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8.2 二项式定理(精练)(提升版)
题组一 指定项的系数
1.(2022·贵阳模拟)若 展开式中存在常数项,则正整数n的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【解析】易得 的通项 ,又展开式中存在常数项则
有解,即 ,故正整数n的最小值是5,此时 故答案为:A
2.(2023·四川省) 的二项展开式中含 项的系数为( )
A.240 B.16 C.160 D.60
【答案】D
【解析】展开式的通项为 ,
令 ,所以含 项的系数为 ,故选:D.
3.(2022·江苏省)已知等差数列 的第 项是 展开式中的常数项,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由二项式定理, 展开式中的常数项是 ,
即 ,因为 是等差数列,所以 .故选:D.4.(2021·上海外国语大学附属大境中学高三月考)在 的展开式中,有理项共有( )项
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】因为展开式的通项为 ,
因为 为整数且 ,所以可取 ,所以有理项一共有 项,故选:C.
5(2022广东)若 的展开式中第5项与第6项的二项式系数相等,则 ( )
A.11 B.10 C.9 D.
【答案】C
【解析】因为第5项二项式系数为 ,第6项的二项式系数为 ,
由题意知 ,所以 ,即 ,所以 ,故选:C.
6(2022·周至模拟)在 展开式中,下列说法错误的是( )
A.常数项为-160 B.第5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】B
【解析】展开式的通项为 ,
由 ,得 ,所以常数项为 ,A符合题意;
由通项公式可得 为偶数时,系数才有可能取到最大值,
由 ,可知第3项的系数最大,B不符合题意;
展开式共有 项,所以第 项二项式系数最大,C符合题意;
令 ,得 ,所有项的系数和为1,D符合题意;故答案为:B.
7.(2022·扬州模拟)(多选)已知 ,则下列说法中正确的有( )
A. 的展开式中的常数项为84
B. 的展开式中不含 的项
C. 的展开式中的各项系数之和与二项式系数之和相等
D. 的展开式中的二项式系数最大的项是第四项和第五项
【答案】A,C
【解析】因为 展开式的通项公式 ,所以
当 ,A符合题意;
当 时, ,B不符合题意;
的展开式中各项系数和为 ,二项式系数之和为 ,C符合题意;
根据二项式系数的性质可知, 最大,所以, 的展开式中二项式系数最大的项是第五项和
第六项,D不符合题意.
故答案为:AC.
8.(2022·茂名模拟)(多选)已知 的展开式共有13项,则下列说法中正确的有( )
A.所有奇数项的二项式系数和为
B.所有项的系数和为
C.二项式系数最大的项为第6项或第7项
D.有理项共5项【答案】B,D
【解析】因为 ,所以 ,所有奇数项的二项式系数和为 ,A不符合题意,
令 ,得所有项的系数和为 ,B符合题意,
由二项式系数的性质可知二项式系数最大的项为第7项,C不符合题意,
因为 展开式通项为 ,
当 为整数时, ,3,6,9,12,共有5项,D符合题意.
故答案为:BD.
9.(2022·西安模拟)已知 是 的展开式中的某一项,则实数 的值为 .
【答案】±2
【解析】因为 = , 令 ,得 ,
所以 ,即 ,解得 . 故答案为:±2.
10.(2022·南开模拟)在 的展开式中, 的系数是 .
【答案】-189
【解析】由二项式定理知 的展开式的通项为:
,
令 ,解得 ,所以 的系数是 ,故答案为:-189.
11.(2022·南开模拟)若 的展开式中各项的二项式系数之和为64,则展开式中的常数项为
.
【答案】60
【解析】 因为各项的二项式系数之和为64, ,即 ;
通项公式 =
令 ,解得 .
展开式中常数项为 .
题组二 多项式的系数
1.(2022·江西模拟)在 的展开式中,含 的项的系数是( )
A.10 B.12 C.15 D.20
【答案】A
【解析】因为 的展开式为 ,
的展开式为 和 的和,
; ,
所以在 中令 ,即可得到 的项的系数,是 ,
故答案为:A.2.(2022·赣州模拟) 展开式中 的系数为( )
A.-260 B.-60 C.60 D.260
【答案】A
【解析】 展开式的通项公式为 .
要求 的系数,只需 .故答案为:A
3.(2022·新乡三模)已知 的展开式中各项的系数之和为2,则展开式中含 项
的系数为( )
A.-20 B.-10 C.10 D.40
【答案】C
【解析】令 ,得 ,所以 ,
因为 的展开式通项为 ,
故 的展开式中含 项的系数为 .
故答案为:C.
4(2022·湖南模拟)在 的展开式中,除 项之外,剩下所有项的系数之和为( )
A.299 B.-301 C.300 D.-302
【答案】A
【解析】令 ,得 .
所以 的展开式中所有项的系数和为 .
由 可以看成是5个因式 相乘.
要得到 项,则5个因式中有1个因式取 ,一个因式取 ,其余3个因式取1,然后相乘而得.所以 的展开式中含 的项为 ,
所以 的展开式中,除 项之外,剩下所有项的系数之和为 .
故答案为:A
5.(2022·柳州模拟) 展开式中 的系数为 (用数字作答).
【答案】5
【解析】因为(1+x)5的展开式通项为 (k=0,1,2,3,4,5),
①当k=2时,展开式中x2项为 ,
②当k=4时,展开式中x2项为 ,
所以,展开式中x2的系数为10-5=5.
故答案为:5
6.(2022·新高考Ⅰ卷) 的展开式中 的系数为 (用数字作答).
【答案】-28
【解析】(x+y)8的通项公式为 ,
①当8-r=2,即r=6时, 展开式中 项为 ,
②当8-r=3,即r=5时, 展开式中 项为 ,
则展开式中 项为 ,
故答案为:-28
7.(2022·昆明模拟)若 的展开式中存在 项,且 项的系数不为0,则 的值
可以是 .(写出满足条件的一个 的值即可)【答案】5(答案不唯一)
【解析】由通项公式可得 ,当 时, ,故可取当
时, 故答案为:5(答案不唯一)
8.(2022·嵊州模拟) 展开式中所有项的系数和是 ,含 的项的系数是
.
【答案】243;30
【解析】令x=1,则所有项的系数和是 ;
因为 的通项为 (r=0,1,2,3,4,5),
所以当r=0时,需求 展开式中的 项为 ;
当r=1时,需求 展开式中的 项为 ;
所以含 的项的系数是 .
故答案为:243;30.
9.(2022·河西模拟) 的展开式中, 的系数是 .
【答案】-260
【解析】】 的展开式的通项 ,
令 ,得 , ;
令 ,得 , ,
则 的展开式中 的系数是 .
故答案为:-26010.(2022·武昌模拟) 的展开式中, 项的系数为-10,则实数 .
【答案】2
【解析】 ,
的展开式通项为 ,所以, 的展开式通项为 ,
令 ,可得 ,由题意可得 ,解得 .故答案为:2.
11.(2022·湖北模拟)在 展开式中, 的系数为 .
【答案】7
【解析】化简得 ,根据该展开式的通项公式,可得
,则 的系数为7.故答案为:7
题组三 系数和
1.(2022·惠州模拟)若 ,则 ( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】令 ,代入得 ,令 ,得 ,所以 .
故答案为:B.
2.(2022·鹤壁模拟)设 ,若
则非零实数a的值为( )
A.2 B.0 C.1 D.-1
【答案】A【解析】∵ ,对其两边求导数,
∴ ,
令 ,得 ,①
又 ,②
∴ ,∴ ,解得 ,
故答案为:A.
3.(2022·上虞模拟)已知 ,则 ,
.
【答案】-3240;-1
【解析】 展开式的通项为: ,
令 ,可得 ;
令 得: ;令 得: ,
.
故答案为:-3240;-1.
4.(2022·平江模拟)已知 ,则
的值为 .
【答案】78
【解析】令 ,可得 ,令 ,可得 ①
令 ,则 ②
所以② ①可得: ,
所以 ,即 。
故答案为:78。
5.(2022·湖州模拟)设 .若
,则实数 , .
【答案】 ;6
【解析】令x=1,则(1+2m)5+(1-1)4=a+a+a+a+a+a=32解得: m= .
0 1 2 3 4 5
(x+1)5的第r+1项系数为T = .所以(x+ 1)5展开式中的x3的系数为 =10,
r+1
(x- 1)4的第r+1项系数为T = ·x4-r.(-1)r 所以(x- 1)4展开式中的x3的系数为- = -4;
r+1
a=10-4=6故答案为: ;6.
3
6.(2022·全国·高三专题练习)在(2x-3y)10的展开式中,求:
(1)二项式系数的和;
(2)各项系数的和;
(3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和;
(4)奇数项系数和与偶数项系数和.
【答案】(1)210(2)1(3)29,29(4)奇数项系数和为 ,偶数项系数和为
【解析】(1)二项式系数的和为 .(2)令x=y=1,各项系数和为(2-3)10=(-1)10=1.
(3)奇数项的二项式系数和为 ,偶数项的二项式系数和为 .
(4)设(2x-3y)10=ax10+ax9y+ax8y2+…+a y10
0 1 2 10
令x=y=1,得到a+a+a+…+a =1,①
0 1 2 10
令x=1,y=-1(或x=-1,y=1),得a-a+a-a+…+a =510,②
0 1 2 3 10
其中①+②得: ,∴奇数项系数和为 ;①-②得:
,∴偶数项系数和为 .
7.(2022·全国·高三专题练习)在 的展开式中,求:
(1)二项式系数的和;
(2)各项系数的和;
(3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和;
(4)奇数项系数和与偶数项系数和;
(5) 的奇次项系数和与 的偶次项系数和.
【答案】(1) ;
(2)1;
(3)奇数项的二项式系数和为 ,偶数项的二项式系数和为 ;
(4)奇数项的系数和为 ,偶数项的系数和为 ;
(5) 的奇次项系数和为 , 的偶次项系数和为
【解析】设 ,
各项系数和为 ,
奇数项系数和为 ,偶数项系数和为 ,
的奇次项系数和为 , 的偶次项系数和为(1)二项式系数的和为 ;
(2)令 , ,则 ,
所以各项系数和为1;
(3)奇数项的二项式系数和为 ,
偶数项的二项式系数和为 ;
(4)由(2)知, ①,取 , ,
则 ②,
所以奇数项的系数和 ,
偶数项的系数和 ;
(5)由(4)知, 的奇次项系数和为 ,
的偶次项系数和为 .
题组四 二项式定理的运用
1.(2021·全国·高二单元测试)(多选)若 能被13整除,则实数 的值可以为( )
A.0 B.11 C.12 D.25
【答案】CD
【解析】∵
,又52能被13整除,∴需使 能被13整除,即 能被13整除,
∴ , ,结合选项可知CD满足.
故选:CD.
2(2022·广西)设 为奇数,那么 除以13的余数是( )
A. B.2 C.10 D.11
【答案】C
【解析】
因为 为奇数,则上式=
.
所以 除以13的余数是10.
故选:C.
3.(2022高二下·泰兴期末)若 ,则 被
4除得的余数为 .
【答案】1
【解析】由题知, 时, ①,
时, ②,由①+②得,
,
故所以被4除得的余数是1.
故答案为:1.
4.(2022·山东省)若 ,则 被8整除的余
数为___________.
【答案】5
【解析】在已知等式中,取 得 ,
取 得 ,
两式相减得 ,
即 ,
因为
因为 能被8整除,
所以 被8整除的余数为5,
即 被8整除的余数为5,
故答案为:5.