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1、
考點(diǎn)十九 二項(xiàng)式定理
一、選擇題
1.(2019·湖北四校六月考前模擬)在6的展開式中,常數(shù)項(xiàng)為( )
A.-240 B.-60
C.60 D.240
答案 D
解析 6的通項(xiàng)為Tr+1=C(x2)6-r·r=C(-2)rx12-3r,令12-3r=0得r=4,即T5=C(-2)4=240,故選D.
2.(2019·湖北黃岡2月聯(lián)考)(1+x)7展開式中x3的系數(shù)為( )
A.-7 B.28
C.35 D.42
答案 B
解析 ∵二項(xiàng)式(1+x)7的通項(xiàng)為Tr+1=Cxr,分別令r=3,r=6,則x3的系數(shù)為C-C=28,故選B.
3.(2019
2、·河南百校聯(lián)盟仿真試卷)(2x2-x-1)5的展開式中x2的系數(shù)為( )
A.400 B.120
C.80 D.0
答案 D
解析 ∵(2x2-x-1)5=(x-1)5(2x+1)5,二項(xiàng)展開式(x-1)5的通項(xiàng)為Cx5-r(-1)r,二項(xiàng)展開式(2x+1)5的通項(xiàng)為C(2x)5-k,(x-1)5(2x+1)5的通項(xiàng)為(-1)r25-kCCx10-(k+r),所以k+r=8,即展開式中x2的系數(shù)為(-1)522CC+(-1)421CC+(-1)3CC=0.
4.(2019·山東聊城二模)已知n展開式中前三項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)的和等于22,則展開式中的常數(shù)項(xiàng)為( )
A. B.
C.
3、- D.-
答案 A
解析 因?yàn)镃+C+C=22,整理得n(n+1)=42,解得n=6,所以二項(xiàng)式6展開式的通項(xiàng)為Tk+1=C6-k6-k(-1)kx2k=C6-k·(-1)kx3k-6,令3k-6=0得k=2,所以展開式中的常數(shù)項(xiàng)為C6-2(-1)2=.故選A.
5.16的展開式的項(xiàng)中,整式的個(gè)數(shù)是( )
A.1 B.3
C.5 D.7
答案 B
解析 二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)Tk+1=C16-k·k=(-1)kCxy (k∈Z,0≤k≤16),要使得它為整式,則-8與16-均為非負(fù)整數(shù),即8≤≤16,k=6,8,10,故有3項(xiàng),選B.
6.已知n的展開式的各項(xiàng)系數(shù)和為243,則展
4、開式中x7的系數(shù)為( )
A.5 B.40
C.20 D.10
答案 B
解析 令x=1,可得3n=243,n=5,故展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=C(x3)5-rr=2rCx15-4r.令15-4r=7,得r=2,所以T3=22Cx7=40x7,展開式中x7的系數(shù)為40.
7.二項(xiàng)式n的展開式中只有第11項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,則展開式中x的指數(shù)為整數(shù)的項(xiàng)的個(gè)數(shù)為( )
A.3 B.5
C.6 D.7
答案 D
解析 因?yàn)檎归_式中只有第11項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,所以n=20.二項(xiàng)式展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C(x)20-r·r=C3x,由題得20-r為整數(shù),所以r=0,3,6,9
5、,12,15,18,所以展開式中x的指數(shù)為整數(shù)的項(xiàng)的個(gè)數(shù)為7.
8.(2019·湖北八市3月聯(lián)考)若(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5,則a3=( )
A.-70 B.28
C.-26 D.40
答案 C
解析 令t=x-3,則(x-2)5-3x4=a0+a1(x-3)+a2(x-3)2+a3(x-3)3+a4(x-3)4+a5(x-3)5可化為(t+1)5-3(t+3)4=a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5,則a3=C-3C×3=10-36=-26.故選C.
二、填空題
9.6的
6、展開式中x3的系數(shù)為________.(用數(shù)字作答)
答案 60
解析 6的展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=C(2x)6-rr=r26-rCx,令6-r=3,得r=2,
∴x3的系數(shù)為2·26-2·C=60.
10.(2019·山西晉城三模)(2-3x)2(1-x)7的展開式中,x3的系數(shù)為________.
答案?。?55
解析 依題意,x3的系數(shù)為4×C×(-1)3-12×C×(-1)2+9×C×(-1)=-455.
11.(2019·陜西咸陽模擬檢測三)若a>0,b>0,二項(xiàng)式(ax+b)6的展開式中x3項(xiàng)的系數(shù)為20,則定積分2xdx+2xdx的最小值為________.
7、答案 2
解析 二項(xiàng)式(ax+b)6的展開式的通項(xiàng)為Tr+1=Ca6-rbrx6-r,當(dāng)6-r=3,即r=3時(shí),二次項(xiàng)系數(shù)為Ca3b3=20,∴ab=1,∴2xdx+2xdx=a2+b2≥2ab=2,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào).
12.已知m是常數(shù),(mx-1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,且a1+a2+a3+a4+a5=33,則m=________.
答案 3
解析 令x=0得a0=-1,
令x=1得(m-1)5=a5+a4+a3+a2+a1+a0=33+(-1)=32,所以m-1=2,故m=3.
三、解答題
13.已知(+3x2)n的展開式中,各項(xiàng)系數(shù)
8、的和與其各項(xiàng)二項(xiàng)式系數(shù)的和之比為32.
(1)求n;
(2)求展開式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng).
解 (1)令x=1,則(+3x2)n展開式的各項(xiàng)系數(shù)和為4n,又(+3x2)n展開式的各項(xiàng)二項(xiàng)式系數(shù)和為2n,所以=32,即2n=32,解得n=5.
(2)由(1)可知:n=5,所以(+3x2)5展開式的中間兩項(xiàng)二項(xiàng)式系數(shù)最大,即T3=C()3(3x2)2=90x6,T4=C()2(3x2)3=270x.
14.(2019·江蘇高考)設(shè)(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,n≥4,n∈N*.已知a=2a2a4.
(1)求n的值;
(2)設(shè)(1+)n=a+b,其中a,b∈N*,
9、求a2-3b2的值.
解 (1)因?yàn)?1+x)n=C+Cx+Cx2+…+Cxn,n≥4,n∈N*,
所以a2=C=,a3=C=,
a4=C=.
因?yàn)閍=2a2a4,所以2
=2××.
解得n=5.
(2)由(1)知,n=5.
(1+)n=(1+)5=C+C+C()2+C()3+C()4+C()5=a+b.
解法一:因?yàn)閍,b∈N*,所以a=C+3C+9C=76,
b=C+3C+9C=44,從而a2-3b2=762-3×442=-32.
解法二:(1-)5=C+C(-)+C(-)2+C(-)3+C(-)4+C(-)5
=C-C+C()2-C()3+C()4-C()5.
10、因?yàn)閍,b∈N*,所以(1-)5=a-b.
因此a2-3b2=(a+b)(a-b)=(1+)5×(1-)5=(-2)5=-32.
一、選擇題
1.(2019·安徽黃山第三次質(zhì)檢)已知(1+x)(1-ax)5的展開式中x2的系數(shù)為-,則a=( )
A.1 B.
C. D.
答案 D
解析 根據(jù)題意知,(1-ax)5的展開式的通項(xiàng)公式為C(-a)rxr,∴展開式中含x2項(xiàng)的系數(shù)為Ca2-Ca=-,即10a2-5a=-,解得a=,故選D.
2.在二項(xiàng)式(1-2x)n的展開式中,偶數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為128,則展開式的中間項(xiàng)的系數(shù)為( )
A.-960 B.960
C.1
11、120 D.1680
答案 C
解析 因?yàn)榕紨?shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為2n-1=128,所以n-1=7,n=8,則展開式共有9項(xiàng),中間項(xiàng)為第5項(xiàng),因?yàn)?1-2x)8的展開式的通項(xiàng)Tr+1=C(-2x)r=C(-2)rxr,所以T5=C(-2)4x4,其系數(shù)為C(-2)4=1120.
3.(2019·江西新八校第二次聯(lián)考)若二項(xiàng)式n的展開式中第m項(xiàng)為常數(shù)項(xiàng),則m,n應(yīng)滿足( )
A.3n=4(m+1) B.4n=3(m+1)
C.3n=4(m-1) D.4n=3(m-1)
答案 C
解析 n展開式的通項(xiàng)公式為Tr+1=Cxn-r·r=C(-2)rxn-,第m項(xiàng)為C(-2)m-1·x,
12、由n-=0得3n=4(m-1),故選C.
4.(2019·廣東佛山質(zhì)檢一)(2x-y)(x+2y)5展開式中x3y3的系數(shù)為( )
A.-40 B.120
C.160 D.200
答案 B
解析 展開式中含x3y3的項(xiàng)為2x·Cx2·(2y)3+(-y)C·x3·(2y)2=160x3y3-40x3y3=120x3y3,則展開式中x3y3的系數(shù)為120,故選B.
5.(2019·湖南長沙一中模擬三)若n的展開式中二項(xiàng)式系數(shù)之和為128,則展開式中的系數(shù)是( )
A.14 B.-14
C.7 D.-7
答案 A
解析 ∵2n=128,∴n=7,∴展開式的通項(xiàng)Tr+1=C(
13、2x)7-rr=C27-r(-1)rx,令7-r=-3,解得r=6,∴的系數(shù)為C27-6·(-1)6=14,故選A.
6.已知(ax2+x-1)n(n∈N*)展開式中x最高次項(xiàng)系數(shù)是x最低次項(xiàng)系數(shù)的-32倍,且不含x2項(xiàng),則x3的系數(shù)為( )
A.10 B.30
C.-10 D.-30
答案 D
解析 依題意,x最高次項(xiàng)的系數(shù)為Can,x最低次項(xiàng)即為常數(shù)項(xiàng),常數(shù)項(xiàng)為C(-1)n,所以Can=-32C×(-1)n,又不含x2項(xiàng),所以Ca×(-1)n-1+C×(-1)n-2=0,所以a=2,n=5,所以x3的系數(shù)為C×2×C×(-1)3+C×(-1)2=-30,故選D.
7.已知S為
14、執(zhí)行如圖所示的程序框圖輸出的結(jié)果,則二項(xiàng)式6的展開式中常數(shù)項(xiàng)是( )
A.-20 B.20
C.- D.60
答案 A
解析 輸入i=0,S=1,i=1<4是,
S==-1,i=2<4是,
S==3,i=3<4是,
S==,i=4<4否.
輸出S=.
所以二項(xiàng)式6=6.
6展開式的通項(xiàng)為Tr+1=C6-rr=(-1)r32r-6·Cx3-r,當(dāng)r=3時(shí),得T4=-C=-20.
8.在12的展開式中,x5的系數(shù)為( )
A.252 B.264
C.512 D.528
答案 B
解析 12的通項(xiàng)為Tr+1=C(2+)12-rr,必須滿足r=0,T1=(2+)1
15、2,x5的系數(shù)為22C=264.
二、填空題
9.若n的展開式中所有項(xiàng)的系數(shù)的絕對值之和為64,則n=________;該展開式中的常數(shù)項(xiàng)是________.
答案 3?。?7
解析 由題意得n的展開式中所有項(xiàng)的系數(shù)之和為64,令x=1得(3+1)n=64,解得n=3,
所以3的展開式的通項(xiàng)為
Tr+1=C(3)3-r·r=(-1)r·33-rCx.
令=0得r=1,
所以展開式中的常數(shù)項(xiàng)為T2=(-1)×32×C=-27.
10.(2019·河北衡水第三次質(zhì)檢)(1+x2)5展開式中x2的系數(shù)為________.
答案 15
解析 因?yàn)槎?xiàng)式(1+x2)5展開式的通項(xiàng)為
16、Tk+1=Cx10-2k,分別令10-2k=2,3,4,可得k=4,,3,因?yàn)閗是正整數(shù),所以k=4,3,所以k=4時(shí),T5=Cx2;k=3時(shí),T4=Cx4,因此(1+x2)5展開式中x2的系數(shù)為C+C=15.
11.(2019·江西南昌外國語學(xué)校適應(yīng)性測試)設(shè)m為正整數(shù),(x+y)2m展開式的二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為a,(x+y)2m+1展開式的二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為b,若15a=8b,則m=________.
答案 7
解析 (x+y)2m展開式中二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為a=C,(x+y)2m+1展開式中二項(xiàng)式系數(shù)的最大值為b=C,因?yàn)?5a=8b,所以15C=8C,即15=8,解得m=7.
17、
12.(2019·廣東梅州質(zhì)檢)若(1+ex)2019=a0+a1x+a2x2+…+a2019x2019,則-+-+-…-=________.
答案?。?
解析 在(1+ex)2019=a0+a1x+a2x2+…+a2019x2019中,令x=0可得a0=1,再令x=-可得0=a0-+-+-…-,所以-+-+-…-=-1.
三、解答題
13.在二項(xiàng)式(axm+bxn)12(a>0,b>0,m,n≠0)中有2m+n=0,如果它的展開式里最大系數(shù)項(xiàng)恰是常數(shù)項(xiàng).
(1)求它是第幾項(xiàng);
(2)求的取值范圍.
解 (1)設(shè)Tr+1=C(axm)12-r·(bxn)r=Ca12-r·brx
18、m(12-r)+nr為常數(shù)項(xiàng),
則有m(12-r)+nr=0,即m(12-r)-2mr=0,
∴r=4,它是第5項(xiàng).
(2)∵第5項(xiàng)是系數(shù)最大的項(xiàng),
∴有
由①得a8b4≥a9b3,
∵a>0,b>0,∴b≥a,即≤.
同理由②得≥,∴≤≤.
14.(2019·揚(yáng)州中學(xué)月考)設(shè)函數(shù)f(x,n)=(1+x)n(n∈N*).
(1)求f(x,6)的展開式中系數(shù)最大的項(xiàng);
(2)若f(i,n)=32i(i為虛數(shù)單位),求C-C+C-C+C.
解 (1)展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)是第4項(xiàng)T4=Cx3=20x3.
(2)由已知(1+i)n=32i,兩邊取模,得()n=32,所以n=10.
所以C-C+C-C+C=C-C+C-C+C.而(1+i)10=C+Ci+Ci2+…+Ci9+Ci10=(C-C+C-C+C-C)+(C-C+C-C+C)i=32i,所以C-C+C-C+C=32.