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第87講二項(xiàng)式定理
知識(shí)梳理
知識(shí)點(diǎn)1、二項(xiàng)式展開(kāi)式的特定項(xiàng)、特定項(xiàng)的系數(shù)問(wèn)題
(1)二項(xiàng)式定理
一般地,對(duì)于任意正整數(shù)”,都有:
nnrr
(°+b)"=C°a+C'^b+.?.+Cnab+…+C:b"("eN*),
這個(gè)公式所表示的定理叫做二項(xiàng)式定理,等號(hào)右邊的多項(xiàng)式叫做(a+6)"的二項(xiàng)展開(kāi)式.
式中的做二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng),用表示,即通項(xiàng)為展開(kāi)式的第廠+1項(xiàng):
其中的系數(shù)C:(r=0,1,2,n)叫做二項(xiàng)式系數(shù),
(2)二項(xiàng)式(。+力”的展開(kāi)式的特點(diǎn):
①項(xiàng)數(shù):共有〃+1項(xiàng),比二項(xiàng)式的次數(shù)大1;
②二項(xiàng)式系數(shù):第r+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為C:,最大二項(xiàng)式系數(shù)項(xiàng)居中;
③次數(shù):各項(xiàng)的次數(shù)都等于二項(xiàng)式的幕指數(shù)字母。降幕排列,次數(shù)由“到0;字母
b升用排列,次
數(shù)從0到",每一項(xiàng)中,a,6次數(shù)和均為";
④項(xiàng)的系數(shù):二項(xiàng)式系數(shù)依次是C;,C:,C3…,G;,…,a,項(xiàng)的系數(shù)是。與6的系數(shù)
(包括二項(xiàng)式系
數(shù)).
(3)兩個(gè)常用的二項(xiàng)展開(kāi)式:
①(。-b)n=C°a"-C'a'"'b+…+(-1)'?+???+(-:!)"?£?"(〃eN*)
②(1+x)n=1+C;x+C>2+.??+C,>r+---+x"
(4)二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式
二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng):Tz=C;a"-b,(r=0,1,2,3,
公式特點(diǎn):①它表示二項(xiàng)展開(kāi)式的第r+1項(xiàng),該項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)是
②字母6的次數(shù)和組合數(shù)的上標(biāo)相同;
③。與人的次數(shù)之和為
注意:①二項(xiàng)式(a+b)"的二項(xiàng)展開(kāi)式的第r+l項(xiàng)和3+0”的二項(xiàng)展開(kāi)式的第
什1項(xiàng)優(yōu)是有區(qū)別的,應(yīng)用二項(xiàng)式定理時(shí),其中的。和6是不能隨便交換位置的.
②通項(xiàng)是針對(duì)在(。+6)"這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)形式下而言的,如(a-6)"的二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)是
=(-l)'C/i〃(只需把-6看成6代入二項(xiàng)式定理).
2、二項(xiàng)式展開(kāi)式中的最值問(wèn)題
(1)二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)
①每一行兩端都是1,即c:=c:;其余每個(gè)數(shù)都等于它“肩上”兩個(gè)數(shù)的和,即
1n
_c“-1_|_c
②對(duì)稱性每一行中,與首末兩端“等距離”的兩個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)相等,即C:=C廠.
③二項(xiàng)式系數(shù)和令0=6=1,則二項(xiàng)式系數(shù)的和為
C+C:+C"..+C:+...+C:=2",變形式C;+C;+…+C;+…+C,;=2=1.
④奇數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和等于偶數(shù)項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和在二項(xiàng)式定理中,令
a=lrb=—lf
貝Uc,-c:+c:-c:+…+(-i)y=(i-i),=o,
從而得到:C°+C;+C:…+C丁+…=C:+C;+…+C;向+…=g.2"=2"-'.
⑤最大值:
如果二項(xiàng)式的幕指數(shù)”是偶數(shù),則中間一項(xiàng)7;的二項(xiàng)式系數(shù)存最大;
-4-1
2
n—1n+1
如果二項(xiàng)式的嘉指數(shù)”是奇數(shù),則中間兩項(xiàng)Tn+1的二項(xiàng)式系數(shù)G/,c3相等
————+1
22
且最大.
(2)系數(shù)的最大項(xiàng)
求(a+云)"展開(kāi)式中最大的項(xiàng),一般采用待定系數(shù)法.設(shè)展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)分別為
IA>A
A,4,…,A用,設(shè)第r+l項(xiàng)系數(shù)最大,應(yīng)有用一;,從而解出r來(lái).
[A+i-4+2
知識(shí)點(diǎn)3、二項(xiàng)式展開(kāi)式中系數(shù)和有關(guān)問(wèn)題
常用賦值舉例:
n22rr
(1)設(shè)(.+4"=C^a"+C^a'-'b+C^a-b+…+Cna"-b+…+C:b",
二項(xiàng)式定理是一個(gè)恒等式,即對(duì)。,。的一切值都成立,我們可以根據(jù)具體問(wèn)題的需
要靈活選取。,6的值.
①令a=b=l,可得:2"=C:+C;+…+C:
②令。=1,人=1,可得:o=《—C+C;—C:…+(—1)C",即:
c;+c;+…+c;=c;+c:+…+C;T(假設(shè)〃為偶數(shù)),再結(jié)合①可得:
Q+第+…+C;=C;+C:+…+C『=2"-1.
(2)若/(九)=%/+%_M〃T+。〃_2工〃—之+—+。1犬+%,則
①常數(shù)項(xiàng):令%=0,得4=/(0).
②各項(xiàng)系數(shù)和:令光=1,得/(1)=/+q+a2-\-----Fctn_x+an.
③奇數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和與偶數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和
(/)當(dāng)〃為偶數(shù)時(shí),奇數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和為4+%+%+…=/⑴[”-D;
偶數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和為卬+%+%+…=/⑴丁T).
(可簡(jiǎn)記為:〃為偶數(shù),奇數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和用“中點(diǎn)公式”,奇偶交錯(cuò)搭配)
/⑴1)
(?)當(dāng)〃為奇數(shù)時(shí),奇數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和為4+4+。4+…
2
/⑴+八-1)
偶數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和為4+生+%+…
2
(可簡(jiǎn)記為:〃為奇數(shù),偶數(shù)項(xiàng)的系數(shù)和用“中點(diǎn)公式”,奇偶交錯(cuò)搭配)
nX
若/(%)=/+H----F^n_^~+J同理可得.
注意:常見(jiàn)的賦值為令無(wú)=0,%=1或%=-1,然后通過(guò)加減運(yùn)算即可得到相應(yīng)的結(jié)
果.
必考題型全歸納
題型一:求二項(xiàng)展開(kāi)式中的參數(shù)
例1.(2024?河南鄭州?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))(彳-、的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)與(尤一:+展開(kāi)
式中的常數(shù)項(xiàng)相等,則。的值為()
A.-3B.-2C.2D.3
【答案】D
【解析】[Qj的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為cW(*=24,
x-5+a)展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)CW+c"2=〃一3,
所以/一3=24,即。=3,
故選:D.
例2.(2024?四川成都?成都實(shí)外??寄M預(yù)測(cè))已知的展開(kāi)式中存在常數(shù)
項(xiàng),則〃的可能取值為()
D.8
令—=0,即”=3r,由于reN,故〃必為3的倍數(shù),即"的可能取值為6.
故選:C
例3.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))(辦-2]展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為一160,則。=()
A.-1B.1C.±1D.2
【答案】B
【解析】[ax-^\的展開(kāi)式通項(xiàng)為
6r
加=C;(ox)-f-|j=(-2)76Tq<r<6,rEN),
...令6-2r=0,解得r=3,
???[以―的展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng)為4=(-2)3^6-3。>6-6=_160/=_160,
???a3=1
??a=1
故選:B.
變式1.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知[x+fj的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為-160,則實(shí)數(shù)
a~()
A.2B.-2C.8D.-8
【答案】B
6r62rr
【解析】1+:]展開(kāi)式的通項(xiàng)為:Tr+I=Q-X~-^J=Q-x--a,
取r=3得到常數(shù)項(xiàng)為Cl-a3=20a3=-160,解得a=-2.
故選:B
變式2.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知]?一;1的展開(kāi)式中第3項(xiàng)是常數(shù)項(xiàng),則〃=
()
A.6B.5C.4D.3
【答案】A
【解析】-的展開(kāi)式的通項(xiàng)如=(_2yC%早,
n—6
當(dāng)左=2時(shí),小心產(chǎn)㈠丫C”
則T=0,解得71=6.
故選:A
【解題方法總結(jié)】
在形如(a"+&f)N的展開(kāi)式中求X,的系數(shù),關(guān)鍵是利用通項(xiàng)求r,貝|廠=竺匕.
m—n
題型二:求二項(xiàng)展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)
例4.(2024?重慶南岸?高三重慶第二外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??茧A段練習(xí))已知。>0,二項(xiàng)式
,+玄,的展開(kāi)式中所有項(xiàng)的系數(shù)和為64,則展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為()
A.36B.30C.15D.10
【答案】C
【解析】令x=l,則可得所有項(xiàng)的系數(shù)和為(1+。『=64且。>0,解得a=l,
:卜+3)的展開(kāi)式中的通項(xiàng)4+1=13)=C:f-3?,左=0,1,…,6,
當(dāng)%=2時(shí),展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為猿=15.
故選:C
例5.(2024?山西朔州?高三懷仁市第一中學(xué)校??茧A段練習(xí))二項(xiàng)式,石-十]的展
開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為()
A.1792B.-1792C.1120D.-1120
【答案】C
【解析】因?yàn)椋?C;(26廠[-七]=(T)'x2~C產(chǎn),
令4一r=0,得r=4,
所以二項(xiàng)式展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為工=(-1)4x24C:=1120.
故選:C.
例6.(2024?北京房山?高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)(1-46的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)是()
X
A.240B.-240C.15D.-15
【答案】A
【解析】由題目可知M=屋(無(wú)2廣[_胃=(_2)//5,笈=0,1,…,6,
令12—3左=0,解得k=4,
所以當(dāng)%=4時(shí)為常數(shù)項(xiàng),此時(shí)4=(-2?C:=240,
故選:A
變式3.(2024?貴州貴陽(yáng)?高三貴陽(yáng)一中??奸_(kāi)學(xué)考試)f-l+zYx2-^的展開(kāi)式中的
常數(shù)項(xiàng)為()
A.-20B.20C.-10D.10
【答案】D
【解析】因?yàn)椋?2)r一曰=*T+23T,
d—1的展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為T(mén)r+l
令12-3r=3,得r=3,
令12—3廠=0,得r=4,
所以]-的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為:
-^x(-l)3C^xx3+(-l)4C^xx°x2=-20+30=10.
故選:D
(]2y
變式4.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))若工+?(〃eN*)的展開(kāi)式中存在常數(shù)項(xiàng),則
I*)
n=()
A.2M左eN*)B.3M丘N*)C.5^(^eN*)D.7M丘N*)
【答案】C
【解析】卜/(weN*)的二項(xiàng)展開(kāi)通式為心(〃£N*),
令"|r_〃=0=〃=(r,貝一定是5的倍數(shù),
故選:C.
變式5.(2024?全國(guó)-高三對(duì)口高考)若)展開(kāi)式中含有常數(shù)項(xiàng),則n
的最小值是()
A.2B.3C.12D.10
【答案】A
【解析】小=C:(瓜)T-(-/=C:?(百尸產(chǎn)”,
x
令"一2左=0,得幾=2k,貝!]%=1時(shí),”取最小值2.
故選:A
【解題方法總結(jié)】
寫(xiě)出通項(xiàng),令指數(shù)為零,確定r,代入.
題型三:求二項(xiàng)展開(kāi)式中的有理項(xiàng)
例7.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))在『的展開(kāi)式中,有理項(xiàng)的系數(shù)為()
A.-10B.-5C.5D.10
【答案】A
【解析】(4-網(wǎng)s的通項(xiàng)為4+1=磋(?門(mén)_4y=(_i),cD,
r=0,1,2,3,4,5.當(dāng)心為有理項(xiàng)時(shí),r既是奇數(shù)又能被3整除,所以廠=3,
故展開(kāi)式中有理項(xiàng)的系數(shù)為(-1)七;=-10;
故選:A.
例8.(2024?全國(guó)?高考真題)二項(xiàng)式(戊+四)5°的展開(kāi)式中系數(shù)為有理數(shù)的項(xiàng)共有
()
A.6項(xiàng)B.7項(xiàng)C.8項(xiàng)D.9項(xiàng)
【答案】D
【解析】二項(xiàng)式的通項(xiàng)加=.(應(yīng)嚴(yán)既a=2”可%尤,,
若要系數(shù)為有理數(shù),則25-]eZ,0<r<50,且reZ,
即臺(tái)Z,|eZ,易知滿足條件的re{0,6,12,18,24,30,36,42,48},
故系數(shù)為有理數(shù)的項(xiàng)共有9項(xiàng).
故選:D
例9.(2024?江西南昌?高三統(tǒng)考階段練習(xí))卜-的展開(kāi)式中所有有理項(xiàng)的系數(shù)和
為()
A.85B.29C.-27D.-84
【答案】C
【解析】展開(kāi)式的通項(xiàng)為:
sr73
Tr+1=C'&x~'(―-^=)=(—I)CJx,其中r=0,1,2,345,6,7,8,
當(dāng)r=0,3,6時(shí)為有理項(xiàng),故有理項(xiàng)系數(shù)和為
(-1)°C°+(-l)3Cg+(-1)6C?=1+(-56)+28=-27,
故選:C.
24
變式6.(2024?四川瀘州?高三四川省瀘縣第四中學(xué)??茧A段練習(xí))二項(xiàng)
展開(kāi)式中,有理項(xiàng)共有()項(xiàng).
A.3B.4C.5D.7
【答案】D
【解析】二項(xiàng)式[五展開(kāi)式中,
24-rr24-3r,3
通項(xiàng)為卻|=c力丁”==CG不,其中,=°,1,2…24,
3
,?的取值只需滿足6reZ,則r=0,4,8,12,16,20,24,
4
即有理項(xiàng)共有7項(xiàng),
故選:D.
變式7.(2024?安徽宣城?高三統(tǒng)考期末)在二項(xiàng)式的展開(kāi)式中,有理項(xiàng)共
有()
A.3項(xiàng)B.4項(xiàng)C.5項(xiàng)D.6項(xiàng)
【答案】A
【解析】寫(xiě)出通項(xiàng)公式,然后代入廠的值:0~12,分別計(jì)算判斷是否為有理項(xiàng).
「65r
的通項(xiàng)公式為=C%(2?『一12r
=2-C;2x6
可知當(dāng)廠=0,6,12時(shí),6-號(hào)=6或1或T,可得有理項(xiàng)共有3項(xiàng).
6
故選:A.
變式8.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))若(3?殲-2?)"的展開(kāi)式中有且僅有三個(gè)有理
項(xiàng),則正整數(shù)〃的取值為()
A.4B.6或8C.7或8D.8
【答案】B
5n-2r5n—9r
【解析】首先寫(xiě)出二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式由條件可知f
為整數(shù),然后觀察選項(xiàng),通過(guò)列舉的方法,求得正整數(shù)”的值.(3?狂-2?)"的通項(xiàng)公式
是*=C;.(3"廠,2對(duì)
5n-2r
=d-2)&k
—2r—
設(shè)其有理項(xiàng)為第r+l項(xiàng),則X的乘方指數(shù)為王產(chǎn),依題意f■為整數(shù),
66
注意到OWrW",對(duì)照選擇項(xiàng)知"=4、6、8,
逐一檢驗(yàn):“=4時(shí),r=1,4,不滿足條件;
〃=6時(shí),r=0>3、6,成立;
〃=8時(shí),r=2>5、8,成立
故選:B.
【解題方法總結(jié)】
先寫(xiě)出通項(xiàng),再根據(jù)數(shù)的整除性確定有理項(xiàng).
題型四:求二項(xiàng)展開(kāi)式中的特定項(xiàng)系數(shù)
例10.(2024?四川成都?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知(x-2y)"的展開(kāi)式中第4項(xiàng)與第5項(xiàng)的
二項(xiàng)式系數(shù)相等,則展開(kāi)式中的x5y2項(xiàng)的系數(shù)為()
A.—4B.84C.—280D.560
【答案】B
【解析】因?yàn)椋ㄓ?2y)”的展開(kāi)式中第4項(xiàng)與第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,所以C:=C:.貝U
〃=7
lr
又因?yàn)椋▁-2?的展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為=C;x(-2yy,
令r=2,所以展開(kāi)式中的項(xiàng)的系數(shù)為瑪(-2)2=84.
故選:B.
例11.(2024?海南???海南華僑中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))(1+止)2-x)6展開(kāi)式中的系
數(shù)為()
A.270B.240C.210D.180
【答案】A
【解析】(2-x)6展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為CM=(-1)'26~rC^xr,
則原展開(kāi)式中/的系數(shù)為(-1)2x24C^+|x(-l)4x22C:=270.
故選:A
例12.(2024?廣東揭陽(yáng)?高三??茧A段練習(xí))(x-l)2(l+x『的展開(kāi)式中一的系數(shù)是
()
A.20B.-20C.10D.-10
【答案】D
【解析】因?yàn)?X-1)2(1+X)6=X2(]+X)6-2X(1+X)6+(1+X)6,
展開(kāi)式中一的項(xiàng)是/或必xF-2XC*3xl3+CXxl2,
則展開(kāi)式中犬的系數(shù)是C;-2C:+C:=15-2x20+15=-10.
故選:D.
變式9.(2024?河北邢臺(tái)?高三邢臺(tái)市第二中學(xué)??茧A段練習(xí))已知口2-:](〃eN*)的
展開(kāi)式中各項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為64,則其展開(kāi)式中/的系數(shù)為()
A.-240B.240C.-160D.160
【答案】C
【解析】由展開(kāi)式中各項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)之和為64,得2"=64,得〃=6.
2r
:卜-|J的展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為T(mén)r+I=q(xf(-i)^|J=q?,(-)‘針-3,,
令12-3r=3,貝Ur=3,所以其展開(kāi)式中V的系數(shù)為C:x2?*(_1丫=一160.
故選:C.
變式10.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))在二項(xiàng)式「石-2T的展開(kāi)式中,含x的項(xiàng)的二項(xiàng)
式系數(shù)為()
A.28B.56C.70D.112
【答案】A
【解析】:二項(xiàng)式[五-£[的展開(kāi)式中,通項(xiàng)公式為
令4-學(xué)=1,求得廠=2,可得含x的項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為C;=28,
故選:A.
變式11.(2024?北京?高三專題練習(xí))在二項(xiàng)式的展開(kāi)式中,含/項(xiàng)的二項(xiàng)式系
數(shù)為()
A.5B.-5C.10D.-10
【答案】A
【解析】由題設(shè),(包=G產(chǎn),(_2),=(_2),弓/2,,
.?.當(dāng)「=1時(shí),7;=(-2)1C^3=-10X3.
.??含/項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)C;=5.
故選:A.
【解題方法總結(jié)】
寫(xiě)出通項(xiàng),確定r,代入.
題型五:求三項(xiàng)展開(kāi)式中的指定項(xiàng)
例13.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))在11+尤-,]的展開(kāi)式中,f的系數(shù)為.
【答案】66
【解析】由題意,(1+x-+)表示12個(gè)因式"+X-的乘積,
故當(dāng)2個(gè)因式取無(wú),其余10個(gè)因式取1時(shí),可得展開(kāi)式中含V的項(xiàng),
故f的系數(shù)為C;xC:;=66.
故答案為:66.
例14.(2024?山東?高三沂源縣第一中學(xué)校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)(x-2y+l)5展開(kāi)式中含移3項(xiàng)
的系數(shù)為.
【答案】-160
【解析】(x-2y+l)5變形為[(尤-2同+4,
故通項(xiàng)公式得加=G(x-2y廣,
其中的通項(xiàng)公式為CL/,*(-2y)”,
(0<k<5—r
故通項(xiàng)公式為C£、x5-T(_2y『,其中八二二.,太reN,
令k=3,5—r—k=\,解得左=3/=1,
故C;C%(—2y)3=-160孫3.
故答案為:-160
例15.(2024?遼寧?大連二十四中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))(x+2y-3z)6的展開(kāi)式中孫2z3的系
數(shù)為(用數(shù)字作答).
【答案】-6480
【解析】因?yàn)?x+2y-3z)6=[(X+2y)-3z『,
設(shè)其展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為:加=晨(x+2y廠,(-3z)r=晨(x+2y)?x(-3)r-z\0<r<6,reN,
令r=3,
得(x+2y了的通項(xiàng)公式為C^x3-m?(2yf=Cfx2加/加.丈,。(根<3,根£N,
令m=2,
所以(x+2y+3Z)6的展開(kāi)式中,xy3z2的系數(shù)為C:*(-3)3xx22=-6480,
故答案為:-6480
變式12.(2024?福建三明?高三統(tǒng)考期末)工+2)展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng)是.(答案
用數(shù)字作答)
【答案】-68
【解析】(x-:+21=2+卜-的展開(kāi)式的通項(xiàng)為
5krkrrr5kk2r
=2-C^Ckx-(-l)=(-l)2-C^C'kx-,0<r<k<5,k,reN,
令Z-2r=0,貝!|,=。,左=0或r=l,k=2,或r=2,Z=4,
所以常數(shù)項(xiàng)為(-1)°25cg+(-l)i23CfC*+(-1)2=32-160+60=-68,
故答案為:-68
變式13.(2024?江蘇?金陵中學(xué)校聯(lián)考三模)p+展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為.
【答案】—Z6.5625
16
【解析】P+/+—可看作7個(gè)尤4+V+J一相乘,要求出常數(shù)項(xiàng),
(-2xy)2孫
只需提供一項(xiàng)尤,提供4項(xiàng)上,提供2項(xiàng)y"相乘即可求出常數(shù)項(xiàng),
2xy
4
即BC[;[(力2=限
(2孫J16
故答案為:
16
變式14.(2024?湖南岳陽(yáng)?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))(Y+x+yp的展開(kāi)式中,丁產(chǎn)的系數(shù)
為.
【答案】30
【解析】(x2+x+y)5表示5個(gè)因式—+x+y的乘積,在這5個(gè)因式中,有2個(gè)因式選
》,其余的3個(gè)因式中有一個(gè)選x,剩下的兩個(gè)因式選V,即可得到含丁產(chǎn)的項(xiàng),即可
算出答案.
(x2+x+y)5表示5個(gè)因式Y(jié)+x+y的乘積,
在這5個(gè)因式中,有2個(gè)因式選y,其余的3個(gè)因式中有一個(gè)選無(wú),剩下的兩個(gè)因式選
X2,即可得到含X、y2的項(xiàng),故含了5丁的項(xiàng)系數(shù)是c;.c;.C;=30.
故答案為:30
變式15.(2024?廣東汕頭?統(tǒng)考三模)+2+1]展開(kāi)式中尤5的系數(shù)是.
【答案】560
【解析】因?yàn)椴?彳+1;是7個(gè)—+:+1)相乘,
卜:2+。+1)的展開(kāi)式中x5項(xiàng)可以由4個(gè)f項(xiàng)、3個(gè)1項(xiàng)和0個(gè)常數(shù)項(xiàng),或3個(gè)V項(xiàng)、1個(gè)
2
一項(xiàng)和3個(gè)常數(shù)項(xiàng)相乘,
x
所以12+彳+1]展開(kāi)式中『的系數(shù)是C)C"+C〉C>2=560.
故答案為:560.
【解題方法總結(jié)】
三項(xiàng)式(〃+b+c)"(〃£N)的展開(kāi)式:
(a+b+c)n=[(a+b)+c]n=?.?+禺(〃+勾〃一'd+…
一..+C:(???+*〃〃+%4+???)/+???
=...+CC""c「+...
若令n—r_q=p,便得到三項(xiàng)式(〃+8+。)"(〃£")展開(kāi)式通項(xiàng)公式:
pqr
C[C^_rabc{p,q,reN,p+q+r=n),
其中0nqi-=----------5一:叫三項(xiàng)式系數(shù).
r\(n—r)\q\(n—r—q)\p\q\r\
題型六:求幾個(gè)二(多)項(xiàng)式的和(積)的展開(kāi)式中條件項(xiàng)系數(shù)
例16.(2024?廣西百色?高三貴港市高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))(1-2x)(1+3x)5的展開(kāi)式
中%3的系數(shù)為.
【答案】90
【解析】(1+34的通項(xiàng)心=3匕-,,
令r=3,則心=33C;/3=270/;
令r=2,則4=32C,/=90尤2,
故(1-2x)(1+3x)5的展開(kāi)式中苫3的系數(shù)為270+(-2)x90=90.
故答案為:90.
例17.(2024?河北保定?高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)的展開(kāi)式中含尤項(xiàng)的
系數(shù)是.
【答案】-90
【解析】二項(xiàng)式[4-彳]展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為cjx1?(-2/)'=(-2>
令之(=-2,解得r=3;令三2=1,解得廠=1.
所以(丁+1)[4-2)的展開(kāi)式中含x的項(xiàng)為(_2丫.c;.一+1.(一2y.e2V=-90尤,
所以展開(kāi)式中含x項(xiàng)的系數(shù)是-90.
故答案為:-90
例18.(2024?江西南昌?高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)(1-尤+f)(l+x)6展開(kāi)式中"的系數(shù)
是.
【答案】5
【解析】由題意知-x,N項(xiàng)和(1+4展開(kāi)式中的爐,/相乘出現(xiàn)/項(xiàng),
(1+以的通項(xiàng)公式為心=C1,r=0,1,2,…,6,
分別令r=5,6可得W項(xiàng)的系數(shù)為C:=6,C:=1,
故答案為:5
變式16.(2024?江蘇蘇州?高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)(x+J+l}x+l)6的展開(kāi)式常數(shù)項(xiàng)
是.(用數(shù)字作答)
【答案】7
【解析】(x+以展開(kāi)式第廠+1項(xiàng)&|=C"61
所以(x+J+l](x+l)6展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng)是:』xC*+1、*=6+1=7,
X
所以(x+J+"(x+l)6的展開(kāi)式常數(shù)項(xiàng)是7.
故答案為:7
變式17.(2024?浙江杭州?高三浙江省杭州第二中學(xué)校考階段練習(xí))已知多項(xiàng)式
(X+2)3(X_1)4—a[(%+])7+?(X+1)6+...+%(彳+1)+/,則%=.
【答案】16
【解析】令f=x+l,則(r+l)"f—2)4=印7+aj6H--Fa7t+as,
3r
因?yàn)椤?1)3的展開(kāi)式的通項(xiàng)為T(mén)r+1=C'3t-,r=0,1,2,3,
所以令r=2可得0+1)3的展開(kāi)式中一次項(xiàng)為C)=3f,令r=3可得(f+Ip的展開(kāi)式的常數(shù)
項(xiàng)為1,
又因?yàn)椋ā?)4的展開(kāi)式的通項(xiàng)為7M=C%”“_2y,左=0,1,2,3,4,
所以令發(fā)=3可得("2)4的展開(kāi)式中一次項(xiàng)為C;(-2*=-32/,令%=4可得(7-2)4的展開(kāi)式
的常數(shù)項(xiàng)為C:(-2)4=16,
所以%=16x3+(-32)x1=16.
故答案為:16.
變式18.(2024?陜西商洛?鎮(zhèn)安中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))(x+y)(x-2y)6的展開(kāi)式中含xV
項(xiàng)的系數(shù)為.(用數(shù)字作答)
【答案】-100
【解析】???(x-2y)6展開(kāi)式通項(xiàng)為:加=&尸(_2?=(-2)'《產(chǎn)了,
3
,令r=3可得-2y『展開(kāi)式中含項(xiàng)的系數(shù)為:(_2)^=-160;
令廠=2可得y(x-2y)6展開(kāi)式中含x"項(xiàng)的系數(shù)為:(_2)2篌=60;
(尤+y)(尤—2y)展開(kāi)式中含x4y3項(xiàng)的系數(shù)為—160+60=—100.
故答案為:-100.
變式19.(2024?河北唐山?高三開(kāi)灤第二中學(xué)校考階段練習(xí))設(shè)(1-煙)展開(kāi)式
中的常數(shù)項(xiàng)為80,則實(shí)數(shù)機(jī)的值為.
【答案】-1
5
【解析】的展開(kāi)式通項(xiàng)為
,5-—k
4=c;eW):2(左=01,2,…,5),
5
mx
%N,不合乎題意;
3
r&=0,1,2,???,5),
(—2)4=-80〃?=80,解得加=-L.
故答案為:-1.
變式20.(2024?安徽亳州?安徽省亳州市第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))(尤+l)6(/+2x+l)展
開(kāi)式中Y的系數(shù)為.
【答案】56
【解析】(x+l)6(x2+2x+l)展開(kāi)式中含/的項(xiàng)為:眨“/+C:*2-(22+盤(pán)丁-1=56/.
故答案為:56.
【解題方法總結(jié)】
分配系數(shù)法
題型七:求二項(xiàng)式系數(shù)最值
例19.(2024?山東青島?統(tǒng)考三模)若1f+五J展開(kāi)式的所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為
256,則展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為.(用數(shù)字作答)
【答案】28
【解析】因?yàn)檎归_(kāi)式的所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)和為2"=256,解得〃=8,
貝!1(4+展開(kāi)式為=壑4》2,廠=。』,2,…,8,
r
可得第r+1項(xiàng)的系數(shù)為?!?昔c"=0,12…,8,
f-^r「r+1
J〉5
令六:%,即3~37;,解得廠=6,
[ar+l>ar
o8-r-o9-r
所以展開(kāi)式中第7項(xiàng)系數(shù)最大,其二項(xiàng)式系數(shù)為C;=28.
故答案為:28.
例20.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))二項(xiàng)式,+彳]的展開(kāi)式中,只有第6項(xiàng)的二項(xiàng)式系
數(shù)最大,則含尤$的項(xiàng)是
【答案】180/
【解析】因?yàn)槎?xiàng)式仆+2]的展開(kāi)式中只有第6項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,
X
所以展開(kāi)式中共有11項(xiàng),:.w=10,
10
故(x+2|展開(kāi)式的通項(xiàng)為&LCkrrrl02r
Xi°一「?2-x~=2-Cf0-x~
X
令10-2r=6,解得r=2,故展開(kāi)式中含F(xiàn)的項(xiàng)是天?亡(/=180x6.
故答案為:180f.
例21.(2024?人大附中校考三模)已知二項(xiàng)式(2x-a)”的展開(kāi)式中只有第4項(xiàng)的二項(xiàng)式系
數(shù)最大,且展開(kāi)式中V項(xiàng)的系數(shù)為20,則實(shí)數(shù)。的值為.
【答案】-:/-0$
【解析】因?yàn)槎?xiàng)式的展開(kāi)式中只有第4項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,所以”=6,二項(xiàng)式的通項(xiàng)
為小=黑(2》廣'(_*,令6-r=3,解得r=3,所以展開(kāi)式中/項(xiàng)為
C式2x)3(-a)3=-160/尤3,-160^3=20,解得。=-1.
故答案為:
變式21.(2024?浙江紹興?統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))二項(xiàng)式的展開(kāi)式中當(dāng)且僅當(dāng)?shù)?
項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,貝壯=,展開(kāi)式中含V的項(xiàng)的系數(shù)為.
【答案】6-160
【解析】第4項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)為C;且最大,根據(jù)組合數(shù)的性質(zhì)得"=6,
*1=晨(2》)6-[一9]=(一1)'26-("6寸,令6_:r=2nr=3,所以
7;=(-1)3C12V=-160X2,則展開(kāi)式中含/的項(xiàng)的系數(shù)為-160.
故答案為:6;-160.
變式22.(2024?陜西西安?西安中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知(1+x)"的展開(kāi)式中第4項(xiàng)與第
8項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,則展開(kāi)式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為.
【答案】252X5
【解析】由題意得C:=C:,得〃=10,
所以展開(kāi)式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為第6項(xiàng),
所以£=C;ox5=252/,
故答案為:252/.
變式23.(2024?湖北?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))在(近的二項(xiàng)展開(kāi)式中,只有第5項(xiàng)的二
項(xiàng)式系數(shù)最大,則該二項(xiàng)展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)等于
【答案】252
【解析】(孤-的二項(xiàng)展開(kāi)式的中,只有第5項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大,,〃=8,
8—4r8_4rQ_Ay
通項(xiàng)公式為(+1=q.(-3)'=(-3)y.x-,令三一一°,求得r=2,
可得二項(xiàng)展開(kāi)式常數(shù)項(xiàng)等于9xC;=252,
故答案為:252.
【解題方法總結(jié)】
利用二項(xiàng)式系數(shù)性質(zhì)中的最大值求解即可.
題型八:求項(xiàng)的系數(shù)最值
例22.(2024?海南???海南華僑中學(xué)??家荒#┰冢▁+l『(y+z)6的展開(kāi)式中,系數(shù)最
大的項(xiàng)為.
【答案】120/VZ3
【解析】因?yàn)?x+l)4的通項(xiàng)為C)j,(y+z)6的通項(xiàng)為C.y6-,z"
???(x+球展開(kāi)式系數(shù)最大的項(xiàng)為C%2=6一,
(y+z)6展開(kāi)式系數(shù)最大的項(xiàng)為C:y3z3=20/z3,
.?.在(x+l)4(y+z『的展開(kāi)式中,系數(shù)最大的項(xiàng)為120/e3.
故答案為:120x2y3z3.
例23.(2024?江西吉安?江西省萬(wàn)安中學(xué)??家荒?已知(l+3x)"的展開(kāi)式中,末三項(xiàng)的
二項(xiàng)式系數(shù)的和等于121,則展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)為.(不用計(jì)算,寫(xiě)出表達(dá)式即
可)
【答案】C:;3"W和d3叮2
【解析】由題意可得,C:+C丁+C/=121,所以“+l+g”(l)=⑵,解得”15,
(1+3%)15的展開(kāi)式的通項(xiàng)為4包=3七;5,
京小3解得皿”
由于reN*,所以r=ll或12,
1212
r=11時(shí),%=3"C:*u;廠=12時(shí),7]3=3O,
所以展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)為C:;3"婢和C;燈2/.
故答案為:C:;3"產(chǎn)和C;,92
例24.(2024?廣西南寧?南寧三中??寄M預(yù)測(cè))(x+琰的二項(xiàng)式展開(kāi)中,系數(shù)最大的
項(xiàng)為.
【答案】70小
【解析】由題意知:(x+球的二項(xiàng)式展開(kāi)中,各項(xiàng)的系數(shù)和二項(xiàng)式系數(shù)相等,
因?yàn)檎归_(kāi)式的通項(xiàng)為所以廠=4時(shí),系數(shù)最大,該項(xiàng)為C"8-4=70x4,
故答案為:70x4.
變式24.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))已知(1-3x)"的展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)之和為64,則該
展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)為.
【答案】1215/
【解析】令x=l,則(1-3尤)"的展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)之和為(-2)"=64=26,則〃=6;
由(l-3x)"的展開(kāi)式通項(xiàng)公式知二項(xiàng)展開(kāi)式的系數(shù)最大項(xiàng)在奇數(shù)項(xiàng),
設(shè)二項(xiàng)展開(kāi)式中第廠+1項(xiàng)的系數(shù)最大,
[6(-3)“+2(_3產(chǎn)(r+2)(r+1)>(6-r)(5-r)x9
化簡(jiǎn)可得:
AJlQ(-3y>Q-2(-3)r-2(8-r)(7-r)x9>r(r-l)
經(jīng)驗(yàn)證可得廠=4,
則該展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)為公=*(-3)。4=1215/.
故答案為:1215尤、
變式25.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))若(?+,)〃展開(kāi)式中前三項(xiàng)的系數(shù)和為163,
則展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)為.
【答案】5376
【解析】展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為0*丁,由題意可得,2°《+2C:+22d=163,解
得憶=9,
18—3k_,,I,fz^'Co>2MCo+1
lx展開(kāi)式中,+J=2*C;x4項(xiàng)的系數(shù)取大,則[2憶/>21o1
解得,qwg,
又:keN,k=6,
故展開(kāi)式中系數(shù)最大的項(xiàng)為心=26cM=5376.
故答案為:5376.
變式26.(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))[?+)](〃eN*)展開(kāi)式中只有第6項(xiàng)系數(shù)最
大,則其常數(shù)項(xiàng)為.
【答案】210
2〃
【解析】由已知neN)展開(kāi)式中只有第6項(xiàng)系數(shù)為C:,最大,所以展開(kāi)式有
11項(xiàng),
所以2〃=10,即〃=5,又展開(kāi)式的通項(xiàng)為加二《4石嚴(yán)仁上寧)=,/「二,
45-jr=0,解得廠=6,所以展開(kāi)式的常數(shù)項(xiàng)為=210.
6
故答案為:210.
變式27.(2024?安徽蚌埠?高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)若二項(xiàng)式(x+g]展開(kāi)式中第4項(xiàng)的系數(shù)
最大,貝U”的所有可能取值的個(gè)數(shù)為.
【答案】4
【解析】因?yàn)槎?xiàng)式上+;]展開(kāi)式的通項(xiàng)公式為j=c;、[尤"一
什226
由題意可得34,即八「故8W”Wll,又因?yàn)椤檎麛?shù),所以
〃=8或9或10或11,故〃的所有可能取值的個(gè)數(shù)為4個(gè),
故答案為:4.
【解題方法總結(jié)】
有兩種類型問(wèn)題,一是找是否與二項(xiàng)式系數(shù)有關(guān),如有關(guān)系,則轉(zhuǎn)化為二項(xiàng)式系數(shù)最值
問(wèn)題;如無(wú)關(guān)系,則轉(zhuǎn)化為解不等式組:[I"?八,注意:系數(shù)比較大小.
In
題型九:求二項(xiàng)展開(kāi)式中的二項(xiàng)式系數(shù)和、各項(xiàng)系數(shù)和
例25.(多選題)(2024?全國(guó)?高三專題練習(xí))己知
202322023
(1-2x)=a0+a1x+a2xH■…+^2023x,則下列結(jié)論正確的是()
A.展開(kāi)式中所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)的和為22期
§20231
B.展開(kāi)式中所有奇次項(xiàng)的系數(shù)的和為」±1
2
120231
C.展開(kāi)式中所有偶次項(xiàng)的系數(shù)的和為—■—
D.&+W+M+...+第=-1
2223203
【答案】ACD
【解析】對(duì)于A,(1-2%)2°23的展開(kāi)式中所有項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)的和為22。23,故A正確;
對(duì)于B,令/(X)=(1-2%)2023,則4+q+出+/+L+/023==,
4—6+/―%+L—%023=f(_1)=32期,
所以展開(kāi)式中所有奇次項(xiàng)的系數(shù)的和為了()一/(T)=一二±1,
22
展開(kāi)式中所有偶次項(xiàng)的系數(shù)的和為了()+/(一0=整二,故B錯(cuò)誤,C正確;
22
對(duì)于D,g=/(o)=l,A||'+||+L+||器■==-1,故D正確.
故選:ACD.
例26.(多選題)(2024?重慶南岸?高三重慶市第十一中學(xué)校??茧A段練習(xí))已知
617
(x-l)(x+2)=a0+axx+a2x-----1-a^x,則()
A.%=-64B.%=63
C.a。+q+,,,+%=0D.q+/+%+%=1
【答案】ACD
【解析】對(duì)于A,令x=0,得至I]%=-1x2,=-64,
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