.(注:把你认为正确的命题序号都填上)【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无【解析】二项式2005(1)x -所有项的系数和为0,其常数项为1-,非常数项的系数和是1,得①正确;二项展开式的第六项为520002005C x,即得②错误; 二项展开式中系数绝对值最大的项为第1003项(系数为10022005C )与第1004项(系数为10032005C -),得系数最大的项是第1003项,即③错误; 当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是20052006(1)2005+-=,即④正确.故应填①④.【答案】①④;【例60】 在2nx ⎛ ⎝的展开式,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项为 .(用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无【解析】7;根据第5项的二项式系数最大可求出n .常数项为7。
高中数学 第一章 计数原理 1.3 二项式定理 1.3.1 二项
1.3.1 二项式定理1.二项式定理(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C k n a n -k b k +…+C n n b n (n ∈N *) (1)这个公式叫做二项式定理.(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a +b )n的二项式的展开式,展开式中一共有____项.(3)二项式系数:各项的系数__(k ∈{0,1,2,…,n })叫做二项式系数. 2.二项展开式的通项(a +b )n展开式中第k +1项____________(k ∈{0,1,2,…,n })称为二项展开式的通项. 预习交流(1)二项展开式的特点有哪些?(2)(x +1)n的展开式共有11项,则n 等于( ). A .9 B .10 C .11 D .12(3)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 7的展开式中第3项的二项式系数为__________,第6项的系数为__________,x 的次数为5的项为__________.答案:1.(2)n +1 (3)C kn2.T k +1=C k n a n -k b k预习交流:(1)提示:①项数:n +1项;②指数:字母a ,b 的指数和为n ,字母a 的指数由n 递减到0,同时b 的指数由0递增到n ;③通项公式T r +1=C r n a n -r b r指的是第r +1项,不是第r 项;④某项的二项式系数与该项的系数不是一个概念,C rn 叫做二项式系数,而某一项的系数是指此项中除字母外的部分,如(1+2x )3的二项展开式中第3项的二项式系数为C 23=3,而该项的系数为C 23·22=12.(2)提示:B(3)提示:21 -84 -448x 5一、二项式定理的直接应用求⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x 4的展开式.思路分析:直接利用二项式定理处理是基本的方法.但考虑到处理起来比较复杂,因此可以考虑将原式变形后再展开.化简:(x -1)5+5(x -1)4+10(x -1)3+10(x -1)2+5(x -1).熟记二项式(a +b )n的展开式,是解决此类问题的关键,我们在解较复杂的二项式问题时,可根据二项式的结构特征进行适当变形,简化展开二项式的过程,使问题的解决更加简便.二、二项展开式中特定项(项的系数)的计算1.(2011山东高考,理14)若⎝⎛⎭⎪⎫x -a x 26展开式的常数项为60,则常数a 的值为__________.思路分析:利用二项式定理的通项公式求出不含x 的项即可.2.(2011天津高考,理5)在⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2x 6的二项展开式中,x 2的系数为( ).A .-154B .154C .-38D .38思路分析:利用二项展开式的通项公式求.1.(2011陕西高考,理4)(4x -2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( ). A .-20 B .-15 C .15 D .202.(2011广东高考,理10)x ⎝⎛⎭⎪⎫x -2x 7的展开式中,x 4的系数是________.(用数字作答)求二项展开式的特定项问题,实质是考查通项T k +1=C k n an -k b k的特点,一般需要建立方程求k ,再将k 的值代回通项求解,注意k 的取值范围(k =0,1,2,…,n ).(1)第m 项:此时k +1=m ,直接代入通项;(2)常数项:即这项中不含“变元”,令通项中“变元”的幂指数为0建立方程; (3)有理项:令通项中“变元”的幂指数为整数建立方程.特定项的系数问题及相关参数值的求解等都可依据上述方法求解. 三、二项式定理的应用(整除问题)试判断7777-1能否被19整除.思路分析:由于76是19的倍数,可将7777转化为(76+1)77用二项式定理展开.证明:32n +2-8n -9是64的倍数.用二项式定理解决a n+b 整除(或余数)问题时,一般需要将底数a写成除数m 的整数倍加上或减去r (1≤r <m )的形式,利用二项展开式求解.答案:活动与探究1:解法1:⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=C 04(3x )4⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 0+C 14(3x )3·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +C 24(3x )2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+C 34(3x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 3+C 44(3x )0⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 4=81x 2+108x +54+12x +1x 2.解法2:⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=3x +14x 2=1x 2(81x 4+108x 3+54x 2+12x +1)=81x 2+108x +54+12x +1x2.迁移与应用: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.活动与探究2:1.4 解析:由二项式定理可知T r +1=C r 6x 6-r⎝ ⎛⎭⎪⎫-a x 2r =C r 6(-a )r x 6-3r, 令6-3r =0,得r =2,∴T 3=C 26(-a )2=60. ∴15a =60.∴a =4.2.C 解析:设含x 2的项是二项展开式中第r +1项,则T r +1=C r 6⎝ ⎛⎭⎪⎫x 26-r·⎝⎛⎭⎪⎫-2x r=C r 6⎝ ⎛⎭⎪⎫126-r (-2)r x 3-r.令3-r =2,得r =1.∴x 2的系数为C 16⎝ ⎛⎭⎪⎫125(-2)=-38.迁移与应用:1.C 解析:设第r +1项为常数项,T r +1=C r 622x (6-r )(-2-x )r =(-1)r ·C r 6212x -2rx -rx, ∴12x -3rx =0, ∴r =4.∴常数项为T 5=(-1)4C 46=15.2.84 解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 7的通项T r +1=C r 7x 7-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x r =(-2)r C r 7x 7-2r.令7-2r =3得r =2.因而⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 7展开式中含x 3项的系数为(-2)2·C 27=4×7×62=84.故x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 7的展开式中,x 4的系数为84.活动与探究3:解:7777-1=(76+1)77-1=7677+C 177·7676+C 277·7675+…+C 7677·76+C 7777-1=76(7676+C 1777675+C 2777674+…+C 7677).由于76能被19整除,因此7777-1能被19整除.迁移与应用:证明:∵32n +2-8n -9 =9n +1-8n -9=(8+1)n +1-8n -9 =8n +1+C 1n +1·8n +…+C n -1n +1·82+C nn +1·8+1-8n -9=8n +1+C 1n +1·8n +…+C n -1n +1·82+8(n +1)+1-8n -9=8n +1+C 1n +1·8n +…+C n -1n +1·82=(8n -1+C 1n +1·8n -2+…+C n -1n +1)·64,故32n +2-8n -9是64的倍数.1.⎝⎛⎭⎪⎫x -1x 16的二项展开式中第4项是( ). A .C 216x 12B .C 316x 10 C .-C 316x 10D .C 416x 82.(2012天津高考,理5)在⎝⎛⎭⎪⎫2x 2-1x 5的二项展开式中,x 的系数为( ).A .10B .-10C .40D .-403.(2012山东省实验中学诊断,理6)二项式⎝⎛⎭⎪⎫x 2+2x 10的展开式中的常数项是( ).A .第10项B .第9项C .第8项D .第7项4.(2012湖南高考,理13)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6的二项展开式中的常数项为________.(用数字作答)5.在(x +43y )20的展开式中,系数为有理数的项共有__________项. 6.(1-x )4·(1-x )3的展开式中x 2的系数是__________.答案:1.C 解析:展开式的通项公式为T r +1=C r 16·(x )16-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r ·C r 16·x 16-2r , ∴第4项为T 4=(-1)3C 316·x 10=-C 316x 10. 2.D 解析:T r +1=C r5(2x 2)5-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r 25-r C r 5x 10-3r ,∴当10-3r =1时,r =3.∴(-1)325-3C 35=-40.3.B 解析:展开式的通项公式为T r +1=C r 10x 20-2r ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x r =2r C r 10·x 20-5r 2,令20-5r 2=0,得r =8.∴常数项为第9项.4.-160 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6的通项为T r +1=C r 6(2x )6-r⎝⎛⎭⎪⎫-1x r=(-1)r C r 626-r x 3-r .当3-r =0时,r =3.故(-1)3C 3626-3=-C 3623=-160.5.6 解析:∵T r +1=3r4C r 20x20-r y r(r =0,1,2,…,20)的系数为有理数,∴r =0,4,8,12,16,20,共6项.6.-6 解析:展开式中的x 2项为C 14·(-x )1·C 23·(-x )2+C 24(-x )2C 03=-6x 2.。
二项式定理.版块二.二项展开式2求展开式中的特定项.教师版 普通高中数学复习讲义Word版
1.二项式定理⑴二项式定理()()011222...nn n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N这个公式表示的定理叫做二项式定理. ⑵二项式系数、二项式的通项011222...n n n n nn n n n C a C a b C a b C b --++++叫做()na b +的二项展开式,其中的系数()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr nT C a b -+=. ⑶二项式展开式的各项幂指数二项式()na b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是 ①各项的次数都等于二项式的幂指数n .②字母a 的按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零,字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n . ⑷几点注意①通项1r n r rr nT C a b -+=是()na b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()nb a +的展开式的第1r +项r n r rn C b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是()na b +这个标准形式下而言的,如()na b -的二项展开式的通项公式是()11rr n r r r n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r rr n T C a b -+=是不同的,在这知识内容求展开式中的特定项里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1rr n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......nr r n nn n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r rnC a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素, 只要知道其中四个即可求第五个元素.⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.2.二项式系数的性质⑴杨辉三角形:对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.” ⑵二项式系数的性质:()na b +展开式的二项式系数是:012,,,...,nn n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n . 当6n =时,()f r 的图象为下图:这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质. ①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.②增减性与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并且最大.由于展开式各项的二项式系数顺次是 ()01211,,112n n n n n n C C C -===⋅, ()()312123n n n n C --=⋅⋅,..., ()()()()112...2123....1k n n n n n k C k ----+=⋅⋅⋅⋅-,()()()()()12...21123...1knn n n n k n k C k k---+-+=⋅⋅⋅-,...,1nn C =.其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间. 当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n nC .当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n nnCC-+=.③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n nn n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即0241351......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.二项展开式2求展开式中的特定项(常数项,有理项,系数最大项等.) 常数项【例1】 在()2043x +展开式中,系数为有理数的项共有 项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星典例分析【题型】填空【关键字】2010年,湖北高考 【解析】略 【答案】6;【例2】 100的展开式中共有_____项是有理项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无【解析】展开式的第r 项为50100321100100C C23r r r rrr r T --+==⋅⋅,要使第r 项为有理项,需要r 为2与3的倍数,从而6r k =,k ∈Z , 又0100r ≤≤,故01216k =,,,,,共有17项.【答案】17;【例3】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,江西高考【解析】两个二项式的通项公式分别为3416110C (06)C (010)i j ij i j T x i S x j -++==≤≤,≤≤, 3411610C C (06010)i j i j i j T S x x i j -++⋅=≤≤,≤≤,当034i j-=即43i j =时,有3种情况:0i j ==;34i j ==,;68i j ==,.因此常数项为34686106101C C C C 4246++=.【答案】4246;【例4】 ()6211x x x x ⎛⎫++- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,辽宁高考 【解析】略 【答案】5-【例5】 二项式42x +x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_____________,展开式中各项系数和为 .(用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,石景山一模 【解析】通项公式4421442C 2C rrrr r r r T xxx --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,2r =时,可得常数项2242C 24=; 令1x =即可得各项系数和为4381=.【答案】24,81;【例6】 若12a x ⎫⎪⎭的展开式中的常数项为220-,则实数a =___________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星【题型】填空【关键字】2010年,崇文1模【解析】由二项式定理4124311212CC rrr r r r r a T a x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭.令44033r r -=⇒=. 于是有3312C 2201a a =-⇒=-. 【答案】1-;【例7】 在二项式52a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数是10-,则实数a 的值为 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,海淀一模 【解析】由二项式定理,()()5210355C C rrr rr rr a T xa xx --⎛⎫=-=-⋅ ⎪⎝⎭. 当1031r -=时,3r =,于是x 的系数为()3335C 10a a -=-,从而1a =.【答案】1;【例8】 在621x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是______.(结果用数值表示)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,西城2模【解析】容易知道26C 15=为所求. 【答案】15;【例9】 如果1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,第四项与第六项的系数相等,则n = ,展开式中的常数项的值等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,朝阳2模【解析】由题意有35C C 8n n n =⇒=;展开式的常数项的值为48C 70=.【答案】8,70;【例10】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】281(12)()x x x+-的展开式中常数项为4338812(1)42C C ⋅+⋅⋅-=-.【答案】42-;【例11】 若1()n x x+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为_______(用数字作答).【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,重庆高考【解析】由题意,2646n n =⇒=.于是通项662166r r r r r r T C x x C x ---+=⋅=当620r -=时,3r =.常数项为34620T C ==. 【答案】20;【例12】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】若3(2n x的展开式中含有常数项,31(2)rn r r r n T C x -+=⋅为常数项,则7302rn -=, 即67n r =,所以n 被7整除,当76n r ==,时成立,最小的正整数n 等于7.【答案】7;【例13】 在2)n x+的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,江西高考【解析】通项公式为3212C =2C n rr n rr r r r nn x x--+T =(),由已知条件有30n r -=时,2C 60r r n =.容易验证当3n =时,不满足条件;6n =时满足条件.【答案】6;【例14】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【考点】求展开式中的特定项【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】21()n x x -的展开式中,通项公式22311C ()()(1)C r n r r r r n rr n n T x xx --+=-=-,常数项为15,则:230(1)C 15r r n n r -=-=,.所以n 可以被3整除.容易验证当3n =时,不满足条件;当6n =时,4r =,常数项446(1)C 15-=,故6n =.【答案】6;【例15】 已知231(1)()nx x x x+++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2008年,辽宁高考 【解析】31()n x x +的通项公式为4131C ()C r n r r r n rr n n T x x x--+==. 如果题目中的多项式展开后没有常数项,则:40120n r r n -≠--,,,≤≤. 所以n 被4除只能余1.当28n ≤≤时,5n =.【答案】5;【例16】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,山东高考【解析】用通项公式1212311212C ((1)C r r r r rr r r T x xx---+==-,当1203rr --=时,9r =, 常数项为912C 220-=-. 【答案】220-;【例17】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,山东高考【解析】第三项的系数为2C n -,第五项的系数为4C n ,由第三项与第五项的系数之比为314-,可解得10n =,则通项210110()(rrr r T C x -+==405210()r rr i C x--,当4050r -=,解得8r =,故所求的常数项为8810()C 45i -=. 【答案】45;【例18】 已知10()n n ∈N ≤,若nxx )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项335121()()(1)C C rn r r r r n rr n n T x xx --+=-=-,存在常数项,则350n r -=, n 能被5整除,所以n 只有两种选择.选B .【答案】B ;【例19】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,江西高考【解析】两个二项式的通项公式分别为3416110C (06)C (010)i j ij i j T x i S x j -++==≤≤,≤≤, 3411610C C (06010)i j ij i j T S x x i j -++⋅=≤≤,≤≤,当034i j-=即43i j =时,有3种情况:0i j ==;34i j ==,;68i j ==,.因此常数项为34686106101C C C C 4246++=.【答案】4246;【例20】 51(2x x+的展开式中整理后的常数项为 (用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2005年,湖北高考【解析】注意到551(2x x +==所以要求10(x +的5x 的系数,10(x 的通项公式为:101011010C C r r r rr r r T x x --+==当5r =时,可求得10(x 的5x =.当然也可以直接将原多项式变为10,然后用通项公式求常数项.;【例21】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】281(12)()x x x+-的展开式中常数项为4338812(1)42C C ⋅+⋅⋅-=-.【答案】42-;【例22】 已知312nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的常数项是第7项,则n 的值为( )A .7B .8C .9D .10【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略; 【答案】B ;【例23】 在2)n x+的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,江西高考【解析】通项公式为3212C =2C n rr n rr r r r nn x x--+T =(),由已知条件有30n r -=时,2C 60r r n =.容易验证当3n =时,不满足条件;6n =时满足条件.【答案】6;【例24】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】21()n x x -的展开式中,通项公式22311C ()()(1)C r n r r r r n rr n n T x xx--+=-=-, 常数项为15,则:230(1)C 15r r n n r -=-=,.所以n 可以被3整除.容易验证当3n =时,不满足条件;当6n =时,4r =,常数项446(1)C 15-=,故6n =.【答案】6;【例25】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,山东高考 【解析】用通项公式1212311212C ((1)C r r rr rr r r T xxx---+==-,当1203rr --=时,9r =, 常数项为912C 220-=-. 【答案】220-;【例26】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,山东高考【解析】第三项的系数为2C n -,第五项的系数为4C n ,由第三项与第五项的系数之比为314-,可解得10n =,则通项210110()(rrr r T C x -+==405210()r rr i C x--,当4050r -=,解得8r =,故所求的常数项为8810()C 45i -= 【答案】45;【例27】 已知10()n n ∈N ≤,若nxx )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项335121()()(1)C C rn r r r r n rr n n T x x x--+=-=-,存在常数项, 则350n r -=,n 能被5整除,所以n 只有两种选择.选B .【答案】B ;【例28】 12x ⎛- ⎝展开式中的常数项为( )A .1320-B .1320C .220-D .220【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2008年,山东高考 【解析】41212311212C C (1)rr r r r r r T xx--+⎛==- ⎝, 412093r r -=⇒=,9912121110C (1)22032⨯⨯-=-=-⨯.【答案】C ;【例29】 求612x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中的常数项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】212xx ++= 12612xx ⎛⎫++= ⎪⎝⎭.由12展开式的通项公式12611212rr r rr T x --+==C C ,可得展开式的常数项为612924=C .【例30】 6122x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年,四川高考 【解析】通项公式662621661C (2)(1)C 22rr rr r r rr T x x x ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令620r -=,得3r =, 故常数项为336(1)C 20-=-.【答案】-20【例31】 在2nx ⎫+⎪⎭的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于( )A.3 B.6 C.9 D.12【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项公式3212C 2C rn r r n rr r r nn T x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,令3023n r nr -=⇒=,且n 为3的倍数. 常数项为2332C 60215n n n==⨯,从而6n ≤,故3n =或6,验证可知6n =.【答案】B ;【例32】 1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的第5项为常数项,那么正整数n 的值是 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2007年,四川高考 【解析】8n =;44448411C C n n nn T xx x --+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭为常数项,故80n -=.【答案】8;【例33】 若nx x ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+31的展开式中存在常数项,则n 的值可以是( ) A .10 B .11 C .12 D .14【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009年,东城区一模【解析】通项公式3561C C rn rr n r rr n n T x --+==,由题设知存在r n ≤,使得350n r -=,即35n r =,因此n 应是5的倍数,只有A 选项符合要求,验证可知满足要求.【答案】A ;【例34】 在261(2)x x-的展开式中常数项是 ,中间项是________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】略【答案】360160x -,.35460160T T x ==-,.【例35】 已知231(1)()n x x x x +++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【考点】求展开式中的特定项【题型】填空【关键字】2008年,辽宁高考 【解析】31()n x x +的通项公式为4131C ()C r n r r r n rr n n T x x x--+==. 如果题目中的多项式展开后没有常数项,则:40120n r r n -≠--,,,≤≤. 所以n 被4除只能余1.当28n ≤≤时,5n =.【答案】5;【例36】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】若3(2n x的展开式中含有常数项,31(2)rn r r r n T C x -+=⋅为常数项,则7302rn -=, 即67n r =,所以n 被7整除,当76n r ==,时成立,最小的正整数n 等于7.【答案】7;【例37】 已知2nx⎛- ⎝的展开式中第三项与第五项的系数之比为314,则展开式中常数项是( )A .1-B .1C .45-D .45【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【解析】通项公式52221C ()(1)C rn r r n rr r r nn T x x --+⎛==- ⎝,由题设2244(1)C 310(1)C 14n nn -=⇒=-. 令52082n r r -=⇒=,故常数项为8810(1)C 45-=. 【答案】D ;【例38】 若21nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的二项式系数和为512,则n 等于________;该展开式中的常数项为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年朝阳区一模【解析】由题设25129nn =⇒=,通项公式291831991C ()C rrrr rr T x xx --+⎛⎫== ⎪⎝⎭, 令1830r -=,得6r =,故常数项为69C 84=. 【答案】9;84;【例39】 若921ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为84,则a =_____,其展开式中二项式系数之和为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年,西城区二模 【解析】通项公式2991831991C ()(1)C rrrr r r rr T ax a xx ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令1830r -=,得6r =,常数项6639(1)C 841a a -=⇒=,展开式中二项式系数之和为92512=. 【答案】1512,;【例40】 若1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A .10B .20C .30D .120【考点】求展开式中的特定项 【难度】2星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略 【答案】B ;有理项【例41】 求二项式15的展开式中:⑴常数项;⑵有几个有理项(只需求出个数即可); ⑶有几个整式项(只需求出个数即可).【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项为:30515611515(1)C (1)2C rrrr rr r r r T x--+=-=-. ⑴设1r T +项为常数项,则30506r -=,得6r =,即常数项为667152C T =;⑵设1r T +项为有理项,则3055566r r -=-为整数,∴r 为6的倍数, 又∵015r ≤≤,∴r 可取0,6,12三个数, 故共有3个有理项.⑶556r -为非负整数,得0r =或6,∴有两个整式项.【例42】100的展开式中共有_______项是有理项. 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无【解析】展开式的第r 项为50100321100100C C23r r rrrr r T --+==⋅⋅,要使第r 项为有理项,需要r 为2与3的倍数,从而6r k =,k ∈Z , 又0100r ≤≤,故01216k =,,,,,共有17项.【答案】17;【例43】 二项式15的展开式中:⑴求常数项;⑵有几个有理项; ⑶有几个整式项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项为:30515611515(1)C (1)2C r rr rr r rr r T x--+=-=-.⑴1r T +项为常数项,则30506r -=,得6r =,即常数项为667152C T =; ⑵设1r T +项为有理项,则3055566r r -=-为整数,∴r 为6的倍数,又∵015r ≤≤,∴r 可取0612,,三个数.⑶556r -为非负整数,得0r =或6,∴有两个整式项.【例44】 已知在n的展开式中,前三项的系数成等差数列①求n ;②求展开式中的有理项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】①通项公式2341C C 2rn rr r n rn r nr T x--+==, 由题设2102C C C 2822nn nn +=⨯⇒=(1n =舍去).②34841C 2r rr r T x -+=,1r T +为有理项的充要条件为344r -∈Z ,所以r 是4的倍数,048r =,,.因此所有有理项为415923518256T x T x T x ===,,.【例45】 二项展开式15中,有理项的项数是( )A .3B .4C .5D .6【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】无【解析】45515611515C Cr rrr rrT x--+=⋅=⋅(r = 0,1,2,…,14 ),当3915r=,,时,为有理项,选A.【答案】A;【例46】在(1132的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为p,则1 0px dx=⎰A.1 B.67C.76D.1113【考点】求展开式中的特定项【难度】4星【题型】选择【关键字】2009届高考数学二轮冲刺专题测试【解析】B;11111111323211111C3232Crr r rr r r rrT x x x--+-+⎛⎫⎛⎫=⋅⋅=⋅⋅⋅⎪⎪⎝⎭⎝⎭于是r可取3,9,则21126P==,1711660066|77x dx x⎰==【答案】B;【例47】12的展开式中,含x的正整数次幂的项共有()A.4项B.3项C.2项D.1项【考点】求展开式中的特定项【难度】3星【题型】选择【关键字】无【解析】略【答案】B ;【例48】若(51a +=+a ,b 为有理数),则a b +=( ) A .45B .55C .70D .80【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009年,北京高考【解析】(523451141+=++++=+【答案】C ;系数最大的项【例49】 已知(n x +的展开式中前三项的系数成等差数列.⑴求n 的值;⑵求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】⑴由题设,得02111C C 2C 42n n n +=⨯,即2980n n -+=,解得8n =或1n =(舍去). ⑵设第1r +项的系数最大,则1881188111C C 2211C C 22rr r r r r r r ++--⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩≥≥,即1182(1)1129r r r r⎧⎪-+⎪⎨⎪⎪-⎩≥≥解得2r =或3r =.所以系数最大的项为7523477T x T x ==,.【例50】20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项? 【考点】求展开式中的特定项 【难度】2星 【题型】解答 【关键字】无【解析】通项公式为20120C 2(3)rr r r T x -+=⋅⋅. 若第1r +项最大,设第1r +项的系数为1r t +,则11211r r r rt tt t +++≥,≥. 将通项公式系数代入化简得:2(1)3(21)113(20)2r r r r+--≥,≥.解出586355r ≤≤.∴12r =因此系数最大的项是第13项.【答案】13;【例51】 已知(13)n x +的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】由已知有21C C C 121n n n n n n --++=,即22400n n +-=,解得15n =或16n =-(舍去) 设第第1r +项的系数最大,则111515111515C 3C 3C 3C 3r r r r r r r r ++--⎧⋅⋅⎪⎨⋅⋅⎪⎩≥≥,即133115116r r r r -+-≥,≥ 解得1112r =,所以系数最大的项为1111111215C 3T x =⋅和1212121315C 3T x =⋅.【例52】 在132nx x -⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是____.A .7-B .7C .28-D .28【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009届高考数学二轮冲刺专题测试【解析】于是8n =⨯,展开式的常数项为6216378C 72x T x -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【答案】B ;【例53】 已知lg 8(2)x x x +的展开式中,二项式系数最大的项的值等于1120,求x . 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】由题设,44lg 48C (2)()1120x x x =,即44lg 1x x +=,0x >. 故44lg 0x +=或1x =,解得x 的值为1或110. 【答案】x 的值为1或110.【例54】 求10的展开式中,系数绝对值最大的项以及系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项公式为:3056110C (1)2r rr rr T x--+=-⋅⋅,系数的绝对值为10C 2rr -⋅,记为1r t +. 用前后两项系数的绝对值作商得:1(1)12101011010C 2C 10!!(10)!10C 22C (1)!(9)!210!2(1)r r r r r r rr t r r r t r r r +-+++-+⋅--===⋅=⋅+⋅-⋅+. 令1012(1)r r -+≥得:83r ≤,即012r =,,时,上述不等式成立. 所以,系数的绝对值从第1项到第4项增加,以后逐项减小. 系数绝对值最大的项为第4项,5533322410C (1)215T x x -=-=-.从系数绝对值的变化情况及系数的正负交替,只要比较第3项与第5项的系数,记它们的系数分别为3t 与5t ,224431051045210105C 2C 24168t t --=⋅==⋅==,. 所以,系数最大的项为第5项,5351058T x =.【例55】 已知n展开式中的倒数第三项的系数为45,求: ⑴含3x 的项; ⑵系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】⑴ 由题设知2C 45n n-=,解得10n =. 21113010341211010C ()()C r rrrr r T x x x---+==,令11303612r r -=⇒=, 因此含3x 的项为633710C 210T x x ==. ⑵ 系数最大的项为中间项,即55302551212610C 252T xx -==.【例56】 设m n +∈N ,,1m n ,≥,()(1)(1)m n f x x x =+++的展开式中,x 的系数为19.⑴求()f x 展开式中2x 的系数的最大、最小值;⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m 、n 的值,求7x 的系数.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】11C C 19m n +=,即19m n +=.∴19m n =-.⑴设2x 的系数为222221919C C 1917117124mnT n n n ⎛⎫=+=-+=-+- ⎪⎝⎭.∵n +∈N ,1n ≥,∴当1n =或18n =时,max 163T =;当9n =或10时,min 81T =. ⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m n ,的值,即98()(1)(1)f x x x =+++从而7x 的系数为77109C C 156+=.【例57】 已知:223(3)n x x +的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992.⑴求展开式中二项式系数最大的项;⑵求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】令1x =,则展开式中各项系数和为2(13)2n n +=,又展开式中二项式系数和为2n ,∴222992n n -=,5n =.⑴ ∵5n =,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴223226335C ()(3)90T x x x ==,22232233345C ()(3)270T x x x ==, ⑵ 设展开式中第1r +项系数最大,则21045233155C ()(3)3C r rrr rr r T x x x+-+==,∴115511553C 3C 79223C 3C r r r r r r r r r --++⎧⎪⇒⎨⎪⎩≥≤≤≥,∴4r =,即展开式中第5项系数最大,2264243355C ()(3)405T x x x ==.【例58】20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项? 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】通项公式为20120C 2(3)rr r r T x -+=⋅⋅. 若第1r +项最大,设第1r +项的系数为1r t +,则11211r r r rt tt t +++≥,≥. 将通项公式系数代入化简得:2(1)3(21)113(20)2r r r r+--≥,≥.解出586355r ≤≤.∴12r =因此系数最大的项是第13项.【答案】13;【例59】 关于二项式2005(1)x -有下列命题:①该二项展开式中非常数项的系数和是1:②该二项展开式中第六项为619992005C x; ③该二项展开式中系数最大的项是第1003项与第1004项; ④当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是2005. 其中正确命题的序号是__________.(注:把你认为正确的命题序号都填上)【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无【解析】二项式2005(1)x -所有项的系数和为0,其常数项为1-,非常数项的系数和是1,得①正确;二项展开式的第六项为520002005C x,即得②错误; 二项展开式中系数绝对值最大的项为第1003项(系数为10022005C )与第1004项(系数为10032005C -),得系数最大的项是第1003项,即③错误; 当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是20052006(1)2005+-=,即④正确.故应填①④.【答案】①④;【例60】 在2nx ⎛ ⎝的展开式,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项为 .(用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无【解析】7;根据第5项的二项式系数最大可求出n .常数项为7。
二项式定理十五大考点
二项式定理十五大考点二项式定理可是高中数学里超有趣的一个部分呢,它的考点也是多种多样的。
一、二项式展开式的通项公式。
这可是二项式定理的核心内容哦。
通项公式就是T_r + 1=C_n^r a^n - rb^r。
这里的n是二项式的指数,r呢,表示第几项(要注意这里是从0开始计数的哦)。
比如说(a + b)^5,当我们要求第3项的时候,n = 5,r = 2(因为第3项对应的r是2),然后代入通项公式就能求出这一项啦。
这个公式就像是一把万能钥匙,能帮我们打开二项式展开式中每一项的大门呢。
二、二项式系数与项的系数。
这两个概念可不能混淆哦。
二项式系数就是C_n^r,它只跟n和r有关,就像是一个固定的身份标识。
而项的系数呢,是包括前面的符号以及数字的,是在二项式展开式中该项实际的系数。
比如说在(2x - 3y)^4的展开式中,某一项的二项式系数是C_4^2,但是这一项的系数可就不是单纯的C_4^2啦,要把2和- 3这些数字也考虑进去计算才行呢。
这就像二项式系数是一个人的名字,项的系数是这个人穿上了各种衣服鞋子之后的整体形象。
三、二项式展开式的性质。
1. 对称性。
二项式展开式的系数是对称的哦。
比如说(a + b)^n,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等。
就像照镜子一样,两边是对称的呢。
这让我们在计算一些系数的时候,如果知道了前面的系数,后面对称位置的系数就不用再重新计算啦,多方便呀。
2. 增减性与最大值。
当n是偶数的时候,中间一项(也就是第(n)/(2)+ 1项)的二项式系数最大;当n是奇数的时候,中间两项(第(n + 1)/(2)项和第(n + 3)/(2)项)的二项式系数相等且最大。
这就像是在一群小伙伴里找最突出的那个或者那几个,很有趣吧。
四、求特定项。
1. 求常数项。
我们就根据通项公式,令a和b的指数满足一定条件来求出常数项。
比如在(x+(1)/(x))^6中,我们要让x的指数和(1)/(x)的指数相互抵消,也就是令6 - 2r = 0(这里a=x,b = (1)/(x),根据通项公式得到x的指数为6 - r,(1)/(x)的指数为r,相乘为x^6 - 2r),解得r = 3,然后再代入通项公式求出常数项。
(常考题)人教版高中数学选修三第一单元《计数原理》测试卷(含答案解析)(4)
一、选择题1.若1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中只有第7项的二项式系数最大,则展开式中含2x 项的系数是 A .462- B .462 C .792D .792-2.汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”是我国古代数学的瑰宝.如图所示的弦图中,由四个全等的直角三角形和一个正方形构成.现有五种不同的颜色可供涂色,要求相邻的区域不能用同一种颜色,则不同的涂色方案有( )A .180B .192C .420D .4803.从0,2,4中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( ) A .24B .27C .30D .364.()52112x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭展开式的常数项为() A .112B .48C .-112D .-485.已知67017(1)()...x a x a a x a x +-=+++,若017...0a a a +++=,则3a =( )A .5-B .20-C .15D .356.已知自然数k ,则(18)(19)(20)(99)k k k k ----…等于( ) A .1899kk C --B .8299k C -C .1899kk A -- D .8299k A -7.在二项式3nx x ⎫⎪⎭的展开式中,各项系数之和为A ,二项式系数之和为B ,若72A B +=,则n =( )A .3B .4C .5D .68.设40cos2t xdx π=⎰,若20182012(1)x a a x a x t-=++20182018a x ++,则1232018a a a a +++=( )A .-1B .0C .1D .2569.若,m n 均为非负整数,在做m n +的加法时各位均不进位(例如,134********+=),则称(),m n 为“简单的”有序对,而m n +称为有序数对(),m n 的值,那么值为2964的“简单的”有序对的个数是( )A .525B .1050C .432D .86410.()61211x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项是( ) A .-5B .7C .-11D .1311.以长方体1111ABCD A B C D -的任意三个顶点为顶点作三角形,从中随机取出2个三角形,则这2个三角形不共面的情兄有( )种A .1480B .1468C .1516D .1492 12.899091100⨯⨯⨯⨯可表示为( )A .10100AB .11100AC .12100AD .13100A第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案二、填空题13.方程10x y z ++=的正整数解的个数__________.14.4名志愿者被随机分配到、、A B C 三个不同的岗位服务,每个岗位至少有一名志愿者,则甲、乙两名志愿者没有分配到同一个岗位服务的概率为______.15.关于x 的方程222424x x C C =的解为_________. 16.计算:01220181232019C C C C ++++=______.17.在()()()238111x x x ++++++的展开式中,含2x 项的系数是_______________.18.有4位同学参加学校组织的政治、地理、化学、生物4门活动课,要求每位同学各选一门报名(互不干扰),则地理学科恰有2人报名的方案有______.19.已知()()()()()23n2012111...+1...*n n x x x x a a x a x a x n N +++++++=++++∈,且012126n a a a a +++⋯+=,那么nx x 的展开式中的常数项为______.20.设0(cos sin )a x x dx π=-⎰,则二项式6(的展开式中含2x 项的系数为______.三、解答题21.在二项式()32nx -的展开式中.(1)若前3项的二项式系数和等于67,求二项式系数最大的项; (2)若第3项的二项式系数等于第18项的二项式系数,求奇次项系数和.22.已知n 的二项展开式的各二项式系数的和与各项系数的和均为256. (1)求展开式中有理项的个数; (2)求展开式中系数最大的项.23.已知()*nx n ⎛∈ ⎝N 展开式的前三项的二项式系数之和为16. (1)求n 的值:(2)复数z 满足325nz i z i -=++(i 为虚数单位),求z . 24.已知10件不同的产品中有4件是次品,现对它们进行测试,直至找出所有的次品为止.(1)若恰在第5次测试后就找出了所有次品,则这样的不同测试方法数是多少? (2)若恰在第2次测试才测试到第1件次品,第7次才找到最后一件次品,则这样的不同测试方法数是多少?25.已知二项式1nx ⎫⎪⎭的展开式中各项的系数和为256. (1)求n ;(2)求展开式中的常数项.26.在二项式n 的展开式中,前三项系数的绝对值成等差数列.(1)求展开式的第四项; (2)求展开式的常数项; (3)求展开式中各项的系数和.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D解析:D 【解析】∵1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中只有第7项的二项式系数最大,∴n 为偶数,展开式共有13项,则12n =.121x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项公式为()1212211C r r r r T x -+=-,令1222r -=,得5r =. ∴展开式中含2x 项的系数是()12551C 792-=-,故选D . 【名师点睛】求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略:(1)求展开式中的特定项,可依据条件写出第1r +项,再由特定项的特点求出r 值即可; (2)已知展开式的某项,求特定项的系数,可由某项得出参数项,再由通项写出第1r +项,由特定项得出r 值,最后求出其参数.2.C解析:C 【分析】就使用颜色的种类分类计数可得不同的涂色方案的总数. 【详解】相邻的区域不能用同一种颜色,则涂5块区域至少需要3种颜色.若5块区域只用3种颜色涂色,则颜色的选法有35C ,相对的两个直角三角形必同色,此时共有不同的涂色方案数为335360C A =(种).若5块区域只用4种颜色涂色,则颜色的选法有45C ,相对的两个直角三角形必同色,余下两个直角三角形不同色,此时共有不同的涂色方案数为414524240C C A =(种).若5块区域只用5种颜色涂色,则每块区域涂色均不同,此时共有不同的涂色方案数为55120A =(种).综上,共有不同的涂色方案数为420(种). 故选:C. 【点睛】本题考查排列组合的应用,注意根据题设要求合理分类分步,此类问题属于中档题.3.C解析:C 【分析】分两种情况讨论:选0或2,4,分别求出组成无重复数字的三位奇数的个数,再求和即可. 【详解】第一类,从0,2,4中选一个数字,若选0,则0只能排在十位,故有236A =个奇数,第二类,从0,2,4中选一个数字,若不选0,先把奇数排个位,再排其它,故有2112322224C C C A =个奇数,综上可得,从0,2,4中选一个数字,从1,3,5中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为62430+=个, 故选C . 【点睛】本题主要考查分类计数原理与分步计数原理及排列组合的应用,属于难题.有关排列组合的综合问题,往往是两个原理及排列组合问题交叉应用才能解决问题,解答这类问题理解题意很关键,一定多读题才能挖掘出隐含条件.解题过程中要首先分清“是分类还是分步”、“是排列还是组合”,在应用分类计数加法原理讨论时,既不能重复交叉讨论又不能遗漏,这样才能提高准确率.4.D解析:D 【分析】把51(2)x -按照二项式定理展开,可得()52112x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭的展开式的常数项.【详解】 由于()()52205142332455555111111121()2()4()8()1632x x C C C C C x x x x x x ⎛⎫⎛⎫---⋅-⋅+⋅-⋅+⋅- ⎪⎭= ⎪⎝⎝⎭故展开式的常数项为3583248C -+=-,故选D .【点睛】本题考查二项式定理的应用,考查了二项式展开式,属于基础题.5.A解析:A 【分析】令1x =,可得66017...(11)(1)2(01)a a a a a ++++-=⨯-==,解得1a =,把二项式化为66(1)(1)x x x +--,再利用二项展开式的通项,即可求解. 【详解】由题意,令1x =,可得66017...(11)(1)2(01)a a a a a ++++-=⨯-==,解得1a =,所以二项式为666(1)(1)(1)(1)x x x x x =++---所以展开式中3x 的系数为332266(1)(1)20155C C -+-=-+=-,故选A .【点睛】本题主要考查了二项式定理的应用,其中解答熟练应用赋值法求得二项展开式的系数,以及二项展开式的通项是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.D解析:D 【解析】分析:直接利用排列数计算公式即可得到答案.详解:()()()()()()829999!181920...9917!kk k k k k A k ------==-.故选:D.点睛:合理利用排列数计算公式是解题的关键.7.A解析:A 【解析】分析:先根据赋值法得各项系数之和,再根据二项式系数性质得B ,最后根据72B +=解出.n详解:因为各项系数之和为(13)4n n +=,二项式系数之和为2n , 因为72A B +=,所以4272283n n n n +=∴=∴=, 选A.点睛:“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如2(),()(,)n n ax b ax bx c a b R +++∈的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法, 只需令1x =即可;对形如()(,)nax by a b +∈R 的式子求其展开式各项系数之和,只需令1x y ==即可.8.B解析:B 【解析】分析:先求定积分,再求()()()()12320181,010f f a a a a f f +++=-,详解:440111cos22|02222t xdx sin x sin πππ===-=⎰,故设()(f x =1-2x 2018),所以()()11,01f f ==,()()1232018100a a a a f f +++=-=,故选B点睛:求复合函数的定积分要注意系数能够还原,二项式定理求系数和的问题,采用赋值法.9.B解析:B 【分析】由题意知本题是一个分步计数原理,第一位取法两种为0,1,2,第二位有10种取法,从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ,第三位有7种取法,从0,1,2,3,4,5,6取一个数字,第四为有5种,从0,1,2,3,4取一个数字,根据分步计数原理得到结果. 【详解】由题意知本题是一个分步计数原理, 第一位取法3种为0,1, 2,第二位有10种为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 , 第三位有7种为0,1,2,3,4,5,6,第四为有5种为0,1,2, 3,4根据分步计数原理知共有3×10×7×5=1050个 故选:B. 【点睛】解答排列、组合问题的角度:解答排列、组合应用题要从“分析”、“分辨”、“分类”、“分步”的角度入手. (1)“分析”就是找出题目的条件、结论,哪些是“元素”,哪些是“位置”; (2)“分辨”就是辨别是排列还是组合,对某些元素的位置有、无限制等; (3)“分类”就是将较复杂的应用题中的元素分成互相排斥的几类,然后逐类解决; (4)“分步”就是把问题化成几个互相联系的步骤,而每一步都是简单的排列、组合问题,然后逐步解决.10.C解析:C 【解析】611x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项公式是61,rr C x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 其中含1x 的项是1161,C x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 常数项为0611,C x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ 故()61211x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项是116121112111.x C x ⎡⎤⎛⎫⨯-+⨯=-+=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦故选C.11.B解析:B 【分析】根据平行六面体的几何特征,可以求出以平行六面体1111ABCD A B C D -的任意三个顶点为顶点作三角形的总个数,及从中随机取出2个三角形的情况总数,再求出这两个三角形共面的情况数,即可得到这两个三角形不共面的情况数,即可得到答案. 【详解】因为平行六面体1111ABCD A B C D -的8个顶点任意三个均不共线, 故从8个顶点中任取三个均可构成一个三角形共有38=56C 个三角形,从中任选两个,共有2561540C =种情况,因为平行六面体有六个面,六个对角面, 从8个顶点中4点共面共有12种情况, 每个面的四个顶点共确定6个不同的三角形,故任取出2个三角形,则这2个三角形不共面共有1540-12×6=1468种, 故选:B. 【点睛】本题考查了棱柱的结构特征,考查了组合数的计算,在解题过程中注意共面和不共面的情况,做到不重不漏,属于中档题.12.C解析:C【分析】由排列数的定义即可得出结果.【详解】12 100=10099(100121)1009989⨯⨯⨯-+=⨯⨯⨯A故选:C【点睛】本题考查了排列数的定义,考查了理解辨析能力和逻辑推理能力,属于一般题目.二、填空题13.【分析】本题转化为把10个球放在三个不同的盒子里有多少种方法利用隔板法即可求得答案【详解】问题中的看作是三个盒子问题则转化为把个球放在三个不同的盒子里有多少种方法将个球排一排后中间插入两块隔板将它们解析:36【分析】本题转化为把10个球放在三个不同的盒子里,有多少种方法,利用隔板法,即可求得答案.【详解】问题中的x y z、、看作是三个盒子,问题则转化为把10个球放在三个不同的盒子里,有多少种方法.将10个球排一排后,中间插入两块隔板将它们分成三堆球,使每一堆至少一个球.隔板不能相邻,也不能放在两端,只能放在中间的9个空内.∴共有2936C=种.故答案为:36【点睛】本题解题关键是掌握将正整数解的问题转化为组合数问题,考查了分析能力和转化能力,属于中档题.14.【分析】要保证每个岗位至少一人人所以首先将四个人分成三组在将三组全排列求出总事件数然后再将甲乙分到不同两组得出甲乙不在同一岗位的基本事件数总而得出概率【详解】因为每个岗位至少有一人所以要将四个人分成解析:5 6【分析】要保证每个岗位至少一人人,所以首先将四个人分成三组,在将三组全排列求出总事件数,然后再将甲乙分到不同两组,得出甲乙不在同一岗位的基本事件数,总而得出概率.因为每个岗位至少有一人,所以要将四个人分成三组,则只能是211、、所以总事件数为: 2113421322=36C C C A A ⋅⋅⋅, 甲乙不在同一岗位的基本事件数:()11232223+=30C C C A ⋅⋅ 所以甲、乙两名志愿者没有分配到同一个岗位服务的概率305=366P =, 故答案为:56. 【点睛】本题考查等可能性事件的概率,利用排列组合公式求出基本事件的总数和满足某个事件的基本事件个数是解答本题的关键.15.0或2或4【分析】因为所以:或解方程可得【详解】解:因为所以:或解得:(舍)故答案为:0或2或4【点睛】本题考查了组合及组合数公式属于基础题解析:0或2或4 【分析】因为222424x xC C =,所以:22x x =或2224x x +=,解方程可得. 【详解】解:因为222424x x C C =, 所以:22x x =或2224x x +=,解得:0x =,2x =,4x =,6x =-(舍) 故答案为:0或2或4 【点睛】本题考查了组合及组合数公式.属于基础题.16.【分析】将变为然后利用组合数性质即可计算出所求代数式的值【详解】故答案为:【点睛】本题考查组合数的计算利用组合数的性质进行计算是解题的关键考查计算能力属于中等题 解析:2039190【分析】将01C 变为02C ,然后利用组合数性质111k k k n n n C C C ++++=即可计算出所求代数式的值.【详解】()111,,1k k k n n n C C C n N k N k n ++*++=∈∈≤+, 012201801220181220182018123201922320193320192020C C C C C C C C C C C C ∴++++=++++=+++=2039190=.故答案为:2039190.本题考查组合数的计算,利用组合数的性质进行计算是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.17.84【分析】通过求出各项二项展开式中项的系数利用组合数的性质求出系数和即可得结果【详解】的展开式中含项的系数为:故答案是:84【点睛】该题考查的是有关二项式对应项的系数和的问题涉及到的知识点有指定项解析:84 【分析】通过求出各项二项展开式中2x 项的系数,利用组合数的性质求出系数和即可得结果. 【详解】()()()238111x x x ++++++的展开式中,含2x 项的系数为:2222222322222223456783345678C C C C C C C C C C C C C C ++++++=++++++399878432C ⨯⨯===⨯, 故答案是:84. 【点睛】该题考查的是有关二项式对应项的系数和的问题,涉及到的知识点有指定项的二项式系数,组合数公式,属于简单题目.18.【分析】由排列组合及分步原理得到地理学科恰有2人报名的方案即可求解得到答案【详解】由题意先在4位同学中选2人选地理学科共种选法再将剩下的2人在政治化学生物3门活动课任选一门报名共3×3=9种选法故地 解析:54【分析】由排列组合及分步原理得到地理学科恰有2人报名的方案,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,先在4位同学中选2人选地理学科,共246C =种选法,再将剩下的2人在政治、化学、生物3门活动课任选一门报名,共3×3=9种选法, 故地理学科恰有2人报名的方案有6×9=54种选法, 故答案为54. 【点睛】本题主要考查了排列、组合,以及分步计数原理的应用,其中解答中认真审题,合理利用排列、组合,以及分步计数原理求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.19.-20【分析】由题意令x =1可得n =6再利用二项展开式的通项公式求得展开式中的常数项【详解】∵已知且∴令可得∴那么的展开式的通项公式为令求得可得展开式中的常数项为故答案为﹣20【点睛】本题主要考查二解析:-20【分析】由题意令x =1,可得n =6,再利用二项展开式的通项公式,求得展开式中的常数项. 【详解】∵已知()()()()()232*0121111nnn x x x x a a x a x a x n N++++++⋯++=+++⋯+∈,且012126n a a a a +++⋯+=,∴令1x =,可得()210122122222212612n n n n a a a a +-+++⋯+=++⋯+==-=-,∴6n =,那么6n =的展开式的通项公式为()3161r rr r T C x -+=⋅-⋅, 令30r -=,求得3r =,可得展开式中的常数项为3620C -=-,故答案为﹣20. 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,赋值法,求展开式的系数和,项的系数,准确计算是关键,属于基础题.20.192【分析】根据微积分基本定理首先求出的值然后再根据二项式的通项公式求出的值问题得以解决【详解】的通项公式为令故含项的系数为故答案为【点睛】本题主要考查定积分二项式定理的应用二项式展开式的通项公式解析:192 【分析】根据微积分基本定理首先求出a 的值,然后再根据二项式的通项公式求出r 的值,问题得以解决. 【详解】()()sin cos 1120a cosx sinx dx x x ππ=-=+=--=-⎰66⎛⎛∴-= ⎝⎝的通项公式为63162r r rr T C x --+=令32r -=,1r = 故含2x 项的系数为61162192C -=故答案为192 【点睛】本题主要考查定积分、二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,属于基础题.三、解答题21.(1)5610777536T x =-,677185024T x =;(2)19152+.【分析】(1)由题意得01267n n n C C C ++=,化简为21320n n +-=,解得n 的值,可以写出结果;(2)由题意得217n n C C =,解得n =19,在()1932x -的展开式中,分别令1x =和1x =-,得到2个式子,相减可得要求式子的值. 【详解】(1)在二项式()32nx -的展开式中,前3项的二项式系数和为01267n n n C C C ++=,化简为21320n n +-=,解得11n =或12n =-(舍),二项式为()1132x -,展开式共有12项,∴则展开式中二项式系数最大的项为第6和第7项,()55656113210777536T C x x =-=-和()6656711327185024T C x x =-=.(2)当第3项的二项式系数等于第18项的二项式系数,得217n n C C =,计算得19n =,二项式为()1932x -.在()192319012319..32.a a x a x a x x a x =+++++-中, 令1x =,则0123191...a a a a a =+++++,①令1x =-,则190123195...a a a a a =-+-+-,②①+②得()1902418152...a a a a +=++++,奇次项系数和为19152+.【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,展开式的奇次项系数和,属于中档题. 22.(1)3;(2)70x 或1220412x - 【分析】(1)根据二项式系数和的性质,以及二项式系数和为256,可得2256n =,解出8n =,再由通项公式163418k kk k Ta C x-+=,0,1,2,,8k =,分析即得;(2)根据各项系数的和均为256,可得()81256a +=,解出3a =-或1a =,再由通项公式分情况进行计算即得. 先通过二项展开式的各二项式系数的和与各项系数的和均为256求出n . 【详解】(1)n的二项展开式的各二项式系数的和为2n,各项系数的和为()1n a +,由已知得2256n =,故8.n =此时n展开式的通项为:163418k k k k T a C x -+=,0,1,2,,8k =,当0,4,8k =时,该项为有理项,故有理项的个数为3. (2)由()81256a +=,得3a =-或 1.a = 当1a =时,展开式通项为163418k kk TC x-+=,0,1,2,,8k =,故二项式系数最大时系数最大,即第5项系数最大,即系数最大的项为45870T C x x ==;当3a =-时,163418(3)k kk k TC x-+=-,0,1,2,,8k =,展开式系数最大的项是奇数项,其中41T x =,523252T x =,55670T x =,12720412T x-=,296561T x -=,故展开式中系数最大的项为第7项,即系数最大的项为12720412T x-=.综上,展开式中系数最大的项为70x 或1220412x -. 【点睛】本题考查二项式系数的性质,以及通项公式的应用,要注意二项式系数与各项的系数的区别,考查分析计算能力,属于中档题. 23.(1)5;(2)34z i =+. 【分析】(1)利用前三项的二项式系数和建立方程进行求解即可.(2)根据模长公式与复数相等的性质,利用待定系数法建立方程进行求解. 【详解】(1)由题意知01216n n n C C C ++=,即(1)1162n n n -++=, 得2300n n +-=得5n =或6n =-(舍), 故5n =.(2)设z x yi =+,x ,y R ∈, 原方程化为||23z i z i -=++,23i x yi i =-++,2(4)0x y i -+-=,20x -=且40y -=, 得3x =,4y =,即34z i =+. 【点睛】本题主要考查二项式定理以及复数的计算,利用待定系数法以及建立方程是解决本题的关键,难度不大.24.(1)576种;(2)17280种. 【分析】(1)由已知得第5次测试的产品恰为最后一件次品,另3件在前4次中出现,且前4次有一件正品出现,根据排列组合知识可得不同的测试方法总数;(2)由已知分3步进行分析:先排第1次测试,只能取正品,再从4件次品中选2件排在第2次和第7次的位置上测试,最后排余下4件的测试位置,再每一步中运用排列组合知识,再由分步乘法原理可得测试方法总数. 【详解】(1)根据题意,若恰在第5次测试后就找出了所有次品, 即第5次测试的产品恰为最后一件次品,另3件在前4次中出现,则前4次有一件正品出现,所以共有()11344634576A C C A ⋅=种不同的测试方法; (2)根据题意,分3步进行分析:先排第1次测试,只能取正品,有6种不同的测试方法,再从4件次品中选2件排在第2次和第7次的位置上测试,有2412A =种测试方法,最后排余下4件的测试位置,有2454240C A =种测试方法. 所以共有61224017280⨯⨯=种不同的测试方法. 【点睛】本题考查分类、分步计数原理,综合考查排列组合知识,属于中档题. 25.(1)8;(2)28. 【分析】⑴观察1nx ⎫⎪⎭可知,展开式中各项系数的和为256,即112...256nn n n n C C C C ++++=,解出得到n 的值⑵利用二次展开式中的第1r +项,即通项公式11rn rr r nT C x -+⎛⎫= ⎪⎝⎭,将第一问的n 代入,并整理,令x 的次数为0,解出r ,得到答案 【详解】(1)由题意,得112...256nn n n n C C C C ++++=,即2n =256,解得n =8.(2)该二项展开式中的第1r +项为T r +1=8483881rr rr r CC x x --⎛⎫⋅=⋅ ⎪⎝⎭,令843r-=0,得r =2,此时,常数项为238T C ==28.【点睛】本题主要考的是利用赋值法解决展开式的系数和问题,考查了利用二次展开式的通项公式解决二次展开式的特定项问题.26.(1)237x -;(2)358;(3)1256.【解析】试题分析:(1)根据展开式的通项为23112rn r r r n T C x -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合前三项系数的绝对值成等差数列,求得8n =,从而求得展开式的第四项;(2)在展开式中,令x 的幂指数等于零,求得r 的值,代入通项公式可得常数项;(3)在二项式n 的展开式中,令1x =,可得各项系数和. 试题展开式的通项为23112rn r r r n T C x -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭,r=0,1,2,…,n由已知:02012111,,222n n nC C C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭成等差数列,∴ 12112124n n C C ⨯=+,∴ n=8 ,8231812rr r r T C x -+⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)令3r =,32233348172T C x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, (2)令820y -=,得4r = ,5358T ∴=, (3)令x=1,各项系数和为1256. 【方法点晴】本题主要考查二项展开式定理的通项与系数,属于简单题. 二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一,关于二项式定理的命题方向比较明确,主要从以下几个方面命题:(1)考查二项展开式的通项公式1C r n r rr n T a b -+=;(可以考查某一项,也可考查某一项的系数)(2)考查各项系数和和各项的二项式系数和;(3)二项展开式定理的应用.。
高中数学二项式定理知识点总结
高中数学二项式定理知识点总结一、二项式定理的定义二项式定理是代数学中的一个重要定理,它描述了一个二项式的整数次幂可以被展开为一系列项的和。
这个定理可以表示为:\( (a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k \)其中,\( a \) 和 \( b \) 是任意实数或复数,\( n \) 是非负整数,\( \binom{n}{k} \) 是组合数,表示从 \( n \) 个不同元素中取出\( k \) 个元素的组合数。
二、组合数的计算组合数 \( \binom{n}{k} \) 可以通过以下公式计算:\( \binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!} \)其中,\( n! \) 表示 \( n \) 的阶乘,即 \( n \) 乘以所有小于\( n \) 的正整数的乘积。
三、二项式展开式的通项公式二项式定理中的第 \( k+1 \) 项(从 0 开始计数)可以表示为:\( T_{k+1} = \binom{n}{k} a^{n-k} b^k \)这个公式用于直接计算二项式展开式中的特定项。
四、二项式定理的性质1. 二项式定理适用于所有实数和复数的二项式。
2. 当 \( a = b = 1 \) 时,二项式定理可以用来计算 \( 2^n \)。
3. 二项式定理中的项数总是等于指数 \( n+1 \)。
4. 当 \( n \) 为奇数时,展开式中的中间项的系数是最大的。
五、二项式定理的应用1. 计算概率论中的概率组合问题。
2. 解决物理学中的组合问题,如碰撞问题。
3. 在代数中,用于简化多项式的乘法和开方运算。
4. 在几何学中,用于计算多边形的对称性质。
六、特殊情形1. 当 \( n = 0 \) 时,二项式定理简化为 \( (a + b)^0 = 1 \)。
2. 当 \( a = 1 \) 时,二项式定理可以用来计算 \( (1 + b)^n \)的值。
高中数学排列组合及二项式定理知识点
高中数学之排列组合二项式定理一、分类计数原理和分步计数原理:分类计数原理:如果完成某事有几种不同的方法,这些方法间是彼此独立的,任选其中一种方法都能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的和。
分步计数原理:如果完成某事,必须分成几个步骤,每个步骤都有不同的方法,而—个步骤中的任何一种方法与下一步骤中的每一个方法都可以连接,只有依次完成所有各步,才能达到完成此事的目的,那么完成此事的方法总数就是这些方法种数的积。
区别:如果任何一类办法中的任何一种方法都能完成这件事,则选用分类计数原理,即类与类之间是相互独立的,即“分类完成”;如果只有当n 个步骤都做完,这件事才能完成,则选用分步计数原理,即步与步之间是相互依存的,连续的,即“分步完成”。
二、排列与组合:(1)排列与组合的区别和联系:都是研究从一些不同的元素中取出n 个元素的问题; 区别:前者有顺序,后者无顺序。
(2)排列数、组合数:排列数的公式:)()!(!)1()2)(1(n m m n n m n n n n A m n ≤-=+---= 注意:①全排列:!n A n n =; ②记住下列几个阶乘数,1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720;排列数的性质:①11--=m n m n nA A (将从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,分两步完成:第一步从n 个元素中选出1个排在指定的一个位置上;第二步从余下1-n 个元素中选出1-m 个排在余下的1-m 个位置上)②m n m n m n A mA A 111---+=(将从n 个不同的元素中取出)(n m m ≤个元素,分两类完成:第一类:m 个元素中含有a ,分两步完成:第一步将a 排在某一位置上,有m 不同的方法。
第二步从余下1-n 个元素中选出1-m 个排在余下的1-m 个位置上)即有11--m n mA 种不同的方法。
第二类:m 个元素中不含有a ,从1-n 个元素中取出m 个元素排在m 个位置上,有m n A 1-种方法。
高考数学考点44利用二项式定理求指定项试题解读与变式
考点44 利用二项定理求指定项一、 知识储备汇总与命题规律展望1.知识储备汇总:(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)( ;注意:①展开式共有n+1项;②a 按降幂排列b 按升幂排列,b a ,幂指数之和为n ;③系数依次为nn n n n C C C C ,,,,210Λ。
④注意区分二项式系数与某一项的系数, 二项式系数是),,2,1,0(n r C rn Λ=,而系数既包括二项式系数也包括二项式中系数和符号展出部分(2)二项展开式的通项公式:rr n r n r b a C T -+=1)210(n r ,,,Λ=. (3)二项式定理系数性质:①0≤k ≤n 时,kn n k n C C -=.②当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大,最大值. ③各二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =n 2,C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=12-n .2.命题规律展望:二项式定理是高考的热点和重点,主要考查利用二项式定理或通项公式计算二项式展开式或三项式或两个二项式乘积的特定项或特定项系数,难度为基础题,分值为5分. 二、题型与相关高考题解读 1.求展开式中的特定项或特定系数 1.1考题展示与解读例1【2017山东,理11】已知()13nx +的展开式中含有2x 项的系数是54,则n = . 【命题意图探究】本题主要考查利用二项展开式通项公式计算已知指定项系数求二项式的指数问题,是基础题. 【答案】4【解析】由二项式定理的通项公式()1C 3C 3rr r r rr n n x x +T ==⋅⋅,令2r =得:22C 354n ⋅=,解得4n =.【解题能力要求】运算求解能力【方法技巧归纳】 二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步,根据给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n 和r 的隐含条件,即n ,r 均为非负整数,且n ≥r );第二步,根据所求的指数求解所求的项. 1.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】二项式51x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中的常数项为( )A. 10B. 10-C. 5D. 5- 【答案】B【解析】展开式的通项为()()11552151r rr r T C x-+=-,令()115502r -=得3r =,所以展开式中的常数项为3510C -=-,故选B.【变式2:改编结论】若6nx x x ⎛+ ⎪⎝⎭的展开式中含有常数项,则n 的最小值等于( )A. 3B. 4C. 5D. 6 【答案】C【变式3:改编问法】若022sin 4n x dx ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则2ny y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为( )A. 8B. 16C. 24D. 60 【答案】C【解析】∵()()2022sin =2sin cos 2cos sin |240n x dx x x dx x x ππππ⎛⎫=++=-+ ⎪⎝⎭⎰=2cos cos0sin sin0422ππ⎛⎫-++-= ⎪⎝⎭,∴42y y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的通项公式为42142r r rr T C y -+=⋅⋅,令420r -=,即2r =,∴二项式42y y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中常数项是224224C ⋅=,故选C2.求三项式展开式的指定项 2.1考题展示与解读例2【2015高考新课标1,理10】25()x x y ++的展开式中,52x y 的系数为( )(A )10 (B )20 (C )30 (D )60【命题意图探究】本题主要考查利用排列组合知识计算二项式展开式某一项的系数,是基础题 【答案】C【解析】在25()x x y ++的5个因式中,2个取因式中2x 剩余的3个因式中1个取x ,其余因式取y,故52x y的系数为212532C C C =30,故选 C.【解题能力要求】转化思想,运算求解能力【方法技巧归纳】三项展开式中的特定项(系数)问题的处理方法:(1)通常将三项式转化为二项式积的形式,然后利用多项式积的展开式中的特定项(系数)问题的处理方法求解;(2)将其中某两项看成一个整体,直接利用二项式展开,然后再分类考虑特定项产生的所有可能情形. 2.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】()()62x y x y z -++的展开式中, 232x y z 的系数为( )A. 30-B. 120C. 240D. 420 【答案】B【变式2:改编结论】()4x y z ++的展开式共( )项 A. 10 B. 15 C. 20 D. 21 【答案】B【解析】因为()()()()4443144x y z x y z C x y C x y z ⎡⎤++=++=+++⎣⎦+()2224C x y z ++()334444C x y z C z ++,所以再运用二项式定理展开共有5432115++++=项,故选B .【变式3:改编问法】已知的展开式中各项系数的和为32,则展开式中的系数为__________.(用数字作答) 【答案】1203.两个二项式乘积展开式的指定项 3.1考题展示与解读 例3【2017课标1,理6】621(1)(1)x x++展开式中2x 的系数为( ) A .15B .20C .30D .35【命题意图探究】本题主要考查考查利用二项式定理展开式求指定项及分类整合思想,是基础题. 【答案】C 【解析】因为6662211(1)(1)1(1)(1)x x x x x++=⋅++⋅+,则6(1)x +展开式中含2x 的项为2226115C x x ⋅=,621(1)x x ⋅+展开式中含2x 的项为44262115C x x x⋅=,故2x 前系数为151530+=,选C. 【解题能力要求】运算求解能力【方法技巧归纳】几个多项式积的展开式中的特定项(系数)问题的处理方法:可先分别化简或展开为多项式和的形式,再分类考虑特定项产生的每一种情形,求出相应的特定项,最后进行合并即可. 3.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】()()4511x x -+的展开式中3x 的系数为( ) A. 4 B. -4 C. 6 D. -6 【答案】B【解析】()()()()4512233441223344554444455555511x x C C x C x C x C xCC x C x C x C x C x -+=-+-++++++()()234234514641510105x xx x x x x x x -+-++++++,所以3x 的项为3223311041065414x x x x x x x ⨯-⨯+⨯-⨯=-,故3x 的系数为4-,故选B.【变式2:改编结论】()522131x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是( )A. -3B. -2C. 2D. 3 【答案】C【变式3:改编问法】已知:=992210)1()1()1(-++-+-+x a x a x a a Λ,则6a =( )A. -28B. -448C. 112D. 448 【答案】A 【解析】,当第一个因子取时,第二个因子取当第一个因子取1时,第二个因子取,故a 6=,故选A.4.二项式系数与各项的系数问题 4.1考题展示与解读例4【2015高考新课标2,理15】4()(1)a x x ++的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =__________.【命题意图探究】本题主要考查利用通项公式与二项定理展开式的系数性质,是基础题. 【答案】92【解析】因为(1)n x +的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,所以73nn C C =,解得10=n , 所以二项式10(1)x +中奇数项的二项式系数和为9102221=⨯. 【解题能力要求】运算求解能力【方法技巧归纳】 (1)“赋值法”普遍应用于恒等式,是一种处理与二项式相关问题的比较常用的方法.对形如(ax +b )n,(ax 2+bx +c )m(a ,b ,c ∈R )的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x =1即可. (2)当n 为偶数时,展开式中中间一项的二项式系数最大,;当n 为奇数时,展开式中中间两项项的二项式系数最大.4.2【典型考题变式】【变式1:改编条件】已知二项式31nx x ⎫⎪⎭的展开式中各项系数和为256,则展开式中的常数项为____. (用数字作答)【答案】28【变式2:改编结论】已知()()4501521x x a a x a x +-=++⋅⋅⋅+,则12345a a a a a ++++=______. 【答案】2-【解析】先令0x =,得: 02a =,再令1x =得: 0123450a a a a a a +++++=, 即 1234520a a a a a +++++=,所以123452a a a a a ++++=-,故填2-. 【变式3:改编问法】已知()()62701271...,x a x a a x a x a x a R +-=++++∈,若01267...0a a a a a +++++=,则3a 的值为( )A. 35B. 20C. 5D. 5- 【答案】D【解析】令1x =,得()6017...21,1a a a a a +++=⋅-∴=,而3a 表示3x 的系数,()()3232366115a C C ∴=-+-=-,故选D.三、课本试题探源选修修2-3 P40 页复习参考题 A 第8(2)题:求18)319(xx +展开式的常数项.【解析】r rr r xx C T )31()9(18181-+==2318183363rrr x C --,则02318=-r,解得12=r ,所以展开式的常数项为1218123363C ⨯-=18564.四.典例高考试题演练1.【广西贺州市桂梧高中2018届第四次联考】()713x -的展开式的第4项的系数为( ) A. 3727C - B. 4781C - C. 3727C D. 4781C 【答案】A【解析】由题意可得()713x -的展开式的第4项为()33733331771327T C x C x -+=⨯⨯-=-,选A.2.【2018届云南师范大学附属中学月考(二)】若的展开式中常数项为,则实数的值为( )A. B. C. -2 D.【答案】D 【解析】的展开式通项为,令,则有,∴,即,解得,故选D .3.【广东省深圳市南山区2018届入学摸底考】1212618323n nn n n C C C C -++++⨯=L ( )A. 2123n +B. ()2413n -C. 123n -⨯D. ()2313n -【答案】B【解析】1212618323n nn n n C C C C -++++⨯=L()12223333nn n n n C C C ⨯+⨯+⨯L = ()001222333313nn n n n n C C C C ⨯+⨯+⨯+⨯-L ()()221314133n n ⎡⎤=+-=-⎣⎦选B.4.【广西南宁三中、柳铁一中、玉林高中2018届9月联考】()62121x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭求的展开式的常数项是( )A. 15B. -15C. 17D. -17 【答案】C【解析】611x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项公式: ()()()661661T 11,r 0,1,2,,6rrrr rr r x x --+⎛⎫=-=-=⋯ ⎪⎝⎭痧,分别令r −6=0,r −6=−2,解得r =6,r =4.∴()62121x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是2×66ð+1×46ð=17,故选:C.5.【广西桂林市柳州市2018年届综合模拟金卷(1)】已知2nx x ⎛- ⎝⎭的展开式中第4项的二项式系数为20,则2nx x ⎛- ⎝⎭的展开式中的常数项为( ) A. 60 B. 60- C. 80 D. 80- 【答案】A6.【四川省双流中学2018届9月月考】在()62x -展开式中,二项式系数的最大值为m ,含5x 项的系数为n ,则nm =( ) A. 53 B. 53- C. 35 D. 35-【答案】D【解析】因为6n =是偶数,所以展开式共有7项,其中中间一项的二项式系数最大,其二项式系数为3620m C ==时,含5x 项的系数为()161212n C =-⨯=-,则123205n m =-=-,应选D 。
高中数学二项式定理题型方法
高中数学二项式定理题型方法我折腾了好久高中数学二项式定理题型这事儿,总算找到点门道。
咱先说求二项展开式特定项这题型吧。
一开始我真是瞎摸索,看着那些式子就头疼。
就说求某一项的系数这个情况,我老记错公式。
公式里组合数那部分,我有时候把项数对应的数值搞错。
像二项式$(a + b)^n$展开式的通项公式是$T_{r + 1}=C_{n}^{r}a^{n - r}b^{r}$,我有次做练习,就把$r$的值给算错了,本来该是第几项数减去1,我就直接当成项数了。
后来我就专门拿好多这种类型的题来练,每做一道题,我就把通项公式写在旁边,对应着找每个字母代表的东西,慢慢就熟练起来了。
还有化简求值这类题,涉及到把二项式展开再进行计算的。
我试过自己手动全部展开,我的天,那真的是太傻了,特别当$n$的值比较大的时候,又费时间又容易出错。
后面我就先看要怎么巧妙运用通项公式,如果是求二项式展开式中所有项的系数和,我就知道只要令二项式中的字母$a$和$b$都等于1就行了。
这个就好比你要算一堆人的身高总和,你不需要一个一个人的身高加起来,要是你知道有个规则是只要把所有情况设成一种特定状态就能得到总和,那就简单多了。
对于整除这个题型,我一开始根本无从下手。
后来我发现其实可以利用二项式定理将底数写成一个二项式的形式,比如说求$99^{10}$除以100的余数。
我就把99写成$100 - 1$,得到$(100 - 1)^{10}$,然后根据二项式定理展开。
这时候前面很多项都能被100整除,只需要看最后一项就得出余数了。
再就是一些老感觉模棱两可的情况,我就去多和同学讨论或者问老师。
比如有些题变形得比较复杂的时候,它可能是把多个二项式组合在一起,我就分不清该用哪个定理或者怎么展开了。
商量讨论或者听老师讲解后就会有一种恍然大悟的感觉。
总的来说呢,多做不同类型的题,多总结自己犯错的教训,熟练掌握通项公式是解决二项式定理题型的关键。
每次做新题的时候,都先想想能不能用学过的这些基本方法去解决,说不定就有思路了。
专题04 二项式定理-高中数学专项训练测试卷(解析版) (2)
专题04二项式定理知识点1二项式定理(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+C2n a n-2b2+…+C k n a n-k b k+…+C n n b n(n∈N*).(1)这个公式叫做二项式定理.(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2二项展开式的通项(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 a n-k b k.知识点3二项式系数的性质对称性在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C m n=C n-mn增减性与最增减性:当k<n+12时,二项式系数是逐渐增大的;当大值k >n +12时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n 为偶数时,中间一项的二项式系数2C n n最大;当n 为奇数时,中间两项的二项式系数12C n n-,12Cn n+相等,且同时取得最大值各二项式系数的和(1)C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n;(2)C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1考点1二项式定理的正用、逆用的次数和等于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.考点2二项式系数与项的系数问题数不一定相等,要注意区分“二项式系数”与二项式展开式中“项的系数”这两个概念.2.第r+1项的系数是此项字母前的数连同符号,而此项的二项式系数为C r n.例如,在(1+2x)7的展开式中,第四项是T4=C3717-3(2x)3,其二项式系数是C37=35,而第四项的系数是C3723=280.考点3求二项展开式中的特定项(1)求第r 项,T r =C r -1n an -r +1b r -1;(2)求含x r 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.【变式3-1】(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)6()(2)x y x y +-的展开式中43x y 的系数为()A .-80B .-100C .100D .80考点4二项式系数和问题(赋值法)【例4】(2023·云南曲靖·曲靖一中校考模拟预测)若()()432340123412x x a a x a x a x a x +++=++++,则1234a a a a +++=_________.【答案】34【审题】令0x =,得09a =,令1x =,得43012342343a a a a a ++++=+=,即可得到答案.【解析】依题意()()432340123412x x a a x a x a x a x +++=++++,令0x =,得09a =,令1x =,得43012342343a a a a a ++++=+=.故123434a a a a +++=.【解后感悟】二项展开式中系数和的求法(1)对形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R ,m ,n ∈N *)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可;对(ax +by )n (a ,b ∈R ,n ∈N *)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可;(2)一般地,若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1),【变式4-1】(2023春·湖北·高二校联考阶段练习)若()47270127(1)2(2)(2)x x a a x a x a x ++=+++++++ ,则2a =()A .45B .27C .15D .3【答案】D【解析】因为()4772701274(1)(2)1]2([(2)2]2)(2)[x x x x a a x a x a x +++-=+++++=++++- ,所以2225247(2)(1)3a C C =⨯-+⨯-=,故选:D .【变式4-2】(2023·北京海淀·清华附中校考模拟预测)已知443243210(2)x a x a x a x a x a -=++++,则43a a -=__________.【答案】9【解析】404013122231340444444(2)C (2)C (2)C (2)C (2)C (2)x x x x x x -=⋅⋅-+⋅⋅-+⋅⋅-+⋅⋅-+⋅⋅-4328243216x x x x =-+-+故41a =,38a =-,所以431(8)9a a -=--=,故答案为9.【变式4-3】(2023春·江西南昌·高二南昌市第三中学校考阶段练习)已知:8290129(2)(1)(1)(1)x x a a x a x a x -=+-+-++- ,则6a =______.【答案】28-【解析】令1t x =-,则8290129(1)(1)t t a a t a t a t +-=++++ ,故3322688C (1)C (1)28a =-+-=-,故答案为:28-.考点5二项式系数性质的应用【例5】(多选)(2022·重庆市育才中学高二阶段练习)若(nx的二项展开式共有8项,则该二项展开式()A .8n =B .各项二项式系数和为128C .二项式系数最大项有2项D .第4项与第5项系数相等且最大【答案】BC【解析】由题意,nx⎛⎝的二项展开式共有8项,可得7n =,所以A 错误;根据二项式展开式二项式系数和的性质,可得二项式系数的和为72128=,所以B 正确;根据展开式中二项式系数的性质,可得中间项的二项式系数最大,即第4和第5项的二项式系数最大,所以C 正确;由7(x展开式的第4项为534327(35C x x =-,第5项为4347(35C x x =,所以展开式中第4项与第5项系数不相等,所以D 错误.故选:BC.【解后感悟】1.二项式系数最大的项的求法求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质对(a +b )n 中的n 进行讨论:(1)当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大;(2)当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.2.展开式中系数最大的项的求法求展开式中系数最大的项与求二项式系数最大的项是不同的,需要根据各项系数的正、负变化情况进行分析.如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式中系数最大的项,一般采用待定系数法.设展得出系数最大的项.考点6二项式定理的实际应用【例6】(1)用二项式定理证明:1110-1能被100整除;(2)求9192被100除所得的余数.【解析】(1)证明:∵1110-1=(10+1)10-1=(1010+C110·109+C210·108+…+C910·10+1)-1=1010+C110·109+C210·108+…+102=100(108+C110·107+C210·106+…+1),∴1110-1能被100整除.(2)9192=(100-9)92=C092·10092-C192·10091·9+C292·10090·92-…+C9292992,展开式中前92项均能被100整除,只需求最后一项除以100的余数.∵992=(10-1)92=C092·1092-C192·1091+…+C9092·102-C9192·10+1,前91项能被100整除,后两项和为-919,因余数为正,可从前面的数中分离出1000,结果为1000-919=81,故9192被100除可得余数为81.【解后感悟】整除性问题或求余数问题的处理方法:(1)解决这类问题,必须构造一个与题目条件有关的二项式.(2)用二项式定理处理这类问题,通常把被除数的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面(或者是前面)的几项就可以了【变式6-1】(2022春·江苏镇江·高二扬中市第二高级中学校考期中)今天是星期二,经过7天后还是星期二,那么经过20212天后是()A .星期三B .星期四C .星期五D .星期六【答案】D【解析】2021201967367306731672672673673673673673242484(71)4(777)C C C C =⨯=⨯=⨯+=⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅+,由于括号中,除了最后一项外,其余各项都能被7整除,故整个式子除以4的余数为67367344C =,故经过20212天后是是星期六,故选:D .【变式6-2】(2023春·山西忻州·高二校联考阶段练习)20232023的个位数字为()A .6B .7C .8D .9【答案】B【解析】因为()20232023202332020+=0202301202212202122023020232023202320232023C 32020C 32020C 32020C 32020=⨯+⨯+⨯++⨯ ,而1220232020,2020,,2020 个位数均为0,所以20232023的个位数字与02023020232023C 320203⨯=相同,而()1011202320221011333393101=⨯=⨯=⨯-()()()()1101010110101111010101011011010111011101110113C 1013C 1013C 1013C 101=⨯⨯-+⨯⨯-++⨯⨯-+⨯⨯- 因为22101110,10,,10 个位数均为0,所以20233的个位数字与()()101010111010110110101110113C 1013C 1013101110330327⨯⨯-+⨯⨯-=⨯⨯-=相同,故20232023的个位数字为7.故选:B考点7几个多项式和展开式中特定项(系数)问题【例7】在1+(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+(1+x)4+(1+x)5+(1+x)6的展开式中,含x3项的系数是()A.25B.30C.35D.40【答案】C【解析】法一:(1+x)n的通项公式T r+1=C r n x r中,当n依次取3,4,5,6,r取3得到含x3的系数为C33+C34+C35+C36=C45+C35+C36=C46+C36=C47=35.法二:多项式可化为1-1+x71-1+x=x+17-1x,二项式(x+1)7的通项公式为T r+1=C r7x7-r,7-r=4⇒r=3,含x3项的系数为C37=35.故选C.【解后感悟】对于几个二项式和的展开式中的特定项(系数)问题,只需依据二项展开式的通项,从每一个二项式中分别得到特定的项,再求和即可.也可以先对二项式求和,化简后再依据通项公式确定特定项(系数).考点8几个多项式积展开式中特定项(系数)问题【例8】1.已知()()5234560123456211x x a a x a x a x a x a x a x +-=++++++,则3a 的值为()A .10B .10-C .30D .30-【答案】B【审题】根据()()()()555211211x x x x x +=+---,结合二项式定理求解即可.【解析】因为()()()()555211211x x x x x +=+---,()51x -展开式第1r +项()()55155C 1C 1rrr rrr r T x x --+=-=-,当3r =时,()332352C 120x x x ⋅-=-,当2r =时,()22335C 110x x -=,故33333201010a x x x x -+==-,即310a =-.故选:B【解后感悟】对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏.【变式8-1】在()()253x y x y -+的展开式中,34x y 的系数是()考点9三项式展开式中特定项(系数)问题则()821x y +-的展开式中含2xy 项的系数为7181C C 56-=-.故答案为:56-【变式9-3】()521x y ++展开式中24x y 的系数为________(用数字作答).【答案】30【解析】()521⎡⎤++⎣⎦x y 展开式通项为()55211C -+=+rr r r T x y ,{}0,1,2,3,4,5r Î,当2r =时()32425C 1=+T x y ,由()301223333331C +C +C +C +=x x x x 得2x 的系数为3,故24x y 的系数为25C 330⨯=.故答案为:30.1.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)若()()()()()()55432151101101511x a x x x x x +=+-+++-+++-,则=a ()A .1-B .0C .1D .2【答案】B【解析】()()()()()5432151101101511+-+++-+++-x x x x x ()()()()()()()()()()54322345012340555555C 1C 11C 11C 11C 511C 1=+++-++-++-++-+-x x x x x ()55=11=+-⎡⎤⎣⎦x x则=+x a x ,即0a =.故选:B2.(2023秋·福建龙岩·高二统考期末)设a ∈N ,且17a <,若202252a +能被17整除,则a 等于()A .0B .1C .13D .16【答案】D【解析】()2022202252511a a +=++0202212021220202021202220222022202220222022C 51C 51C 51C 51C a =++++++ ,202252a + 能被17整除,且02022120212202020212022202220222022C 51C 51C 51C 51++++ 能被17整除,故20222022C 1a a +=+能被17整除,观察选项可得16a =.。
北师大版高中数学选择性必修第一册 第五章 4.1 二项式定理的推导
3.nk an-kbk 是展开式的第 k+1 项,该项的二项式系数是nk ,而不是nk+1 .
4.二项展开式的通项公式中b的指数和组合数的上标相同,a与b的指数之和
为n.
5.二项展开式的通项公式体现了二项展开式的项数、系数、a与b的指数
的变化规律,是二项式定理的核心,它在求展开式的某些特定项(如含指定
2 5-3
2 (k=0,1,2,…,10).
3
3
(1)二项展开式的第 4 项的二项式系数为C10
=120.
3
2
3 7
(2)二项展开式的第 4 项的系数为C10
3 =-77 760.
3
(3)二项展开式的第 4 项为 T4=T3+1=-77 760√.
反思感悟 1.二项式系数都是组合数 C (k∈{0,1,2,…,n}),它与二项展开式
√
√
√
3
4
1
1
12
1
3
4
2
C4 (3√) + C4 =81x +108x+54+ + 2 .
√
√
(方法二)
1
= 2 [C40
1 4
3 √ +
√
=
3+1 4
√
=
1
4
(1+3x)
2
+ C41 ·3x+C42 (3x)2+C43 (3x)3+C44 (3x)4]
1
1
12
=2 (1+12x+54x2+108x3+81x4)=2 + +54+108x+81x2.
高中数学总结归纳 多项展开式中的项数与项
多项展开式中的项数与项与多项展开式有关的计数问题,灵活性强,思维方法独特,是各类考试的常见题型.用二项式定理或直接用多项式乘法展开求解,有时比较麻烦,若利用组合知识及分类计数原理与分步计数原理,则容易获得问题的解题思路,且方便、直接、易于掌握.一、求项数问题例1322(1)(1)(1)x x x y y z ++++++展开后不同的项数为 .解析:由多项式乘法法则,展开式中的项是从每一个括号中[JP3]任取一项的乘积.由于各括号中字母不同,因而所得乘积项也不同,故322(1)(1)(1)x x x y y z ++++++展开式的项有11143224C C C =··项.例210()a b c d +++展开式中共有多少项?解析:10()a b c d +++展开式中的每一项都应是关于a ,b ,c ,d 的10次单项式,设a ,b ,c ,d 的指数分别是1234n n n n ,,,,则应有123410n n n n +++=,其中1234n n n n ,,,为不超过10的自然数,这样数对(1234n n n n ,,,)的个数即为10()a b c d +++展开式的不同项项数.1234(1)(1)(1)(1)14n n n n +++++++=,构造模型:有14个相同的球一字排开,在14个球间的13个间隔中插入3个挡板,从开始到第一个挡板前球的个数记为11n +,第一个挡板到第二个挡板前球的个数记为21n +,从第二个挡板到第三个挡板前球的个数记为31n +,第三个挡板到最后球的个数记为41n +,3个挡板插入14个球之间的方法有313C 种,这样数对(1234n n n n ,,,)的个数也为313C 个,所以10()a b c d +++展开式中共有313286C = 说明:例1与例2的区别在于:按多项式乘积展开有无同类项,若无同类项,则问题简单如例1;若有同类项,则问题复杂,需巧妙构造模型如例2;这个模型实质上也解决了一次不定方程的非负整数解的个数问题.二、求展开式中某一项的系数例3 求6()x y z ++展开式中含32x y z 的项.分析:直接借鉴二项式定理的推导思想, 从6个()x y z ++中各选一项相乘,凑成所求项32x y z ,求总的选取方法种数,这样就将原问题转化为组合数的计算问题.解: 6()x y z ++就是6个()x y z ++相乘,那么为了组成32x y z 的项,可以分三步完成:①从6个括号中选3个括号,抽取3个36()x C ; ②从剩下的3个括号中,再取2个23()y C ;③从最后1个括号中,抽取1个11()z C . 运用分步计数原理,可知组成一个32x y z 项,选取方式共有32163160C C C =··.所以展开式中32x y z 项的系数为60,即含32x y z 的项为3260x y z .例4 在5221(425)1x x x ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为 . 解析:展开式中的常数项由两种途径产生:①因式的常数项的积;②因式2(425)x x --中的项24x 与因式5211x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的含21x 项的积.故常数项为 521455421(5)415C x C C x-⨯+=·· 说明:分析项的形成是解这类题的有效思维方法,用这种方法要考虑全面做到不漏情况. 练习:5122x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为 . 参考答案: 127.从以上几例可以看出:求多项式的项数或项,不直接利用二项式定理,而是考虑项的形成,利用组合原理及两个计数基本原理,则容易列式或计算.这种思路来源于教材有关()n a b +展开式中项的系数规律的分析,用其解题,可以直接口算列式,甚为方便.可见认真研究,学透教材,领悟其中的数学思想方法,是学好数学的关键.。
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高中数学求展开式中的特定项1.二项式定理⑴二项式定理()()011222...n n n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N这个公式表示的定理叫做二项式定理.⑵二项式系数、二项式的通项011222...n n n n n n n n n C a C a b C a b C b --++++叫做()na b +的二项展开式,其中的系数()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r r r n T C a b -+=.⑶二项式展开式的各项幂指数二项式()na b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是①各项的次数都等于二项式的幂指数n .②字母a 的按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零,字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n .⑷几点注意①通项1r n r r r n T C a b -+=是()n a b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()nb a +的展开式的第1r +项r n r r n C b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是()n a b +这个标准形式下而言的,如()n a b -的二项展开式的通项公式是()11rr n r r r n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r r r nT C a b -+=是不同的,在这里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1rr n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.知识内容⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......nr r n n n n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r r n C a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素,只要知道其中四个即可求第五个元素.⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.2.二项式系数的性质⑴杨辉三角形:对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.”⑵二项式系数的性质:()n a b +展开式的二项式系数是:012,,,...,n n n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n .当6n =时,()f r 的图象为下图:这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质.①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.②增减性与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并且最大.由于展开式各项的二项式系数顺次是()01211,,112n n n n n n C C C -===⋅,()()312123n n n n C --=⋅⋅,...,()()()()112...2123....1k n n n n n k C k ----+=⋅⋅⋅⋅-,()()()()()12...21123...1k n n n n n k n k C k k ---+-+=⋅⋅⋅-,...,1n n C =.其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间.当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n n C .当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项.这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n n n C C -+=.③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n nn n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即0241351......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.二项展开式2求展开式中的特定项(常数项,有理项,系数最大项等.)常数项【例1】 在()2043x +展开式中,系数为有理数的项共有 项.【例2】 1003(23)的展开式中共有_____项是有理项.典例分析【例3】 61034(1)(1)x x ++展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例4】 ()6211x x x x ⎛⎫++- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_________.【例5】 二项式42x +x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_____________,展开式中各项系数和为 .(用数字作答)【例6】 若123a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为220-,则实数a =___________.【例7】 在二项式52a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数是10-,则实数a 的值为 .【例8】 在621x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是______.(结果用数值表示)【例9】 如果1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,第四项与第六项的系数相等,则n = ,展开式中的常数项的值等于 .【例10】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【例11】 若1()n x x+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为_______(用数字作答).【例12】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【例13】 在2)n x的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【例14】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【例15】 已知231(1)()n x x x x+++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【例16】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例17】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【例18】 已知10()n n ∈N ≤,若n xx )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【例19】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例20】 51(2x x+的展开式中整理后的常数项为 (用数字作答).【例21】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【例22】 已知312nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的常数项是第7项,则n 的值为( ) A .7B .8C .9D .10【例23】 在2)n x的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【例24】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【例25】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答).【例26】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【例27】 已知10()n n ∈N ≤,若n x x )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有()A .3个B .2C .1D .0【例28】 12x ⎛- ⎝展开式中的常数项为( )A .1320-B .1320C .220-D .220【例29】 求612x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中的常数项.【例30】 6122x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是 (用数字作答)【例31】 在2nx ⎫+⎪⎭的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于( ) A.3 B.6 C.9 D.12【例32】 1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的第5项为常数项,那么正整数n 的值是 .【例33】 若nx x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+31的展开式中存在常数项,则n 的值可以是( ) A .10 B .11 C .12 D .14【例34】 在261(2)x x -的展开式中常数项是 ,中间项是________.【例35】 已知231(1)()n x x x x +++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【例36】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【例37】 已知2nx⎛- ⎝的展开式中第三项与第五项的系数之比为314,则展开式中常数项是( ) A .1- B .1 C .45- D .45【例38】 若21nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的二项式系数和为512,则n 等于________;该展开式中的常数项为_________.【例39】 若921ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为84,则a =_____,其展开式中二项式系数之和为_________.【例40】 若1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( ) A .10 B .20 C .30 D .120有理项【例41】 求二项式15的展开式中: ⑴常数项;⑵有几个有理项(只需求出个数即可);⑶有几个整式项(只需求出个数即可).【例42】100的展开式中共有_______项是有理项.【例43】二项式15的展开式中:⑴求常数项;⑵有几个有理项;⑶有几个整式项.【例44】已知在n的展开式中,前三项的系数成等差数列①求n;②求展开式中的有理项.【例45】二项展开式15中,有理项的项数是()A.3B.4C.5D.6【例46】在(1132的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为p,则1px dx=⎰A.1 B.67C.76D.1113【例47】12的展开式中,含x的正整数次幂的项共有()A.4项B.3项C.2项D.1项【例48】若(51a+=+a,b为有理数),则a b+=()A.45B.55C.70D.80系数最大的项【例49】已知(nx+的展开式中前三项的系数成等差数列.⑴求n的值;⑵求展开式中系数最大的项.【例50】20(23)x+展开式中系数最大的项是第几项?【例51】已知(13)nx+的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中系数最大的项.【例52】在132nxx-⎛⎫-⎪⎝⎭的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是____.A.7-B.7C.28-D.28【例53】已知lg8(2)xx x+的展开式中,二项式系数最大的项的值等于1120,求x.【例54】求10的展开式中,系数绝对值最大的项以及系数最大的项.【例55】已知n展开式中的倒数第三项的系数为45,求:⑴含3x的项;⑵系数最大的项.【例56】 设m n +∈N ,,1m n ,≥,()(1)(1)m n f x x x =+++的展开式中,x 的系数为19.⑴求()f x 展开式中2x 的系数的最大、最小值;⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m 、n 的值,求7x 的系数.【例57】 已知:223(3)n x x +的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992. ⑴求展开式中二项式系数最大的项;⑵求展开式中系数最大的项.【例58】20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项?【例59】 关于二项式2005(1)x -有下列命题:①该二项展开式中非常数项的系数和是1:②该二项展开式中第六项为619992005C x; ③该二项展开式中系数最大的项是第1003项与第1004项;④当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是2005.其中正确命题的序号是__________.(注:把你认为正确的命题序号都填上)【例60】 在2nx ⎛ ⎝的展开式,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项为 .(用数字作答)【例61】 设)()21*4n n +∈N 的整数部分和小数部分分别为n M 与n m ,则()n n n m M m +的值为 .【例62】 12()m n ax bx +中,a b ,为正实数,且200m n mn +=≠,,它的展开式中系数最大的项是常数项,求a b的取值范围.【例63】 二项式(1sin )n x +的展开式中,末尾两项的系数之和为7,且二项式系数最大的一项的值为52,则x 在(0,2π)内的值为___________.【例64】 如果232(3)n x x -的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为_______(用数字作答).【例65】 在二项式()1n x +的展开式中,存在着系数之比为57∶的相邻两项,则指数()*n n ∈N 的最小值为 .。