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6.3 二项式定理(精讲)
思维导图常见考法
考法一 二项式定理展开式
【例1】(1)求 的展开式为 .
(2)(2020·江苏省太湖高级中学高二期中)已知 ,则
的值为
【答案】(1)++54+108x+81x2
【解析】(1)方法一 4=(3)4+C(3)3·+C(3)22+C(3)3+C4=81x2+108x+54++.
方法二 4=4=(1+3x)4=·[1+C·3x+C(3x)2+C(3x)3+C(3x)4]=(1+12x+54x2+108x3+81x4)=++
54+108x+81x2.
(2)由 得
则
,即 ,解得 .【一隅三反】
1.(2021·全国课时练习)化简多项式(2x+1)5-5(2x+1)4+10(2x+1)3-10(2x+1)2+5(2x+1)-1的结果是(
)
A.(2x+2)5 B.2x5
C.(2x-1)5 D.32x5
【答案】D
【解析】依题意可知,多项式的每一项都可看作 ,故为 的展开式,化简
.故选D.
2.(2020·江苏宿迁市·宿迁中学高二期中)化简:
_________.
【答案】
【解析】
则
所以 故答案为: .
考法二 二项式指定项的系数与二项式系数
【例2】(1)(2020·全国高二单元测试)在(x- )10的展开式中,x6的系数是
(2)(2020·广东佛山市·高二期末)二项式 的展开式中常数项是______(用数字作答)
(3)(2020·安徽省蚌埠第三中学高二月考) 的有理项共有 项
【答案】(1)9 (2)70(3)6
【解析】(1)由T = x10-k(- )k,令10-k=6,解得k=4,∴系数为(- )4 =9
k+1(2)二项式 的展开式的通项公式 ,令 ,得 ,则常数项
为 ,故答案为:70
(3) 的通项公式为: ,
,
,
,
所以有理项共有6项,故选:C
【一隅三反】
1.(2020·北京市鲁迅中学高二月考)二项式 的展开式中的常数项是_______.(用数字作
答)
【答案】60
【解析】有题意可得,二项式展开式的通项为:
令 可得 ,此时 .
2.(2021·上海青浦区)在 二项展开式中,常数项是_______.
【答案】60
【解析】展开式的通项公式是 ,当 时,
.故答案为603..(2020·青海西宁市)若 的展开式中 的系数为7,则实数 =______.
【答案】
【解析】根据二项展开式的通项公式可得: ,
令 ,可得 , ,解得: ,故答案为:
4.(2020·梁河县)已知 的展开式的常数项是第7项,则 ________.
【答案】8
【解析】根据题意,可知第7项为 ,而常数项是第7项,则
,故 .故答案为:8.
考法三 多项式系数或二项式系数
【例3】(1)(2020·福建三明市·高二期末) 的展开式中常数项是( )
A.-252 B.-220 C.220 D.252
(2).(2021·四川成都市)若 的展开式中常数项为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】(1)A(2)C
【解析】(1)由 ,
可得二项式 的展开式通项为 ,
令 ,解得 ,所以展开式的常数项为 .故选:A.(2) 的展开式的通项公式为: ,显然, 为奇数,
若求 展开式的常数项, ,解得
故 的展开式的常数项等于: 故选:C.
【一隅三反】
1.(2020·全国高三专题练习) 展开式中常数项为( ).
A.11 B. C.8 D.
【答案】B
【解析】将 看成一个整体,展开得到:
的展开式为: 取
当 时, 系数为: 当 时, 系数为:
常数项为 故答案选B
2.(2020·全国高三专题练习) 的展开式中常数项为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 的通项为 ,
,根据式子可知当 或 时有常数项,令; 令 ;故所求常数项为
,故选C.
3.(2020·河南商丘市) 的展开式的常数项为( )
A.6 B.10 C.15 D.16
【答案】D
【解析】由题意得 的展开式的通项为 ,
令 ,则 ,所以 的展开式的常数项为 .故选:D.
4.(2020·枣庄市第三中学高二月考)在 的展开式中,x2项的系数为( )
A.30 B.45 C.60 D.90
【答案】B
【解析】在 的展开式中,通项公式为T • .
r+1
对于 ,通项公式为T •xr﹣2021k,k≤r,r、k∈N,r≤10.
k+1
令r﹣2021k=2,可得r=2+2021k,故k=0,r=2,故x2项的系数为 • 45,故选:B.
5.(2020·全国高二专题练习)若 的展开式中 的系数为 ,则 等于( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】将题中所给式子可化为根据二项式定理展开式通项为 , 的通项为
令 解得
所以 的项为 令 解得
所以 的项为
综上可知, 的系数为 解得 故选:D
考法四 二项式定理的性质
【例2】(1)(多选)(2020·全国高二单元测试) 的展开式中二项式系数最大的项是
( )
A.第5项 B.第6项
C.第7项 D.第8项
(2)(2020·山东省桓台第一中学高二期中)(多选)二项式 的展开式中,系数最大的项为
( ).
A.第五项 B.第六项 C.第七项 D.第八项
(3)(2020·绵阳市·四川省绵阳江油中学高二开学考试)若 的展开式中只有第 项的二项
式系数最大,则展开式中含 项的系数是
A. B.
C. D.
【答案】(1)BC(2)BC(3)D
【解析】(1)因为n=11为奇数,所以展开式中第 项和第 项,即第6项和第7项的二项式
系数相等,且最大.故选:BC(2)二项式 的展开式中,每项的系数与二项式系数相等,共有12项
所以系数最大的项为第六项和第七项故选:BC
(3)∵ 的展开式中只有第 项的二项式系数最大,∴ 为偶数,展开式共有 项,则 .
的展开式的通项公式为 ,令 ,得 .
∴展开式中含 项的系数是 ,故选D.
【一隅三反】
1.(2020·辽宁沈阳市·高二期中)在 的二项展开式中,若只有第5项的二项式系数最
大,则 的二项展开式中的常数项为( )
A.960 B.1120 C.-560 D.-960
【答案】B
【解析】在(x﹣1)n(n∈N)的二项展开式中,若只有第5项的二项式系数最大,则n=8,
+
则 = 的二项展开式的通项公式为T = •28﹣r•(﹣1)r•x4﹣r,
r+1
令4﹣r=0,求得r=4,可得展开式中的常数项为 •24•(﹣1)4=1120,故选B.
1
2.(2021·湖南常德市)(ax+ )(2x-1) 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )
x
A. B. C.10 D.20
【答案】C
1 1
【解析】由已知,当x=1时,(a+ )(2-1) 5=2,即a=1,所以(x+ )(2x-1) 5 展开式中常数项为
1 x
1
×C42x×(-1) 4=10,故选C.
x 53.(多选)(2020·三亚华侨学校高二开学考试)已知 的展开式中第5项的二项式系数最大,则
n的值可以为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】ABC
【解析】∵已知 的展开式中第5项的二项式系数 最大,则 或n=8或n=9故选:ABC.
4.(2020·全国高二课时练习)已知 展开式中各项系数的和为m,且 ,求
展开式中二项式系数最大的项的系数 .
【答案】59136
【解析】设 ,令 ,得 ,
所以 ,则 展开式中有13项,且中间一项(第7项)的二项式系数最大,
该项为 .故所求的系数为59136.
5.(2020·重庆市第七中学校高二月考)二项式 的展开式中,二项式系数最大的
项是第4项,则其展开式中的常数项是_________.
【答案】-20
【解析】由题意知,展开式中有7项, .因为
令 ,得 ,所以常数项为 .
考法五 二项式系数或系数和【例5】(2020·安徽省泗县)若 .
求:(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1)27;(2)14;(3)27.
【解析】(1)令 ,可得 ,
∴ .①
(2)令 可得 ,
∴ .②
由① ②得 ,
∴ .
(3)由题意得二项式 展开式的通项为 ,
∴每项的系数 ,
∴ .
【一隅三反】
1.(2020·北京朝阳区·高二期末)在 的二项展开式中,二项式系数之和为___________;所有
项的系数之和为_______.
【答案】
【解析】根据二项展开式的性质,展开式的二项式系数之和为 ,
令 可得所有项的系数之和为 ,故答案为: ,2.(2020·全国高二单元测试)若( -x)10=a+ax+ax2+…+ax10,则(a+a+…+a)2-(a+a
0 1 2 10 0 2 10 1 3
+…+a)2=
9
【答案】1
【解析】令 ,得 ,令 ,得
,
.故选:A.
3.(2020·福建厦门市·厦门双十中学高二期中)已知 ,则
_____.
【答案】
【解析】对等式 两边求导,得
,令 ,则 .
4.(2020·宁县第二中学高二期中)设 展开式中只有第1010项的二项
式系数最大.
(1)求n;
(2)求 ;
(3)求. .
【答案】(1)2018;(2) ;(3)-1.
【解析】(1)由二项式系数的对称性,(2)
(3)令 ,得 ,
令 ,得 ,故 .
考法六 二项式定理运用
【例6】(1)(2020·上海市七宝中学高二期中) 除以100的余数是________
(2)(2020·全国高二单元测试) 的计算结果精确到0.01的近似值是_________
【答案】(1)41(2)1.34
【解析】(1)
即 除以100的余数为 .故答案为: .
(2) 故答案为:
【一隅三反】
1.(2020·四川棠湖中学高二月考)已知 能够被15整除,则 ________.
【答案】14
【解析】由题可知,所以 ,
而75能被15整除,要使 能够被15整除,只需 能被15整除即可,
所以 ,解得: .故答案为:14.
2.(2020·江苏泰州市·泰州中学高二期中) 被 除所得的余数是_____________.
【答案】1
【解析】因为
,
所以转化为求 被 除所得的余数,
因为 ,所以 被 除所得的余数是1,故答案为:1
3.(2021·河北保定市) 的计算结果精确到0.001的近似值是
【答案】0.941
【解析】
故选B