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专题 14 二项式定理、复数
易错点一:忽略了二项式中的负号而致错((a-b)n化解问题)
Ⅰ:二项式定理
n
一般地,对于任意正整数 ,都有: ,
(ab)n
这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做 的二项展开式.
式中的 做二项展开式的通项,用 表示,即通项为展开式的第 项: ,
其中的系数 (r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,
Ⅱ:二项式 的展开式的特点:
①项数:共有 项,比二项式的次数大1;
②二项式系数:第 项的二项式系数为 ,最大二项式系数项居中;
③次数:各项的次数都等于二项式的幂指数 .字母 降幂排列,次数由 到 ;字母 升幂排列,次
数从 到 ,每一项中, , 次数和均为 ;
④项的系数:二项式系数依次是 ,项的系数是 与 的系数(包括二项式系数).
Ⅲ:两个常用的二项展开式:(ab)n C0anC1an1b(1)rCranrbr(1)nCnbn nN*
① n n n n ( )
(1x)n 1C1xC2x2Crxrxn
② n n n
Ⅳ:二项展开式的通项公式
二项展开式的通项:
Cr
公式特点:①它表示二项展开式的第 项,该项的二项式系数是 n;
②字母 的次数和组合数的上标相同;
③ 与 的次数之和为 .
Cranrbr Crbnrar
注意:①二项式 的二项展开式的第r+1项 n 和 的二项展开式的第r+1项 n 是有
区别的,应用二项式定理时,其中的 和 是不能随便交换位置的.
T (1)rCranrbr
②通项是针对在 这个标准形式下而言的,如 的二项展开式的通项是 r1 n (只
需把 看成 代入二项式定理).
易错提醒:在二项式定理 的问题要注意 的系数为 ,在展开求解时不要忽略.
例、已知 的展开式中含 的项的系数为30,则 ( )
A. B. C.6 D.
错解: ,令 ,可得 ,∴ .
错因分析:二项式 中的项为 , ,错解中误认为是 , ,忽略了负号而出现了错
解.
正解:D ,令 ,可得 ,∴ .变式1:在 的展开式中, 的系数是 .
【详解】二项式 展开式的通项为 (其中 且
),
令 ,解得 ,所以 ,
所以展开式中 的系数是 .故答案为:
变式2: 展开式的常数项为 .
【详解】展开式的通项公式为 ,
令 ,解得 ,
所以常数项为 ,故答案为:15.
变式3: 的展开式中 的系数为 .
【详解】设展开式中的第 项含有 项,即 ,
令 ,解得 ,
即 ,所以展开式中 的系数为 .
故答案为:
1. 的二项式展开式中 的系数为( )
A.560 B.35 C.-35 D.-560
【答案】D【分析】 中利用二项式定理可求得 的系数,从而求解.
【详解】由题意知 的展开式为 ,
令 ,得 ,所以 的系数为 ,故D项正确.
故选:D.
2.若 的展开式中所有项的二项式系数之和为16,则 的展开式中的常数项为
( )
A.6 B.8 C.28 D.56
【答案】C
【分析】根据 的展开式中所有项的二项式系数之和求出n的值,从而写出 的展开式的
通项公式,再令x的指数为0,即可求解常数项.
【详解】由 的展开式中所有项的二项式系数之和为16,得 ,所以 ,
则二项式 的展开式的通项公式为 ( 且 ),
令 ,解得 ,
所以 ,故 的展开式中的常数项为28,
故选:C.
3. 的展开式中 的系数为( )
A.55 B. C.65 D.
【答案】D【分析】根据 展开式的通项公式进行计算即可.
【详解】含 的项为 ,
所以展开式中 的系数为 .
故选:
4.若 的展开式中含有常数项(非零),则正整数 的可能值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】根据二项展开式的通项公式建立方程,求解即可.
【详解】由二项式定理知,
,
因为其含有常数项,即存在 ,使得
此时 ,所以 时, ,
故选:C.
5. 的展开式中 的系数为 ,则实数 ( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】利用二项式的展开式公式展开,再与前面的项相乘求解即可.
【详解】 的展开式的通项公式为 ,
所以 .
令 ,解得 ,.令 ,解得 .
由题意,可知 ,
所以 .
故选:D.
6.在 的展开式中, 的系数为( )
A. B.21 C.189 D.
【答案】B
【分析】利用二项展开式的通项公式可得解.
【详解】由二项展开式的通项公式得 ,令 得 ,
所以 的系数为 .
故选:B.
7. 的展开式中含 的项的系数为 .
【答案】960
【分析】利用二项展开式的通项公式分析运算求解.
【详解】 的展开式的通项为 ,故令 ,
可得 的展开式中含 的项的系数为: .
故答案为:960.
8.已知 的展开式中的常数项是672,则 .
【答案】2
【分析】写出二项式通项 ,整理后让x的次数为0,得出r的值,再根据常数项的值列出等式方程即可
得出a的值.【详解】展开式的通项为 ,
令 ,得 ,
所以常数项是 ,故 .
故答案为:2.
9.在 的展开式中, 的系数为 .
【答案】24
【分析】求出二项式展开式的通项公式,再求出指定项的系数即得.
【详解】二项式 展开式的通项为 ,
由 ,得 ,则 ,所以x的系数为24.
故答案为:24.
10. 的展开式中,按 的升幂排列的第3项的系数为 .
【答案】3
【分析】根据已知得出按 的升幂排列的第3项即含 的项.结合二项式定理,分类讨论求解,即可得出答
案.
【详解】由已知可得,展开式中含有常数项、一次项、两次项,
所以,按 的升幂排列的第3项即含 的项.
展开式中的常数项为 , 展开式中含 的项为 ;
展开式中含 的项为 , 展开式中含 的项为 ;
展开式中含 的项为 , 展开式中的常数项为 .
所以, 的展开式中,含 的项为 .故答案为:3.
11.在 的展开式中的 的系数是 .
【答案】
【分析】根据二项展开式的通项公式,可令 求得 的系数.
【详解】 展开式的通项公式为: ,
令 ,解得: ,所以 的系数为 .
故答案为: .
12.二项式 的展开式中常数项为 .
【答案】
【分析】根据给定的条件,利用二项式定理求解作答.
【详解】 的展开式的通项为 .
令 ,得 ,故常数项为 .
故答案为: .
13. 的展开式的第三项的系数为135,则 .
【答案】6
【分析】先写出展开式的通项公式 ;再令 ,列出等式求解即可.
【详解】 的展开式的通项公式为 ,
则第三项的系数为 ,即 ,解得 (舍去)或 .故答案为:6.
易错点二:三项式转化不合理导致计算麻烦失误(三项展开式的问题)
求三项展开式式中某些特定项的系数的方法
第一步:通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解
第二步:两次利用二项式定理的通项公式求解
第三步:由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作
几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量
易错提醒:对于三项式的展开问题,一般采取转化为二项式再展开的办法进行求解,但在转化为二项式的
时候,又有不同的处理策略:一是如果三项式能够化为完全平方的形式,或者能够进行因式分解,则可通
过对分解出来的两个二项展开式分别进行分析,进而解决问题(如本例中的解法二);二是不能化为完全
平方的形式,也不能进行因式分解时,可直接将三项式加括号变为二项式,套用通项公式展开后对其中的
二项式再利用通项展开并进行分析求解,但要结合要求解的问题进行合理的变形,以利于求解.
例、 的展开式中,x的一次项的系数为( )
A.120 B.240 C.320 D.480
易错分析:本题易出现的错误是盲目套用解决三项式展开的一般方法(转化为二项式处理:
),而不针对要求解的问题进行合理的变通,导致运算繁杂并出现错误.
正解:解法一 由于 ,
展开式的通项为 ,0≤r≤5,
当且仅当r=1时,展开式才有x的一次项,此时 .
所以展开式中x的一次项为 ,它的系数为 .故选B.
解法二 由于 ,
所以展开式中x的一次项为
.故x的一次项的系数为240.故选B.
变式1:在 的展开式中,含 的系数为 .
【详解】把 的展开式看成是5个因式 的乘积形式,
展开式中,含 项的系数可以按如下步骤得到:
第一步,从5个因式中任选2个因式,这2个因式取 ,有 种取法;
第二步,从剩余的3个因式中任选2个因式,都取 ,有 种取法;
第三步,把剩余的1个因式中取 ,有 种取法;
根据分步相乘原理,得;含 项的系数是
故答案为: .
变式2: 展开式中 的系数为 (用数字作答).
【详解】由于 表示5个因式 的乘积,
故其中有2个因式取 ,2个因式取 ,剩余的一个因式取 ,可得含 的项,
故展开式中 的系数为 ,
故答案为: .
变式3:在 的展开式中,形如 的所有项系数之和是 .
【详解】 展开式的通项为 .
令 ,得 .令 ,得所求系数之和为 .故答案为:320
1. 的展开式中的常数项为( )
A.588 B.589 C.798 D.799
【答案】B
【分析】因为 展开式中的项可以看作8个含有三个单项式 各取一个相乘而得,分析
组合可能,结合组合数运算求解.
【详解】因为 展开式中的项可以看作8个含有三个单项式 中各取一个相乘而得,
若得到常数项,则有:①8个1;②2个 ,1个 ,5个1;③4个 ,2个 ,2个1;
所以展开式中的常数项为 .
故选:B.
2.在 的展开式中, 的系数是( )
A.24 B.32 C.36 D.40
【答案】D
【分析】根据题意, 的项为 ,化简后即可求解.
【详解】根据题意, 的项为 ,
所以 的系数是 .
故选:D.
3. 的展开式中 的系数为12,则 ( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据乘法的运算法则,结合组合数的性质、二倍角的余弦公式进行求解即可.
【详解】 的展开式中 的系数可以看成:6个因式 中选取5个因式提供 ,
余下一个因式中提供 或者6个因式 中选取4个因式提供 ,余下两个因式中均提供 ,
故 的系数为 ,
∴ ,
∴ ,
故选:C
4. 的展开式中 的系数为( )
A. B.60 C. D.120
【答案】A
【分析】先把 看作整体写出二项式展开的通项,再根据指定项确定 的次数,再写一次二项式展开
的通项,最后根据指定项配凑出项的系数.
【详解】因为 展开式的通项为 ,
当 时才能出现 ,此时 展开的通项为 ,
当 时出现 的一次,所以展开式中 的系数为 .
故选:A.
5.设 ,已知 的展开式中只有第5项的二项式系数最大,且展开式中所有项的系数和为
256,则 中 的系数为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到 和 ,再根据 项的取法为1个 和1个 再计算即可.
【详解】因为 的展开式中只有第5项的二项式系数最大,
所以展开式一共有 项,即 ,
令 ,得展开式中所有项的系数和为 ,所以 ,
中 项的取法为1个 和1个 ,
所以 系数为 .
故选:C
6. 的展开式中, 的系数为( )
A.80 B.60 C. D.
【答案】D
【分析】由题得 ,再利用二项式的通项即可得到答案.
【详解】 ,则其展开式通项为 ,
令 ,则 的展开式中含 的项为
,
所以 的系数为 ,
故选:D.
7.已知 展开式的各项系数之和为 ,则展开式中 的系数为( )
A.270 B. C.330 D.
【答案】D【分析】令 ,得 ,得 . 再根据二项展开式的通项公式即可求解.
【详解】令 ,则 ,得 .
所以
,
又因为只有 , 展开式中有含 的项,
所以 的系数为 .
故选:D
8. 的展开式中只有第5项的二项式系数最大,若展开式中所有项的系数和为256,则
中 的系数为( )
A.1 B.4或1 C.4或0 D.6或0
【答案】C
【分析】展开式中只有第5项的二项式系数最大,可以得到 的值,然后再赋值法求出所有项的系数和的
表达式可解出a的值,再分类求出 中 的系数即可得出答案.
【详解】展开式中只有第5项的二项式系数最大,所以总共有9项,
令 得所有项的系数和为 , 或
当 时, 展开式中 的系数为: ,当 时, 展开式中不含 项.
故选:C.
9. 的展开式中 项的系数为 .
【答案】80
【分析】只需6个因式中3个因式取 、3个因式取 或2个因式取 、1个因式取 、3个因式取1,根
据组合知识得到答案.
【详解】 可以看成6个因式 相乘,
所以 的展开式中含 的项为3个因式取 、3个因式取
或2个因式取 、1个因式取 、3个因式取1,
所以 的展开式中含 项的系数为 .
故答案为:80
10. 展开式中, 项的系数为 .
【答案】
【分析】由二项式定理求解.
【详解】 ,∵ 的指数是3,∴得到 ,
∵ 的指数是2,得到 ,∴ 项的系数为 .
故答案为:
11. 的展开式中 项的系数为 .
【答案】
【分析】根据多项式相乘展开方法求解.【详解】 的展开式中,构成 项只能是一个 、一个 、3个 相乘,
故此项为 .
故答案为: .
12.在 的展开式中, 的系数为 .
【答案】66
【分析】根据二项式的含义,结合组合数的计算,求得答案.
【详解】由题意, 表示12个因式 的乘积,
故当2个因式取x,其余10个因式取1时,可得展开式中含 的项,
故 的系数为 .
故答案为:66.
13. 的展开式中, 的系数为10,则 .
【答案】
【分析】化 ,利用二项展开式的通项公式求得展开式中 的系数,列方程求
出 的值.
【详解】
其展开式的通项公式为 ,
令 得
因为 的系数为10,则 ,解得 ,
故答案为: .
14. 展开式中的常数项为 .(用数字做答)【答案】49
【分析】利用分类计数原理求解即可.
【详解】
展开式中得到常数项的方法分类如下:
(1)4个因式中都不取 ,则不取 ,全取 ,相乘得到常数项.
常数项为 ;
(2)4个因式中有1个取 ,则再取1个 ,其余因式取 ,相乘得到常数项.
常数项为 ;
(3)4个因式中有2个取 ,则再取2个 ,相乘得到常数项.
常数项为 .
合并同类项,所以展开式中常数项为 .
故答案为: .
15. 展开式中含 项的系数为 .
【答案】-160
【分析】变形为 ,写出通项公式,求出 ,得到答案.
【详解】 变形为 ,
故通项公式得 ,
其中 的通项公式为 ,
故通项公式为 ,其中 , ,
令 ,解得 ,故 .
故答案为:-160
16. 的展开式中 的系数为 .
【答案】92
【分析】由于 ,根据二项式定理分别求得 和 的展开式的通项,
从而分析可得 的系数.
【详解】 ,
又 展开式的通项 ,
展开式的通项 ,
所以含 的项为
则含 的系数为 .
故答案为: .
17. 的展开式中 的系数为 (用数字作答).
【答案】
【分析】 ,然后两次利用通项公式求解即可;
【详解】因为 ,
设其展开式的通项公式为: ,
令 ,
得 的通项公式为 ,
令 ,
所以 的展开式中, 的系数为 ,故答案为:
易错点三:混淆项的系数与二项式系数致误(系数与二项式系数问题)
Ⅰ:二项式展开式中的最值问题
1.二项式系数的性质
①每一行两端都是 ,即 ;其余每个数都等于它“肩上”两个数的和,即 .
②对称性每一行中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即 .
③二项式系数和令 ,则二项式系数的和为 ,变形式
.
④奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和在二项式定理中,令 ,
则 ,
从而得到: .
⑤最大值:
如果二项式的幂指数 是偶数,则中间一项 的二项式系数 最大;
如果二项式的幂指数 是奇数,则中间两项 , 的二项式系数 , 相等且最大.
2.系数的最大项
求 展开式中最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为 ,设第
项系数最大,应有 ,从而解出 来.
Ⅱ:二项式展开式中系数和有关问题
常用赋值举例:abn C0an C1an1bC2an2b2Cranrbr Cnbn
(1)设 n n n n n ,
二项式定理是一个恒等式,即对 , 的一切值都成立,我们可以根据具体问题的需要灵活选取 , 的值.
ab1
2n C0 C1 Cn
①令 ,可得: n n n
0C0C1C2C31nCn
②令 ,可得: n n n n n,即:
C0 C2 Cn C1 C3Cn1
n
n n n n n n (假设 为偶数),再结合①可得:
C0 C2 Cn C1 C3Cn1 2n1
n n n n n n .
(2)若 ,则
①常数项:令 ,得 .
②各项系数和:令 ,得 .
注意:常见的赋值为令 , 或 ,然后通过加减运算即可得到相应的结果.
易错提醒:二项式定理 的问题要注意:项的系数与二项式系数的区别与联系(求所有项的系数只要
令字母值为1).
例、设 的展开式中,第三项的系数为36,试求含 的项.
错解:第三项的系数为 ,依题意得 ,化简得 ,解此方程并舍去不合题意的负值,
得n=9,设 的展开式中 项为第r+1项,则 ,由9-r=2,得r=7,故
的展开式中含 的项为 .
错因分析:错解将“二项展开式中的第三项的二项式系数”当作了“第三项的系数”,解答显然是错误的.
正解: 的展开式的第三项为 ,∴ ,即 ,解此方程并舍去不合题意的负值,得n=4,设 的展开式中 项为第r+1项,则 ,由4-r
=2,得r=2,即 的展开式中 项为 .
变式1:求 的展开式中第3项的系数和二项式系数.
【详解】二项式 展开式通项公式为 ,
第三项为: ,
所以第三项系数为 ,第3项的二项式系数为 .
变式2:计算 的展开式中第5项的系数和二项式系数.
【详解】因为 的展开通项为 ,
所以 的展开式中第5项是 ,
故所求第5项的系数是 ,第5项的二项式系数是 .
变式3:求 的展开式中常数项的值和对应的二项式系数.
【详解】因为 ,
所以展开式中的第 项为 .
要得到常数项,必须有 ,从而有 ,
因此常数项是第4项,且 .
从而可知常数项的值为160,其对应的二项式系数为 .1.在二项式 的展开式中,二项式系数最大的是( )
A.第3项 B.第4项
C.第5项 D.第3项和第4项
【答案】B
【分析】根据二项式系数的性质分析求解.
【详解】二项式 的展开式共有7项,则二项式系数最大的是第4项.
故选:B.
2.已知二项式 的展开式中仅有第 项的二项式系数最大,则 为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分析可知,二项式 的展开式共 项,即可求出 的值.
【详解】因为二项式 的展开式中仅有第 项的二项式系数最大,
则二项式 的展开式共 项,即 ,解得 .
故选:A.
3.在二项式 的展开式中,下列说法正确的是( )
A.常数项是 B.各项系数和为
C.第5项二项式系数最大 D.奇数项二项式系数和为32
【答案】BD
【分析】根据二项式理及二项式系数的性质逐项判断即可.
【详解】二项式 的展开式的通项为当 时,得常数项为 ,故A不正确;
当 时,可得展开式各项系数和为 ,故B正确;
由于 ,则二项式系数最大为 为展开式的第4项,故C不正确;
奇数项二项式系数和为 ,故D正确.
故选:BD.
4.在二项式 的展开式中,下列说法正确的是( )
A.第6项的二项式系数最大 B.第6项的系数最大
C.所有项的二项式系数之和为 D.所有项的系数之和为1
【答案】ACD
【分析】由系数和二项式的系数的性质可判断A,B,C;由赋值可判断D.
【详解】通项公式为 , ,
其二项式系数为 ,二项式 的展开式共 项,中间项的二项式系数最大,
故第6项的二项式系数 是最大的,故A正确;
二项式系数和为 ,所以C正确;
令 得所有项的系数和为1,故D正确;
因为展开式中第六项的系数为负数,所以第六项的系数不可能为最大,故B选项错误,
故选:ACD.
5.已知2,n,8成等差数列,则在 的展开式中,下列说法正确的是( )
A.二项式系数之和为32 B.各项系数之和为1
C.常数项为40 D.展开式中系数最大的项为80x
【答案】ABD
【分析】根据等差中项可得 .对于A:根据二项式系数之和的结论直接运算求解;对于B:利用赋值法
运算求解;对于C、D:利用二项展开式的通项公式运算求解.
【详解】由题意可得: ,则 ,对于选项A:二项式系数之和为 ,故A正确;
对于选项B:令 ,可得各项系数之和为 ,故B正确;
对于选项C、D:因为 的展开式的通项公式为:
,
所以 ,
展开式中没有常数项,故C错误;
展开式中系数最大的项为80x,故D正确;
故选:ABD.
6.下列关于 的展开式的说法中正确的是( )
A.常数项为-160
B.第4项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大
D.所有项的系数和为1
【答案】ACD
【分析】利用二项展开式的通项和二项式系数的性质求解.
【详解】 展开式的通项为 .
对于A,令 ,解得 ,∴常数项为 ,A正确;
对于B,由通项公式知,若要系数最大,k所有可能的取值为0,2,4,6,
∴ , , , ,
∴展开式第5项的系数最大,B错误;
对于C,展开式共有7项,得第4项的二项式系数最大,C正确;对于D,令x=1,则所有项的系数和为 ,D正确.
故选:ACD.
7.若 的展开式的二项式系数之和为16,则 的展开式中 的系数为 .
【答案】56
【分析】通过二项式系数和求出 ,然后求出 展开式的通项公式,最后求出指定项的系数即
可.
【详解】由 的展开式的二项式系数之和为16,得 ,所以 ,
则 的展开式的通项公式为 ,
令 ,解得 ,故 的展开式中 的系数为 .
故答案为:56
8.已知常数 ,在 的二项展开式中的常数项为15,设
,则 .
【答案】-31
【分析】先求出 ,再由二项式的展开式进行求解即可.
【详解】解: 的展开式为: ,
令 ,得 ,
则 ,因为 ,所以 ,
则 的展开式为: ,得 , ,
则 ,
故答案为:-31.
9.在 的二项式中,所有的二项式系数之和为64,则各项的系数的绝对值之和为 .
【答案】729/
【分析】根据二项式系数之和求出n的值,进而设出各项的系数,然后采用赋值法即可求得答案.
【详解】由题意 的二项式中,所有的二项式系数之和为64,
即 ,
设 的各项的系数为 ,
则各项的系数的绝对值之和为 ,
即为 中各项的系数的和,
令 , ,
即各项的系数的绝对值之和为 ,
故答案为:729
10.二项式 的展开式中常数项为 (用数字作答).
【答案】60
【分析】根据二项式展开式的通项公式即可求得正确答案.
【详解】二项式 展开式的通项公式为 ,
由题意令 ,解得 ,所以二项式展开式中的常数项为 .
故答案为:60.
11.已知 的展开式中第9项、第10项、第11项的二项式系数成等差数列,则
.
【答案】14或23
【分析】根据二项式系数的定义列出等式,解方程即可求得 或 .
【详解】由题意可得 成等差数列,则 ,
即 ,
即 ,即 ,
解得 或 .
故答案为:14或23
12. 的展开式中含 项的系数为 .
【答案】
【分析】先对第一个括号中选取单项式进行分类,然后再在每一类中分步,结合计数原理以及组合数即可
求解.
【详解】要得到 的展开式中含有 的项,分以下两种情形:
情形一:先在第一个括号中选取“ ”,然后在后面四个括号中选取3个“ ”和1个“ ”,
由分步乘法计数原理可知此时“ ”的系数为 ;
情形二:先在第一个括号中选取“ ”,然后在后面四个括号中选取2个“ ”和2个“ ”,
由分步乘法计数原理可知此时“ ”的系数为 .
综上所述:由分类加法计数原理可知 的展开式中含 项的系数为 .故答案为: .
13.若 展开式的二项式系数和为64,则展开式中第三项的二项式系数为 .
【答案】
【分析】根据二项式系数和得到 ,再计算第三项的二项式系数即可.
【详解】 展开式的二项式系数和为 ,故 ,
展开式中第三项的二项式系数为 .
故答案为: .
14.若 的展开式中二项式系数之和为64,则展开式中的常数项是 .
【答案】
【分析】先求得 的值,然后根据二项式展开式的通项公式求得正确答案.
【详解】依题意, ,
则二项式 展开式的通项公式为
,
令 ,解得 ,
所以展开式中的常数项是 .
故答案为:
15.已知 ,若 展开式各项的二项式系数的和为
1024,则 的值为 .【答案】17010
【分析】由题意,利用二项式系数的性质求出 值,再根据二项式展开式的通项公式,求出 值.
【详解】 ,
展开式各项的二项式系数的和为 , ,
故 展开式的通项公式为 .
则令 ,可得 .
故答案为:17010.
16.已知 的展开式中二项式系数和是64,则展开式中x的系数为 .
【答案】60
【分析】手续爱你根据二项式系数和公式求出 ,再利用二项展开式的通项公式即可得到答案.
【详解】由题意得 ,解得 ,
则 的二项展开式通项为 ,
令 ,解得 ,则x的系数为 ,
故答案为:60.
17.已知二项式 的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,则 .
【答案】
【分析】根据二项展开式的二项式系数的性质,即可求解.
【详解】因为二项式 的展开式中仅有第4项的二项式系数最大,
根据二项展开式的性质,可得中间项的二项式系数最大,所以展开式一共有7项,
所以 为偶数且 ,可得 .
故答案为: .
18.已知 的展开式中第7项和第8项的二项式系数相等,求展开式中系数最大的项及二项式系数最大的项.
【答案】答案见解析
【分析】利用二项式系数相等可得 的值,再利用二项式系数的性质可得二项式系数最大的项,利用不等
式法可求得系数最大的项,从而得解.
【详解】因为 的展开式中第7项的二项式系数是 ,第8项的二项式系数是 ,
则 ,解得 ,
所以 的展开式共有 项,则二项式系数最大的是第7和第8项,
又 的展开通项公式为 ,
则 , ;
而第 项的系数是 ,不妨设第 项为系数最大的项,
则 ,即 ,
即 ,即 ,解得 ,则 ,
即第10项的系数最大, ;
综上, 展开式中系数最大的项为 ,二项式系数最大的项为 与
.
易错点四:混淆虚部定义致错(求复数虚部)
Ⅰ:复数的概念
①复数的概念:形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数,a,b分别是它的实部和虚部, 叫虚数单位,满足(1)当且仅当b=0时,a+bi为实数;
(2)当b≠0时,a+bi为虚数;
(3)当a=0且b≠0时,a+bi为纯虚数.其中,两个实部相等,虚部互为相反数的复数互为共轭复数.
②两个复数 相等 (两复数对应同一点)
③复数的模:复数 的模,其计算公式
Ⅱ:复数的加、减、乘、除的运算法则
1、复数运算
(1)
(2)
其中 ,叫z的模; 是 的共轭复数 .
(3) .
实数的全部运算律(加法和乘法的交换律、结合律、分配律及整数指数幂运算法则)都适用于复数.
2、复数的几何意义
(1)复数 对应平面内的点 ;
(2)复数 对应平面向量 ;
(3)复平面内实轴上的点表示实数,除原点外虚轴上的点表示虚数,各象限内的点都表示复数.
(4)复数 的模 表示复平面内的点 到原点的距离.
易错提醒:1、求一个复数的实部与虚部,只需将已知的复数化为代数形式z=a+bi(a,b∈R),则该复数的实部为a,虚部为b.2、复数是实数的条件:①z=a+bi∈R b=0(a,
⇔
b∈R);②z∈R z=;③z∈R z2≥0 3、复数是纯虚数的条件:①z=a+bi是纯虚数⇔a=0
⇔ ⇔
且b≠0(a,b∈R);②z是纯虚数⇔z+=0(z≠0);③z是纯虚数⇔z2<0
例、复数 虚部是( )
的
A. B. C. D.
【
错解】D
【错因分析】误认为复数的虚部为bi.
【正解】因为 ,所以复数 的虚部为 .
故选:D.
变式1:已知复数 ( 为虚数单位),则 的虚部为( )
A. B. C. D.
【详解】因为 ,
即 ,
所以 的共轭复数为 ,其虚部为 .
故选:C.
变式2:已知 是虚数单位,则复数 的虚部是( )A. B. C. D.
【详解】 ,所以复数 的虚部为 ,
故选:A.
变式3:已知复数 ,则复数z的虚部为 , .
【详解】由题意 ,
所以复数z的虚部为1, .
故答案为:1, .
1. 的虚部为( )
A.4 B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据复数除法和乘法运算以及虚部的概念即可得到答案.
【详解】 ,则其虚部为 ,
故选:B.
2.复数 (i为虚数单位)的实部与虚部互为相反数,则实数a的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
【答案】C
【分析】应用复数的除法运算化简 ,根据实部与虚部互为相反数列方程求 的值.
【详解】由 ,由其实部与虚部互为相反数,
即 ,则, .
故选:C3.已知 , 则 的虚部是( )
A.2 B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据共轭复数的概念结合复数的乘法运算,求得 ,即可得答案.
【详解】因为 ,则 ,
所以 的虚部为2,
故选:A.
4. 的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的运算法则,化简复数为 ,结合复数的概念,即可求解.
【详解】由复数的运算法则,可得 ,
所以复数的虚部为 .
故选:C.
5.若 是虚数单位,则复数 的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用复数除法化简,即可确定虚部.
【详解】 .所以复数 的虚部为 .
故选:C.
6.已知复数 ,则 的虚部为( )
A.-2 B.-1 C.6 D.2
【答案】D
【分析】利用复数乘法法则计算出 ,从而求出虚部.
【详解】 ,虚部为2,
故选:D.
7.已知复数 满足 ,则复数 的虚部为( )
A.i B.1 C. D.
【答案】D
【分析】利用共轭复数的概念和复数的运算解求解.
【详解】设复数 , ,
又 ,可得 ,解得 ,
所以复数 的虚部为 .
故选:D.
8.已知复数 在复平面内的对应点为 ,则 的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用已知条件先得到 ,再利用复数的运算法则求解即可得出结果.
【详解】因为复数 在复平面内的对应点为
所以
所以虚部为 .
故选:C9.若复数z满足 (i是虚数单位),则复数z的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用共轭复数的定义以及加减运算法则即可得复数z的虚部为 .
【详解】根据题意可设 ,则 , ,
所以由 可得 ,所以 ,解得 ,
即复数z的虚部为 .
故选:B
10.已知i为虚数单位,复数z满足 ,则 的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过复数的模及除法运算化简复数,再利用共轭复数的定义及虚部的定义求解即可.
【详解】因为 ,所以 ,
所以 ,所以 的虚部是 .
故选:D
11.已知复数 满足 ,其中 是 的共轭复数,则复数 的虚部是( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】设 后代入已知条件解方程即可
【详解】设 ,则 ,所以 ,
则 解得 即 ,所以 的虚部为 .故选:C
12.已知复数z满足 ( 为虚数单位),则z的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数四则运算计算可得 ,再由虚部定义可得结果.
【详解】由 可得 ,
所以可得z的虚部为 .
故选:B
13.已知 ,则z的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数除法求得 后,根据定义可得.
【详解】 ,所以虚部为 .
故选:C.
易错点五:复数的几何意义应用错误(复数有关模长的求算)
复数的模:复数 的模,其计算公式
易错提醒:复数与复平面内的点、平面向量存在一一对应关系,两个复数差的模可以理解为两点之间的距
离.
例、若 ,且 ,则 最的小值为( )A.2 B.3 C.4 D.5
【错解】设 ,因此有 .
即 又
因为 ,所以最小值为1.
【错因分析】利用复数代数形式令 ,得 ,而 .此时
会因不会确定a 的范围导致出错;若用数形结合法.错在一般是看不出 表示的几何意义.
【正解】方法一:设 ,因此有 .
即 又
而 即 ,∴当 时, 取最小值3.
方法二:(利用数形结合法)
表示圆心在(-2,2),半径为1的圆.而 表示圆上点与点(2,2)的距离,其最
小值为3.
变式1:已知复数z满足 , 为z的共轭复数,则 的最大值为 .
【详解】设 ,
则 的几何意义为z在复平面内所对应的点 到 的距离为 ,
所以z所对应的点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,
而 可看作该圆上的点 到原点的距离的平方,
所以 .
故答案为:18.变式2:已知 为虚数单位,且 ,则 的最大值是 .
【详解】设 ,
由 的几何意义知: 对应的点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,即 ,
的几何意义为点 到坐标原点 的距离,
.
故答案为: .
变式3:已知复数 满足 ,则 的最大值为 .
【详解】设复数 ,由 ,得 ,
整理得 ,即 ,
因此复数 在复平面内对应点 在以点 为圆心, 为半径的圆, 为原点,
所以 .
故答案为:
1.设复数z满足 ,z在复平面内对应的点为 ,则( )A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用复数模的坐标表示即可得解.
【详解】因为z在复平面内对应的点为 ,
所以 ,则 ,
又 ,所以 ,即 .
故选:C.
2.已知复数 满足 ( 为虚数单位),则 的最小值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【分析】设出复数的代数形式,结合条件得到复数在复平面内所对应的点的轨迹是一个圆,从而将问题转
化为点与圆的位置关系求解.
【详解】设 ,在复平面内对应的点 的坐标为 ,
由 ,得 ,即 ,
因此点 在圆 上运动,圆心 的坐标为 ,半径 ,
又 ,
于是 可以看成是点 到点 的距离,显然此点在圆 外,
所以 .
故选:D
3.若复数 满足 ,则 ( 为虚数单位)的最小值为( )
A. B. C. D.【答案】B
【分析】首先设复数 ,( 且不同时为0),根据条件化简求得 的关系式,再根据复数模的
几何意义求最值.
【详解】设 ,( 且不同时为0),
由题意可知 ,得 或 ,
当 时, 的轨迹是 轴(除原点外),
此时 的几何意义表示复数对应的点和 的距离,此时 ,
当 时,复数所对应点的轨迹是以原点为圆心, 为半径的圆,
如图,根据复数模的几何意义可知, 的几何意义是圆上的点到 的距离,
如图可知, 的最小值是点 与 的距离 .
故选:B
4.若复数z满足 ( 为虚数单位),则 的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D. +1
【答案】C
【分析】设 ,根据已知可得出 .根据几何意义,结合三角恒等变换
化简,即可得出答案.【详解】设 ,则 .
由已知 可得, .
设 , ,
则 .
所以,
.
当 ,即 时,该式有最大值 ,
所以, ,
所以, .
故选:C.
5.复数 满足 ( 为虚数单位),则 的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据复数模的几何意义求解.
【详解】 ,∴ , 对应的点在以原点为圆心1为半径的圆上,
表示复数 对应点和 对应的点间距离,
又 ,所以 的最小值是 ,
故选:B.
6.设复数 满足 , 在复平面内对应的点为 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据复数模的运算公式进行求解即可.
【详解】复数 满足 ,
则 ,
∴ ,
故选:D
7.设复数 满足 ,则 的最大值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】设复数 ,根据题意得到 ,得到复数对应的点的轨迹为 为圆心半
径为 的圆,进而求得 的最大值.
【详解】设复数 ,可得 ,所以 ,
所以复数对应的点的轨迹为 为圆心半径为 的圆,
所以 的最大值是 .
故选:B.8.已知复数z满足 ,则 的最小值为( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】设复数 在复平面内对应的点为 ,由复数的几何意义可知点 的轨迹为 ,则问题转化为
上的动点 到定点 距离的最小值,从而即可求解.
【详解】设复数 在复平面内对应的点为 ,
因为复数 满足 ,
所以由复数的几何意义可知,点 到点 和 的距离相等,
所以在复平面内点 的轨迹为 ,
又 表示点 到点 的距离,
所以问题转化为 上的动点 到定点 距离的最小值,
当 为 时,到定点 的距离最小,最小值为1,
所以 的最小值为1,
故选:A.
9.已知复数 满足 ,则( )
A. 的虚部为
B.C. 在复平面内对应的点在第四象限
D.若复数 满足 ,则
【答案】AD
【分析】根据已知条件,结合复数的四则运算,对 化简,选项ABC依次判断即可;选项D,由复数的三
角不等式可得.
【详解】由 ,
得1 ,即 ,
选项A, 的虚部为 ,故A正确;
选项B, ,故B错误,
选项C,z在复平面内对应的点 在第三象限,故C错误;
选项D,方法一:复数z满足 ,且 ,
则由复数加减法的几何意义可知,
,
故 ,
故 ,故D正确.
方法二:由 ,得 ,
则复数 对应点 的集合是以 为圆心, 为半径的圆,
如图可知, ,
则 ,故选:AD.
10.已知复数 满足 ,则 的最大值是 .
【答案】 /
【分析】根据复数模公式,复数的几何意义及椭圆的定义可得复数 对应的点 ,然后利用三角代换
结合条件即可求解.
【详解】设 ,由 ,得 ,
因此在复平面内,复数 对应的点 在以 为焦点,长轴长为4的椭圆上,
所以可设椭圆方程为 ,则 ,
所以椭圆方程为 ,
而 表示点 与点 的距离,可设 ,
所以 与点 的距离
,
所以当 时, ,即 的最大值是 .
故答案为:11.复数z满足 (i为虚数单位),则 的最大值为 .
【答案】7
【分析】由复数模的几何意义确定复数z对应点的轨迹,问题化为圆上点到原点的距离最大值,即可得结
果.
【详解】令 且 ,又 ,
所以 ,即 ,
所以复数z对应点在以 为圆心,半径为2的圆上,
又 表示圆上点到原点的距离,而圆心到原点距离为5,
所以 的最大值为 .
故答案为:7 资料来源:微信公众号 智慧学库
12.若复数 满足 ,则 的最小值为 .
【答案】
【分析】根据题设条件确定复数 对应点在以 为焦点,长轴长为10的椭圆上,结合椭圆性质及
的几何意义确定最小值.
【详解】设 且 ,又 ,
所以 ,
即点 到两定点 的距离之和为 ,
所以点 在以 为焦点,长轴长为10的椭圆上,
由 表示椭圆上点到原点距离,故其最小值为短半轴 .
故答案为:
13.已知复数 满足 ,则 的最小值为 .【答案】
【分析】根据题意,由条件可得复数 表示以 为圆心,1为半径的圆,然后再结合其几何意义即可得
到结果.
【详解】设 ,∵ ,
∴ ,表示以 为圆心,1为半径的圆,
∴ ,表示圆上的点到点 的距离,
∴ 的最小值为 .
故答案为: .
14.已知 为虚数单位,且 ,则 的最大值是 .
【答案】 /
【分析】利用复数模长的几何意义可知点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,根据 几何意义
为点 到坐标原点 的距离,结合圆的知识即可得解.
【详解】依题意,设 ,
由 ,得 ,则 ,
其几何意义为: 对应的点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的圆,
因为 的几何意义为点 到坐标原点 的距离,
所以 .
故答案为: .
15.已知复数z满足 ,则 的最大值是 .
【答案】8【分析】根据已知条件,结合复数模公式,以及复数的几何意义,即可求解.
【详解】设 ,由 ,得 ,即 ,
因此在复平面内,复数 对应的点 在以 为圆心, 为半径的圆上,
而 表示点 与点 的距离,显然圆心 与点 的距离 ,
所以 的最大值是 .
故答案为:8
16.设复数 满足 , 在复平面内对应的点为 ,则点 的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】由题意 ,由 根据复数模的运算可得 .
【详解】因为 在复平面内对应的点为 ,所以 ,
由 得 ,
所以 ,即 ,
所以点 的轨迹方程为 ,
故答案为:
17.若复数z满足 ,则 的最小值为
【答案】 /
【分析】设 ,代入 中化简,由 ,得 或 ,利用复数模的几何意义求
的最小值。
【详解】设 ,( 不同时为0),,
由题意可知 ,得 或 ,
当 时, 的轨迹是 轴(除原点外),此时 的几何意义表示复数表示的点和 的距离,此时
,
当 时,复数 的轨迹是以原点为圆心, 为半径的圆,如图,
根据复数模的几何意义可知, 的几何意义是圆上的点到 的距离,如图可知,
的最小值是点 与 的距离 .
故答案为: .