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第03講二項式定理目錄考點要求考題統(tǒng)計考情分析(1)能用多項式運算法則和計數(shù)原理證明二項式定理.(2)會用二項式定理解決與二項展開式有關(guān)的簡單問題.2023年北京卷第5題,4分2023年天津卷第11題,5分2023年上海卷第10題,5分2022年I卷第13題,5分(1)今后在本節(jié)的考查形式依然以選擇或者填空為主,以考查基本運算和基本方法為主,難度中等偏下,與教材相當(dāng).(2)本節(jié)內(nèi)容在高考中的比重可能會持續(xù)降低,但仍然是備考的重要內(nèi)容.知識點1、二項式展開式的特定項、特定項的系數(shù)問題(1)二項式定理一般地,對于任意正整數(shù),都有:,這個公式所表示的定理叫做二項式定理,等號右邊的多項式叫做的二項展開式.式中的做二項展開式的通項,用表示,即通項為展開式的第項:,其中的系數(shù)(r=0,1,2,…,n)叫做二項式系數(shù),(2)二項式的展開式的特點:①項數(shù):共有項,比二項式的次數(shù)大1;②二項式系數(shù):第項的二項式系數(shù)為,最大二項式系數(shù)項居中;③次數(shù):各項的次數(shù)都等于二項式的冪指數(shù).字母降冪排列,次數(shù)由到;字母升冪排列,次數(shù)從到,每一項中,,次數(shù)和均為;④項的系數(shù):二項式系數(shù)依次是,項的系數(shù)是與的系數(shù)(包括二項式系數(shù)).(3)兩個常用的二項展開式:①()②(4)二項展開式的通項公式二項展開式的通項:公式特點:①它表示二項展開式的第項,該項的二項式系數(shù)是;②字母的次數(shù)和組合數(shù)的上標(biāo)相同;③與的次數(shù)之和為.注意:①二項式的二項展開式的第r+1項和的二項展開式的第r+1項是有區(qū)別的,應(yīng)用二項式定理時,其中的和是不能隨便交換位置的.②通項是針對在這個標(biāo)準(zhǔn)形式下而言的,如的二項展開式的通項是(只需把看成代入二項式定理).2、二項式展開式中的最值問題(1)二項式系數(shù)的性質(zhì)=1\*GB3①每一行兩端都是,即;其余每個數(shù)都等于它“肩上”兩個數(shù)的和,即.=2\*GB3②對稱性每一行中,與首末兩端“等距離”的兩個二項式系數(shù)相等,即.=3\*GB3③二項式系數(shù)和令,則二項式系數(shù)的和為,變形式.=4\*GB3④奇數(shù)項的二項式系數(shù)和等于偶數(shù)項的二項式系數(shù)和在二項式定理中,令,則,從而得到:.=5\*GB3⑤最大值:如果二項式的冪指數(shù)是偶數(shù),則中間一項的二項式系數(shù)最大;如果二項式的冪指數(shù)是奇數(shù),則中間兩項,的二項式系數(shù),相等且最大.(2)系數(shù)的最大項求展開式中最大的項,一般采用待定系數(shù)法.設(shè)展開式中各項系數(shù)分別為,設(shè)第項系數(shù)最大,應(yīng)有,從而解出來.知識點3、二項式展開式中系數(shù)和有關(guān)問題常用賦值舉例:(1)設(shè),二項式定理是一個恒等式,即對,的一切值都成立,我們可以根據(jù)具體問題的需要靈活選取,的值.①令,可得:②令,可得:,即:(假設(shè)為偶數(shù)),再結(jié)合①可得:.(2)若,則①常數(shù)項:令,得.②各項系數(shù)和:令,得.③奇數(shù)項的系數(shù)和與偶數(shù)項的系數(shù)和(i)當(dāng)為偶數(shù)時,奇數(shù)項的系數(shù)和為;偶數(shù)項的系數(shù)和為.(可簡記為:為偶數(shù),奇數(shù)項的系數(shù)和用“中點公式”,奇偶交錯搭配)(ii)當(dāng)為奇數(shù)時,奇數(shù)項的系數(shù)和為;偶數(shù)項的系數(shù)和為.(可簡記為:為奇數(shù),偶數(shù)項的系數(shù)和用“中點公式”,奇偶交錯搭配)若,同理可得.注意:常見的賦值為令,或,然后通過加減運算即可得到相應(yīng)的結(jié)果.題型一:求二項展開式中的參數(shù)例1.(2023·河南鄭州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)的展開式中的常數(shù)項與展開式中的常數(shù)項相等,則的值為(
)A. B. C.2 D.3【答案】D【解析】的展開式中的常數(shù)項為,展開式中的常數(shù)項,所以,即,故選:D.例2.(2023·四川成都·成都實外??寄M預(yù)測)已知的展開式中存在常數(shù)項,則n的可能取值為(
)A.4 B.5 C.6 D.8【答案】C【解析】二項式的展開式的通項為,令,即,由于,故必為的倍數(shù),即的可能取值為.故選:C例3.(2023·全國·高三專題練習(xí))展開式中的常數(shù)項為-160,則a=(
)A.-1 B.1 C.±1 D.2【答案】B【解析】的展開式通項為,∴令,解得,∴的展開式的常數(shù)項為,∴∴故選:B.變式1.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知的展開式中的常數(shù)項為,則實數(shù)(
)A.2 B.-2 C.8 D.-8【答案】B【解析】展開式的通項為:,取得到常數(shù)項為,解得.故選:B變式2.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知的展開式中第3項是常數(shù)項,則(
)A.6 B.5 C.4 D.3【答案】A【解析】的展開式的通項,當(dāng)時,則,解得.故選:A【解題方法總結(jié)】在形如的展開式中求的系數(shù),關(guān)鍵是利用通項求,則.題型二:求二項展開式中的常數(shù)項例4.(2023·重慶南岸·高三重慶第二外國語學(xué)校??茧A段練習(xí))已知,二項式的展開式中所有項的系數(shù)和為64,則展開式中的常數(shù)項為(
)A.36 B.30 C.15 D.10【答案】C【解析】令,則可得所有項的系數(shù)和為且,解得,∵的展開式中的通項,∴當(dāng)時,展開式中的常數(shù)項為.故選:C例5.(2023·山西朔州·高三懷仁市第一中學(xué)校??茧A段練習(xí))二項式的展開式中的常數(shù)項為(
)A.1792 B.-1792 C.1120 D.-1120【答案】C【解析】因為,令,得,所以二項式展開式中的常數(shù)項為.故選:C.例6.(2023·北京房山·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)的展開式中的常數(shù)項是(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由題目可知,,令,解得,所以當(dāng)時為常數(shù)項,此時,故選:A變式3.(2023·貴州貴陽·高三貴陽一中??奸_學(xué)考試)的展開式中的常數(shù)項為()A.20 B.20 C.-10 D.10【答案】D【解析】因為,的展開式的通項公式為,令,得,令,得,所以的展開式中的常數(shù)項為:.故選:D變式4.(2023·全國·高三專題練習(xí))若的展開式中存在常數(shù)項,則(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】的二項展開通式為,令,則一定是5的倍數(shù),故選:C.變式5.(2023·全國·高三對口高考)若展開式中含有常數(shù)項,則n的最小值是(
)A.2 B.3 C.12 D.10【答案】A【解析】,令,得,則時,取最小值.故選:A【解題方法總結(jié)】寫出通項,令指數(shù)為零,確定,代入.題型三:求二項展開式中的有理項例7.(2023·全國·高三專題練習(xí))在的展開式中,有理項的系數(shù)為(
)A. B. C.5 D.10【答案】A【解析】的通項為,.當(dāng)為有理項時,r既是奇數(shù)又能被3整除,所以,故展開式中有理項的系數(shù)為;故選:A.例8.(2023·全國·高考真題)二項式的展開式中系數(shù)為有理數(shù)的項共有(
)A.6項 B.7項 C.8項 D.9項【答案】D【解析】二項式的通項,若要系數(shù)為有理數(shù),則,,,且,即,,易知滿足條件的,故系數(shù)為有理數(shù)的項共有9項.故選:D例9.(2023·江西南昌·高三統(tǒng)考階段練習(xí))的展開式中所有有理項的系數(shù)和為(
)A.85 B.29 C. D.【答案】C【解析】展開式的通項為:,其中,當(dāng)時為有理項,故有理項系數(shù)和為,故選:C.變式6.(2023·四川瀘州·高三四川省瀘縣第四中學(xué)??茧A段練習(xí))二項式展開式中,有理項共有(
)項.A.3 B.4 C.5 D.7【答案】D【解析】二項式展開式中,通項為,其中,的取值只需滿足,則,即有理項共有7項,故選:D.變式7.(2023·安徽宣城·高三統(tǒng)考期末)在二項式的展開式中,有理項共有(
)A.項 B.項 C.項 D.項【答案】A【解析】寫出通項公式,然后代入的值:,分別計算判斷是否為有理項.的通項公式為,可知當(dāng)時,或或,可得有理項共有項.故選:A.變式8.(2023·全國·高三專題練習(xí))若的展開式中有且僅有三個有理項,則正整數(shù)的取值為(
)A. B.或 C.或 D.【答案】B【解析】首先寫出二項展開式的通項公式,由條件可知為整數(shù),然后觀察選項,通過列舉的方法,求得正整數(shù)的值.的通項公式是設(shè)其有理項為第項,則的乘方指數(shù)為,依題意為整數(shù),注意到,對照選擇項知、、,逐一檢驗:時,,不滿足條件;時,、、,成立;時,、5、8,成立故選:B.【解題方法總結(jié)】先寫出通項,再根據(jù)數(shù)的整除性確定有理項.題型四:求二項展開式中的特定項系數(shù)例10.(2023·四川成都·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知的展開式中第4項與第5項的二項式系數(shù)相等,則展開式中的項的系數(shù)為(
)A.―4 B.84 C.―280 D.560【答案】B【解析】因為的展開式中第4項與第5項的二項式系數(shù)相等,所以.則又因為的展開式的通項公式為,令,所以展開式中的項的系數(shù)為.故選:B.例11.(2023·海南??凇ずD先A僑中學(xué)校考模擬預(yù)測)展開式中的系數(shù)為(
)A.270 B.240 C.210 D.180【答案】A【解析】展開式的通項公式為,則原展開式中的系數(shù)為.故選:A例12.(2023·廣東揭陽·高三校考階段練習(xí))的展開式中的系數(shù)是(
)A.20 B. C.10 D.【答案】D【解析】因為,展開式中的項是,則展開式中的系數(shù)是.故選:D.變式9.(2023·河北邢臺·高三邢臺市第二中學(xué)??茧A段練習(xí))已知的展開式中各項的二項式系數(shù)之和為64,則其展開式中的系數(shù)為(
)A. B.240 C. D.160【答案】C【解析】由展開式中各項的二項式系數(shù)之和為64,得,得.∵的展開式的通項公式為,令,則,所以其展開式中的系數(shù)為.故選:C.變式10.(2023·全國·高三專題練習(xí))在二項式的展開式中,含的項的二項式系數(shù)為(
)A.28 B.56 C.70 D.112【答案】A【解析】∵二項式的展開式中,通項公式為,令,求得,可得含的項的二項式系數(shù)為,故選:A.變式11.(2023·北京·高三專題練習(xí))在二項式的展開式中,含項的二項式系數(shù)為(
)A.5 B. C.10 D.【答案】A【解析】由題設(shè),,∴當(dāng)時,.∴含項的二項式系數(shù).故選:A.【解題方法總結(jié)】寫出通項,確定r,代入.題型五:求三項展開式中的指定項例13.(2023·全國·高三專題練習(xí))在的展開式中,的系數(shù)為.【答案】66【解析】由題意,表示12個因式的乘積,故當(dāng)2個因式取x,其余10個因式取1時,可得展開式中含的項,故的系數(shù)為.故答案為:66.例14.(2023·山東·高三沂源縣第一中學(xué)校聯(lián)考開學(xué)考試)展開式中含項的系數(shù)為.【答案】-160【解析】變形為,故通項公式得,其中的通項公式為,故通項公式為,其中,,令,解得,故.故答案為:-160例15.(2023·遼寧·大連二十四中校聯(lián)考模擬預(yù)測)的展開式中的系數(shù)為(用數(shù)字作答).【答案】【解析】因為,設(shè)其展開式的通項公式為:,令,得的通項公式為,令,所以的展開式中,的系數(shù)為,故答案為:變式12.(2023·福建三明·高三統(tǒng)考期末)展開式中常數(shù)項是.(答案用數(shù)字作答)【答案】【解析】的展開式的通項為,,令,則或,或,所以常數(shù)項為,故答案為:變式13.(2023·江蘇·金陵中學(xué)校聯(lián)考三模)展開式中的常數(shù)項為.【答案】/6.5625【解析】可看作7個相乘,要求出常數(shù)項,只需提供一項,提供4項,提供2項,相乘即可求出常數(shù)項,即.故答案為:變式14.(2023·湖南岳陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)的展開式中,的系數(shù)為.【答案】30【解析】表示5個因式的乘積,在這5個因式中,有2個因式選,其余的3個因式中有一個選,剩下的兩個因式選,即可得到含的項,即可算出答案.表示5個因式的乘積,在這5個因式中,有2個因式選,其余的3個因式中有一個選,剩下的兩個因式選,即可得到含的項,故含的項系數(shù)是.故答案為:30變式15.(2023·廣東汕頭·統(tǒng)考三模)展開式中的系數(shù)是.【答案】【解析】因為是7個相乘,的展開式中項可以由4個項、3個項和0個常數(shù)項,或3個項、1個項和3個常數(shù)項相乘,所以展開式中的系數(shù)是.故答案為:.【解題方法總結(jié)】三項式的展開式:若令,便得到三項式展開式通項公式:,其中叫三項式系數(shù).題型六:求幾個二(多)項式的和(積)的展開式中條件項系數(shù)例16.(2023·廣西百色·高三貴港市高級中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))的展開式中的系數(shù)為.【答案】90【解析】的通項,令,則;令,則,故的展開式中的系數(shù)為.故答案為:90.例17.(2023·河北保定·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)在的展開式中含項的系數(shù)是.【答案】【解析】二項式展開式的通項公式為,令,解得;令,解得.所以的展開式中含的項為,所以展開式中含項的系數(shù)是.故答案為:例18.(2023·江西南昌·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)展開式中的系數(shù)是.【答案】5【解析】由題意知項和展開式中的相乘出現(xiàn)項,的通項公式為,分別令可得項的系數(shù)為,故展開式中的系數(shù)是,故答案為:5變式16.(2023·江蘇蘇州·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)的展開式常數(shù)項是.(用數(shù)字作答)【答案】7【解析】展開式第項,所以展開式中常數(shù)項是:,所以的展開式常數(shù)項是7.故答案為:7變式17.(2023·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中學(xué)校考階段練習(xí))已知多項式,則.【答案】16【解析】令,則,因為的展開式的通項為,,所以令可得的展開式中一次項為,令可得的展開式的常數(shù)項為1,又因為的展開式的通項為,,所以令可得的展開式中一次項為,令可得的展開式的常數(shù)項為,所以.故答案為:16.變式18.(2023·陜西商洛·鎮(zhèn)安中學(xué)校考模擬預(yù)測)的展開式中含項的系數(shù)為.(用數(shù)字作答)【答案】【解析】展開式通項為:,令可得展開式中含項的系數(shù)為:;令可得展開式中含項的系數(shù)為:;展開式中含項的系數(shù)為.故答案為:.變式19.(2023·河北唐山·高三開灤第二中學(xué)??茧A段練習(xí))設(shè)展開式中的常數(shù)項為,則實數(shù)的值為.【答案】【解析】的展開式通項為,,在的展開式中,令,可得,不合乎題意;在的展開式中,,令,可得,所以,展開式中的常數(shù)項為,解得.故答案為:.變式20.(2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中學(xué)校考模擬預(yù)測)展開式中的系數(shù)為.【答案】56【解析】展開式中含的項為:.故答案為:56.【解題方法總結(jié)】分配系數(shù)法題型七:求二項式系數(shù)最值例19.(2023·山東青島·統(tǒng)考三模)若展開式的所有項的二項式系數(shù)和為256,則展開式中系數(shù)最大的項的二項式系數(shù)為.(用數(shù)字作答)【答案】28【解析】因為展開式的所有項的二項式系數(shù)和為,解得,則展開式為,可得第項的系數(shù)為,令,即,解得,所以展開式中第項系數(shù)最大,其二項式系數(shù)為.故答案為:28.例20.(2023·全國·高三專題練習(xí))二項式的展開式中,只有第6項的二項式系數(shù)最大,則含的項是.【答案】【解析】因為二項式的展開式中只有第6項的二項式系數(shù)最大,所以展開式中共有項,,故展開式的通項為,令,解得,故展開式中含的項是.故答案為:.例21.(2023·人大附中??既#┮阎検降恼归_式中只有第4項的二項式系數(shù)最大,且展開式中項的系數(shù)為20,則實數(shù)的值為.【答案】/0.5【解析】因為二項式的展開式中只有第4項的二項式系數(shù)最大,所以,二項式的通項為,令,解得,所以展開式中項為,,解得.故答案為:.變式21.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測)二項式的展開式中當(dāng)且僅當(dāng)?shù)?項的二項式系數(shù)最大,則,展開式中含的項的系數(shù)為.【答案】6【解析】第4項的二項式系數(shù)為且最大,根據(jù)組合數(shù)的性質(zhì)得,,令,所以,則展開式中含的項的系數(shù)為.故答案為:6;.變式22.(2023·陜西西安·西安中學(xué)??寄M預(yù)測)已知的展開式中第4項與第8項的二項式系數(shù)相等,則展開式中二項式系數(shù)最大的項為.【答案】【解析】由題意得,得,所以展開式中二項式系數(shù)最大的項為第6項,所以,故答案為:.變式23.(2023·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測)在的二項展開式中,只有第5項的二項式系數(shù)最大,則該二項展開式中的常數(shù)項等于.【答案】252【解析】的二項展開式的中,只有第5項的二項式系數(shù)最大,,通項公式為,令,求得,可得二項展開式常數(shù)項等于,故答案為:252.【解題方法總結(jié)】利用二項式系數(shù)性質(zhì)中的最大值求解即可.題型八:求項的系數(shù)最值例22.(2023·海南海口·海南華僑中學(xué)??家荒#┰诘恼归_式中,系數(shù)最大的項為.【答案】【解析】因為的通項為,的通項為,∵展開式系數(shù)最大的項為,展開式系數(shù)最大的項為,∴在的展開式中,系數(shù)最大的項為.故答案為:.例23.(2023·江西吉安·江西省萬安中學(xué)校考一模)已知的展開式中,末三項的二項式系數(shù)的和等于121,則展開式中系數(shù)最大的項為.(不用計算,寫出表達式即可)【答案】和【解析】由題意可得,,所以,解得,的展開式的通項為令,解得,由于,所以或12,時,;時,,所以展開式中系數(shù)最大的項為和.故答案為:和例24.(2023·廣西南寧·南寧三中校考模擬預(yù)測)的二項式展開中,系數(shù)最大的項為.【答案】【解析】由題意知:的二項式展開中,各項的系數(shù)和二項式系數(shù)相等,因為展開式的通項為,所以時,系數(shù)最大,該項為,故答案為:.變式24.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知的展開式中各項系數(shù)之和為64,則該展開式中系數(shù)最大的項為.【答案】【解析】令,則的展開式各項系數(shù)之和為,則;由的展開式通項公式知二項展開式的系數(shù)最大項在奇數(shù)項,設(shè)二項展開式中第項的系數(shù)最大,則,化簡可得:經(jīng)驗證可得,則該展開式中系數(shù)最大的項為.故答案為:.變式25.(2023·全國·高三專題練習(xí))若n展開式中前三項的系數(shù)和為163,則展開式中系數(shù)最大的項為.【答案】5376【解析】展開式的通項公式為,由題意可得,,解得,設(shè)展開式中項的系數(shù)最大,則解得,又∵,∴,故展開式中系數(shù)最大的項為.故答案為:5376.變式26.(2023·全國·高三專題練習(xí))展開式中只有第6項系數(shù)最大,則其常數(shù)項為.【答案】210【解析】由已知展開式中只有第6項系數(shù)為最大,所以展開式有11項,所以,即,又展開式的通項為,令,解得,所以展開式的常數(shù)項為.故答案為:210.變式27.(2023·安徽蚌埠·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)若二項式展開式中第4項的系數(shù)最大,則的所有可能取值的個數(shù)為.【答案】4【解析】因為二項式展開式的通項公式為由題意可得,即,故,又因為為正整數(shù),所以或9或10或11,故的所有可能取值的個數(shù)為4個,故答案為:4.【解題方法總結(jié)】有兩種類型問題,一是找是否與二項式系數(shù)有關(guān),如有關(guān)系,則轉(zhuǎn)化為二項式系數(shù)最值問題;如無關(guān)系,則轉(zhuǎn)化為解不等式組:,注意:系數(shù)比較大小.題型九:求二項展開式中的二項式系數(shù)和、各項系數(shù)和例25.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,則下列結(jié)論正確的是(
)A.展開式中所有項的二項式系數(shù)的和為B.展開式中所有奇次項的系數(shù)的和為C.展開式中所有偶次項的系數(shù)的和為D.【答案】ACD【解析】對于A,的展開式中所有項的二項式系數(shù)的和為,故A正確;對于B,令,則,,所以展開式中所有奇次項的系數(shù)的和為,展開式中所有偶次項的系數(shù)的和為,故B錯誤,C正確;對于D,,,故D正確.故選:ACD.例26.(多選題)(2023·重慶南岸·高三重慶市第十一中學(xué)校??茧A段練習(xí))已知,則(
)A. B.C. D.【答案】ACD【解析】對于A,令,得到,故A正確;對于B,的通項公式為,令,得到,令,得到,所以,故B錯誤;對于C,令,得到,故C正確;對于D,令,則,又因為,兩式相減得,則,故D正確.故選:ACD例27.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,則(
)A.B.C.D.【答案】ACD【解析】對于A,令,則,所以A正確,對于B,令,則,因為,所以,所以B錯誤,對于C,令,則,因為,所以,所以,所以C正確,對于D,令,則,因為,所以,所以D正確,故選:ACD.變式28.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,則(
)A. B.C. D.【答案】ABC【解析】令,可得,A正確.,所以,B正確.令,可得①,則,C正確.令,可得②,①-②可得,所以,D錯誤.故選:ABC.變式29.(多選題)(2023·山東日照·三模)已知,則(
)A. B.C. D.【答案】AD【解析】由,令得,故A正確;由的展開式的通項公式,得,故B錯誤;令,得①,再由,得,故錯誤;令,得②,①-②再除以2得,故D正確.故選:AD變式30.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè),則下列選項正確的是()A. B.C. D.【答案】ACD【解析】對于A,令,可得,故A正確;對于B,令得,故B錯誤;對于C,令得①,令得,②,由①+②再除以2可得,故C正確;對于D,令得①,令得,②,①-②再除以2可得,故D正確.故選:ACD.變式31.(多選題)(2023·河北·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知.則(
)A. B.C. D.【答案】AD【解析】由,令得,故A正確;由的展開式的通項公式,得,故B錯誤;令,得①,再由,得,故C錯誤;令,得②,①②再除以2得,故D正確;故選:AD變式32.(多選題)(2023·全國·校聯(lián)考三模)若在中,,則(
)A. B.C. D.【答案】BD【解析】令,則,故A錯誤;令,則,故B正確;由題可得,故C錯誤;由題,故D正確.故選:BD.變式33.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,若,則有(
)A.B.C.D.【答案】BCD【解析】令,則,已知式變?yōu)椋獾?,,,,,令,則有,兩邊對求導(dǎo)得,再令得,所以,故選:BCD.變式34.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,則(
)A. B.C. D.【答案】BC【解析】由等式右邊最高為項,且不含項,則且,即,故A錯誤,B正確;所以.C:等式兩邊同乘,原等式等價于,令,則,正確;D:,可得:,令,則,錯誤;故選:BC變式35.(多選題)(2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知,下列說法正確的有(
)A. B.C. D.【答案】AD【解析】對于A,令,則,A正確;對于B,展開式通項為:,展開式通項為:,展開式通項為:,令,則,又,,,或,,B錯誤;對于C,令,則;令,則;兩式作和得:,,又,,C錯誤;對于D,,,,令,則,D正確.故選:AD.變式36.(多選題)(2023·福建寧德·統(tǒng)考模擬預(yù)測)若,則(
)A. B.C. D.【答案】ABD【解析】令,則,即,故A正確;令,則,令,則,則,故B正確;,則,令,則,故C錯誤;由兩邊求導(dǎo),得,令,則,故D正確.故選:ABD.變式37.(多選題)(2023·廣西柳州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知,則(
)A. B.C. D.【答案】ACD【解析】因為,令,得,故A正確;展開式的通項為,則,故B錯誤;令,得,故C正確;展開式的通項為,則,其中且,當(dāng)為偶數(shù)時,;當(dāng)為奇數(shù)時,,令,可得,故D正確.故選:ACD.變式38.(多選題)(2023·全國·高三專題練習(xí))若,則(
)A. B.C. D.【答案】ABD【解析】當(dāng)時,,故A對;,B對;令,則,∴,故C錯;對等式兩邊求導(dǎo),即令,則,∴,故D對,故選:ABD.【解題方法總結(jié)】二項展開式二項式系數(shù)和:;奇數(shù)項與偶數(shù)項二項式系數(shù)和相等:.系數(shù)和:賦值法,二項展開式的系數(shù)表示式:(是系數(shù)),令得系數(shù)和:.題型十:求奇數(shù)項或偶數(shù)項系數(shù)和例28.(2023·北京東城·高三北京二中??茧A段練習(xí))設(shè),則.(用數(shù)字作答)【答案】【解析】因為,令,則①,令,則②,∴①-②得,所以,故答案為:例29.(2023·湖南長沙·高三長沙一中校考階段練習(xí))設(shè)多項式,則.【答案】【解析】依題意,令,得到:,令,得到:,兩式相加可得:,故.故答案為:例30.(2023·新疆·高三八一中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知,若,則.【答案】1【解析】令,可得,所以.令,得;令,得,兩式相減求得.故答案為:1.變式39.(2023·全國·模擬預(yù)測)在的展開式中,的所有奇次冪的系數(shù)和為,則其展開式中的常數(shù)項為.【答案】【解析】設(shè),令得:;令得:;兩式作差得:,,;令得:,即展開式的常數(shù)項為.故答案為:.變式40.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,則的值為.【答案】78【解析】令,可得,令,可得①令,則②所以②①可得:,所以,即故答案為:變式41.(2023·安徽·高考真題)已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,則(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)的值等于.【答案】-256【解析】令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5=0,令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5=25=32,兩式相加可得2(a0+a2+a4)=32,兩式相減可得2(a1+a3+a5)=-32,則a0+a2+a4=16,a1+a3+a5=-16,所以(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)=-256.故答案為:-256變式42.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知的展開式中,奇次項系數(shù)的和比偶次項系數(shù)的和小,則.【答案】255【解析】設(shè),且奇次項的系數(shù)和為,偶次項的系數(shù)和為,則,,由已知得.令,得,即,即,所以,所以.所以.故答案為:變式43.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知,則的值為.【答案】313【解析】令求得,再令求得,兩者結(jié)合可得結(jié)論.令得,令得,∴.故答案為:313.【解題方法總結(jié)】,令得系數(shù)和:=1\*GB3①;令得奇數(shù)項系數(shù)和減去偶數(shù)項系數(shù)和:=2\*GB3②,聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②可求得奇數(shù)項系數(shù)和與偶數(shù)項系數(shù)和.題型十一:整數(shù)和余數(shù)問題例31.(2023·河北·高三校聯(lián)考期末)除以1000的余數(shù)是.【答案】24【解析】因為,所以除以1000的余數(shù)是:.故答案為:24例32.(2023·全國·高三專題練習(xí))若,則被5除所得的余數(shù)為.【答案】1【解析】由題知時,,,故所以被5除得的余數(shù)是1.故答案為:1.例33.(2023·浙江金華·模擬預(yù)測)除以100的余數(shù)是.【答案】1【解析】,,由于是100的倍數(shù),故除以100的余數(shù)等于,故答案為:1變式44.(2023·遼寧沈陽·統(tǒng)考一模)若,則被5除的余數(shù)是.【答案】4【解析】由題知,時,①,時,②,由①+②得,,故,所以被5除的余數(shù)是4.故答案為:4.變式45.(2023·全國·高三專題練習(xí))寫出一個可以使得被100整除的正整數(shù).【答案】1(答案不唯一)【解析】由題意可知,將利用二項式定理展開得顯然,能被100整除,所以,只需是100的整數(shù)倍即可;所以,得不妨取,得.故答案為:1變式46.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知能夠被15整除,其中,則.【答案】14【解析】,所以,因為是的整數(shù)倍,所以能夠被15整除,要使能夠被15整除,只需要能夠被15整除即可,因為,所以.故答案為:14.題型十二:近似計算問題例34.(2023·全國·高三專題練習(xí))用二項式定理估算.(精確到0.001)【答案】1.105【解析】.故答案為:1.105例35.(2023·福建泉州·高三福建省南安國光中學(xué)??茧A段練習(xí))(精確到0.01)【答案】30.84【解析】原式故答案為:30.84.例36.(2023·全國·高三專題練習(xí))某同學(xué)在一個物理問題計算過程中遇到了對數(shù)據(jù)的處理,經(jīng)過思考,他決定采用精確到0.01的近似值,則這個近似值是.【答案】【解析】根據(jù)二項式定理可得:,故答案為:變式47.(2023·全國·高三專題練習(xí))的計算結(jié)果精確到0.01的近似值是.【答案】1.34【解析】故答案為:變式48.(2023·全國·高三專題練習(xí))(小數(shù)點后保留三位小數(shù)).【答案】1.172【解析】,由二項展開式的性質(zhì)易知,遠小于,依次類推,故.故答案為:1.172.題型十三:證明組合恒等式例37.(2023·全國·高三專題練習(xí))求證:【解析】構(gòu)造發(fā)生函數(shù),由此易發(fā)現(xiàn),中所對應(yīng)的系數(shù)應(yīng)為恒等式的左端.所以,所以,所以,由此可得,所對應(yīng)的項的系數(shù)為,既左邊等于右邊,則恒等式成立.例38.(2023·全國·高三專題練習(xí))證明:.【解析】取函數(shù),,則:①,②,將②用替換n,有:.其中的系數(shù)為.將①,②對應(yīng)相乘,根據(jù)上述形式冪級數(shù)乘法定義有:,其中的系數(shù)為,由展開式的唯一性有:,,因此可得:.例39.(2023·全國·高三專題練習(xí))證明:.【解析】由中n取,可得;由兩邊同乘或除得:.將以上兩等式兩邊對應(yīng)相加可得:.而等式左邊,所以有.變式49.(2023·全國·高三專題練習(xí))求證:.【解析】左邊==1=右邊.即證.變式50.(2023·全國·高三專題練習(xí))(1)設(shè)、,,求證:;(2)請利用二項式定理證明:.【解析】證:(1);(2)當(dāng),時,,所以結(jié)論成立.變式51.(2023·江蘇·校聯(lián)考模擬預(yù)測)對一個量用兩種方法分別算一次,由結(jié)果相同而構(gòu)造等式,這種方法稱為“算兩次”的思想方法.利用這種方法,結(jié)合二項式定理,可以得到很多有趣的組合恒等式.(1)根據(jù)恒等式兩邊的系數(shù)相同直接寫出一個恒等式,其中;(2)設(shè),利用上述恒等式證明:.【解析】(1),等式左邊的系數(shù)為,右邊的系數(shù)這樣產(chǎn)生:中的1與中的的系數(shù)的的積,即,中的系數(shù)與中的系數(shù)的的積,即,中的系數(shù)與中的系數(shù)的的積,即,中的系數(shù)與中的系數(shù)的的積,即,中的系數(shù)與中的系數(shù)的的積,即,所以.(2)當(dāng),且時,,由(1)得左邊=,,,,右邊,所以.題型十四:二項式定理與數(shù)列求和例40.(2023·北京·高三強基計劃)設(shè)n為正整數(shù),為組合數(shù),則(
)A. B.C. D.前三個答案都不對【答案】D【解析】解法一設(shè)題中代數(shù)式為M,則.解法二設(shè)題中代數(shù)式為M,倒序相加可得,于是.故選:D.例41.(2023·全國·高三專題練習(xí))(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】,兩邊求導(dǎo)得,,兩邊乘以后得,,兩邊求導(dǎo)得,,取得.故選:A例42.(2023·湖北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))偉大的數(shù)學(xué)家歐拉28歲時解決了困擾數(shù)學(xué)界近一世紀(jì)的“巴賽爾級數(shù)”難題.當(dāng)時,,又根據(jù)泰勒展開式可以得到,根據(jù)以上兩式可求得(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由,兩邊同時除以x,得,又展開式中的系數(shù)為,所以,所以.故選:A.變式52.(2023·重慶永川·重慶市永川北山中學(xué)校??寄M預(yù)測)已知,則(
)A. B.C. D.【答案】B【解析】依題意,,當(dāng)時,,于是得.故選:B變式53.(2023·湖南邵陽·高三統(tǒng)考期末)已知,展開式中的系數(shù)為,則等于(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】∵,展開式中的系數(shù)為,∴則,故選:B.變式54.(2023·北京·高三強基計劃)設(shè),對于有序數(shù)組,記為中所包含的不同整數(shù)的個數(shù),例如.當(dāng)取遍所有的個有序數(shù)組時,的平均值為(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】利用二項式定理可求平均值或者就的取值分類討論后可求平均值.解法一分別計算1,2,3,4的“價值”,可得所求平均值為.解法二按的取值分類.N總數(shù)142843144424于是所求平均值為.故選:C.題型十五:楊輝三角例43.(多選題)(2023·海南·海南中學(xué)校考三模)“楊輝三角”是二項式系數(shù)在三角形中的一種幾何排列,在中國南宋數(shù)學(xué)家楊輝年所著的《詳解九章算法》一書中就有出現(xiàn),比歐洲發(fā)現(xiàn)早年左右.如圖所示,在“楊輝三角”中,除每行兩邊的數(shù)都是外,其余每個數(shù)都是其“肩上”的兩個數(shù)之和,例如第行的為第行中兩個的和.則下列命題中正確的是(
)A.在“楊輝三角”第行中,從左到右第個數(shù)是B.由“第行所有數(shù)之和為”猜想:C.D.存在,使得為等差數(shù)列【答案】BCD【解析】對于A,在“楊輝三角”第行中,從左到右第個數(shù)是,A錯;對于B,由二項式系數(shù)的性質(zhì)知,B對;對于C,由于故C正確;對于D,取,則,因為,所以數(shù)列為
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