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第 13 讲 二项式定理
真题展示
2022 新高考一卷第 13 题
的展开式中 的系数为 (用数字作答).
【思路分析】由题意依次求出 中 , 项的系数,求和即可.
【解析】 的通项公式为 ,
当 时, ,当 时, ,
的展开式中 的系数为 .
故答案为: .
【试题评价】本题考查二项式定理的应用,考查运算求解能力,是基础题.
知识要点整理
知识点一 二项式定理
(a+b)n= C a n + C a n - 1 b + C a n - 2 b 2 + … + C a n - k b k + … + C b n (n∈N*).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有 n + 1 项.
(3)二项式系数:各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
知识点二 二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第 k + 1 项叫做二项展开式的通项,记作T = C a n - k b k.
k+1
知识点三 二项式系数的性质
在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两
对称性
个二项式系数相等,即C=C
增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>
增减性
时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶
与最
大值
数时,中间一项的二项式系数 最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数 , 相等,且同
时取得最大值
各二项
(1)C+C+C+…+C= 2 n ;
式系数
(2)C+C+C+…=C+C+C+…= 2 n - 1
的和
三年真题
一、单选题
1.若 ,则 ( )
A.40 B.41 C. D.
【答案】B
【详解】令 ,则 ,
令 ,则 ,
故 ,
故选:B.
2.在 的二项展开式中,第 项的二项式系数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】第 项的二项式系数为 ,
故选:A.
3.在 的展开式中, 的系数为( ).
A. B.5 C. D.10
【答案】C【详解】 展开式的通项公式为: ,
令 可得: ,则 的系数为: .
故选:C.
4. 的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10
C.15 D.20
【答案】C
【详解】 展开式的通项公式为 ( 且 )
所以 的各项与 展开式的通项的乘积可表示为:
和
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为 ,
在 中,令 ,可得: ,该项中 的系数为
所以 的系数为
故选:C
5.(1+2x2 )(1+x)4的展开式中x3的系数为
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】A
【详解】由题意得x3的系数为 ,故选A.
二、填空题
6.在 的展开式中, 的系数是__________.【答案】160
【详解】 的展开式的通项为 ,
令 ,解得 ,
所以 的系数是 .
故答案为:160.
7.在 的展开式中,常数项为__________.
【答案】
【详解】 的展开式的通项
令 ,解得 ,
故常数项为 .
故答案为: .
8. 的展开式中 的系数为________________(用数字作答).
【答案】-28
【分析】 可化为 ,结合二项式展开式的通项公式求解.
【详解】因为 ,
所以 的展开式中含 的项为 ,
的展开式中 的系数为-28
故答案为:-28
9.已知多项式 ,则 __________,___________.
【答案】
【详解】含 的项为: ,故 ;
令 ,即 ,
令 ,即 ,
∴ ,
故答案为: ; .
10. 的展开式中的常数项为______.
【答案】
【详解】由题意 的展开式的通项为 ,
令 即 ,则 ,
所以 的展开式中的常数项为 .
故答案为: .
11.在 的展开式中, 的系数是_________.
【答案】10
【详解】因为 的展开式的通项公式为 ,令
,解得 .
所以 的系数为 .
故答案为: .12. 的展开式中常数项是__________(用数字作答).
【答案】
【详解】
其二项式展开通项:
当 ,解得
的展开式中常数项是: .
故答案为: .
13. 展开式中的常数项为________.
【答案】
【详解】 ,
由 ,得 ,
所以的常数项为 .
【点睛】本题考查二项式定理的应用,牢记常数项是由指数幂为0求得的.
三、双空题
14.已知多项式 ,则 ___________,
___________.
【答案】 ; .【详解】 ,
,
所以 ,
,
所以 .
故答案为: .
15.设 ,则 ________; ________.
【答案】
【详解】 的通项为 ,
令 ,则 ,故 ;
.
故答案为: ; .
16.在二项式 的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是_______.
【答案】
【详解】 的通项为
可得常数项为 ,
因系数为有理数, ,有 共5个项
【点睛】此类问题解法比较明确,首要的是要准确记忆通项公式,特别是“幂指数”不能记混,其次,计
算要细心,确保结果正确.四、解答题
17.设 .已知 .
(1)求n的值;
(2)设 ,其中 ,求 的值.
【答案】(1) ;
(2)-32.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,
.
因为 ,
所以 ,
解得 .
(2)由(1)知, .
.
解法一:
因为 ,所以 ,
从而 .
解法二:
.因为 ,所以 .
因此 .
三年模拟
一、单选题
1. 的展开式中的常数项是( )
A. B. C. D.20
【答案】B
【详解】 展开式的通项为 ,令 ,得 ,令 ,得 ,
故 展开式的常数项是 .
故选:B.
2.“ ”是“ 的二项展开式中存在常数项”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】A
【详解】二项式 的通项为 ,
的二项展开式中存在常数项 为正偶数,
为正偶数,n为正偶数推不出
∴ 是 的二项展开式中存在常数项的充分不必要条件.
故选:A
3. 的展开式中x项的系数为( )
A.568 B.-160 C.400 D.120
【答案】D
【详解】因为 ,
又 的展开式的通项为 , 且 ,
,
所以 的展开式的通项为 且 , ,
令 ,得 或 或 或 ,则x项的系数为
,
故选:D.
4.已知 的展开式中 的系数为10,则实数a的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】 的展开式的通项公式为 , ,∵ ,
∴ ,解得 ,
故选:B.
5.二项式 展开式中 的系数为( )
A.120 B.135 C.140 D.100
【答案】B
【详解】 的展开式通项公式为 ,
其中 , , ,
故二项式 中 的四次方项为 ,
即展开式中 的系数为 .
故选:B
6.若二项式 的展开式中只有第7项的二项式系数最大,若展开式的有理项中第 项的
系数最大,则 ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【详解】由已知可得, .根据二项式定理,知展开式的通项为
,显然当 是偶数时,该项为有理项,
时, ; 时, ;
时, ; 时, ;
时, ; 时, ;时, .
经比较可得, ,即 时系数最大,即展开式的有理项中第5项的系数最大.
故选:A.
7. 展开式中 的系数为( )
A. B.21 C. D.35
【答案】A
【详解】因为 展开式的通项公式为 ,所以当 时,含有
的项,此时 ,故 的系数为 .
故选:A
二、填空题
8.在 的展开式中, 的系数为__________.
【答案】
【详解】由题意可知,把二项式 看成由 和 两项构成,
展开式中含 的项为 ,
再将 展开可得含 的项为
即可知 的系数为 .
故答案为:9.在二项式 的展开式中,系数最大的项的系数为__________(结果用数值表示).
【答案】462
【详解】二项式 的展开式的通项公式为 ,
所以当 或 时,其系数最大,
则最大系数为 ,
故答案为:462.
10.已知 的展开式中 的系数是20,则实数 __________.
【答案】2
【详解】解:因为
则展开式中 的系数是 ,求得 .
故答案为:2.
11. 的二项展开式中 的系数为______.
【答案】80
【详解】 的二项展开式中含 的项为 ,
所以 的系数为 .
故答案为:
12.若 的展开式中 的系数为10,则 ______.
【答案】
【详解】 的通项 ,
所以 的展开式中 项为 ,
所以 ,解得 .
故答案为:13.在 的二项展开式中, 项的系数是___________.
【答案】
【详解】二项式 的通项为 ,
令 ,得 ,
所以 项的系数是 .
故答案为: .
14.已知 (n是正整数), ,则
________.
【答案】243
【详解】因为 ,
所以 ,
解得, .
令 得,
,
故 ,
故答案为:243.
15.在 展开式中,含有 项的系数为______.
【答案】
【详解】因为 的展开式通项为 ,
由题意可知,在 展开式中,含有 项的系数为 .故答案为: .
16.已知常数 ,在 的二项展开式中, 项的系数等于 ,则 _______.
【答案】
【详解】根据已知条件 是二项式展开式的某一项,故得 .
由 ,令 ,得 .
得 ,根据已知可得 ,解得 ,即 .
故答案为: .
17.在 的二项展开式中 项的系数为______.
【答案】35
【详解】由 ,
令 ,解得: .
.
得 项的系数为 .
故答案为:
18.在 的展开式中 的系数为__________.
【答案】
【详解】 展开式的通项公式为 ,
所以 的展开式中含 的项等于 ,
故答案为: .
19.若 的展开式的二项式系数和为32,则展开式中x的系数为______.
【答案】40【详解】依题意 的展开式的二项式系数和为 ,所以 ,即 .
二项式 展开式的通项公式为 .
令 ,所以x的系数为 .
故答案为:
20.已知 的展开式中,仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中有理项的个数为
___________.
【答案】2
【详解】 的展开式有 项,因为仅有第5项的二项式系数最大,所以
当 时, ,当 时, ,符合题意
所以展开式中有理项的个数为2
故答案为:2
21.已知 且满足 能被8整除,则符合条件的一个 的值为___________.
【答案】5(答案不唯一)
【详解】由已知得 ,由已知
且满足 能被8整除,则 是8的整数倍,所以 ( ),则符合条件的一个
的值为5.
故答案为: (答案不唯一)
22. 的展开式中 的系数为______(用数字作答).【答案】-800
【详解】由题意知,在 的展开式中取第4项,即 ,
的展开式中取第2项,即 ,
故 的系数为 .
故答案为:-800
23.己知 ,则 ________.(用数字作
案)
【答案】34
【详解】令 ,得 ;
令 ,得 .
二项式 的通项公式为 ,
又 , ,
所以 .
故答案为:34
24. 的展开式中的常数项为___________.
【答案】84
【详解】 的展开式的通项公式为 ,
令 ,得 ,所以 的展开式中的常数项为 .
故答案为:84.
25. 的展开式中常数项是______________.(用数字作答)【答案】15
【详解】 的展开式的通项公式 ,
令 ,解得 ,
所求常数项为 .
故答案为:15
26.若 ,则 ______.
【答案】-100
【详解】二项展开式 的通项公式为: ,
当 时, ,
二项展开式 的通项公式为: ,
当 时, ,
所以 .
故答案为: .
27.已知常数 .在 的二项展开式中, 项的系数是 项的系数的4倍,则 ______.
【答案】 ##0.5
【详解】解:由题意 ,
在 的二项展开式中,展开式为 ,
当 即 时, ,
∴ 项的系数为当 即 时, ,
∴ 项的系数为
∵ 项的系数是 项的系数的4倍
∴ 解得:
故答案为: .