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8.2二项式定理(精讲)
一.二项式定理
1.二项式定理:(a+b)n=C0 an+C1 an-1b1+…+Ck an-kbk+…+Cn bn(n∈N*)
n n n n
①项数为n+1
②各项的次数都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n
③字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,
从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
2.通项公式:T =Ck an-kbk=g(r)·xh(r)它表示第k+1项
k+1 n
①h(r)=0⇔T
r+1
是常数项;
②h(r)是非负整数⇔T
r+1
是整式项;
③h(r)是负整数⇔T
r+1
是分式项;
④h(r)是整数⇔T
r+1
是有理项.
3.二项式系数:二项展开式中各项的系数为C0,C1,…,Cn
.
n n n
二.二项式系数的性质
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】一.形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤
①写出二项展开式的通项公式T = an-kbk,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);
k+1 Ck
n
②根据题目中的相关条件列出相应方程(组)或不等式(组),解出r;
③把k代入通项公式中,即可求出T ,有时还需要先求n,再求k,才能求出T 或者其他量.
k+1 k+1
二.求形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤
①根据二项式定理把(a+b)m与(c+d)n分别展开,并写出其通项公式;
②根据特定项的次数,分析特定项可由(a+b)m与(c+d)n的展开式中的哪些项相乘得到;
③把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.
三.求二项式系数最大项
( n )
1.如果n是偶数,那么中间一项 第 +1项 的二项式系数最大;
2
(
n+1 n+1
)
2,如果n是奇数,那么中间两项 第 项与第 +1项 的二项式系数相等且最大.
2 2
四.求展开式系数最大项
求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式中系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为
{A ≥A ,
A,A,…,A ,且第k项系数最大,应用 k k-1 解出k.
1 2 n+1 A ≥A ,
k k+1
五.求三项展开式中特定项(系数)的方法
方法一:通过变形把三项式化为二项式,再用二项式定理求解
方法二:两次利用二项展开式的通项求解
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】方法三:利用排列组合的基本原理去求,把三项式看作几个因式之积,得到特定项有多少种方法从这几个
因式中取因式中的量
六.二项式定理应用
1.用二项式定理处理整除问题,通常把幂的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,
再利用二项式定理展开,只考虑后面一、二项(或者是某些项)就可以了.
2.利用二项式定理近似运算时,首先将幂的底数写成两项和或差的形式,然后确定展开式中的保留项,
使其满足近似计算的精确度.
考点一 二项式定理的展开式
【例1】(2023广西柳州)化简 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 .
故选:B
【一隅三反】
1.(2022·高二课时练习)设A=37+ ·35+ ·33+ ·3,B= ·36+ ·34+ ·32+1,则A-B的值为(
)
A.128 B.129 C.47 D.0
【答案】A
【解析】A-B=37- ·36+ ·35- ·34+ ·33- ·32+ ·3-1=
故选A.
2.(2023·重庆九龙坡)
A. B. C. D.
【答案】B
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】
选B.
考点二 二项式指定项的系数
【例2-1】(2023·全国·高三专题练习)在二项式 的展开式中,含 的项的二项式系数为( )
A.28 B.56 C.70 D.112
【答案】A
【解析】∵二项式 的展开式中,通项公式为 ,
令 ,求得 ,可得含 的项的二项式系数为 ,
故选:A.
【例2-2】(2022·甘肃兰州·统考一模) 的展开式的常数项是( )
A.40 B.-40 C.20 D.-20
【答案】D
【解析】二项式 的通项公式为 ,
令 ,所以 的展开式的常数项是 ,故选:D
【例2-3】(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测) 展开式中 的系数为( )
A.270 B.240 C.210 D.180
【答案】A
【解析】 展开式的通项公式为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则原展开式中 的系数为 .
故选:A
【例2-4】(2023·四川绵阳·统考二模) 展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则n的值为
( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】C
【解析】因为只有一项二项式系数最大,所以n为偶数,故 ,得 .
故选:C
【一隅三反】
1.(2023·北京·高三专题练习)在二项式 的展开式中,含 项的二项式系数为( )
A.5 B. C.10 D.
【答案】A
【解析】由题设, ,
∴当 时, .
∴含 项的二项式系数 .
故选:A.
2.(2023·河南驻马店·统考二模) 的展开式中的常数项是( )
A.-112 B.-48 C.48 D.112
【答案】D
【解析】 展开式的通项为 .
令 ,得 ,则 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,得 ,则 ;
故 的展开式中的常数项是 .
故选:D.
3.(2023·全国·高三对口高考)在 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数
项是( )
A. B.7 C. D.
【答案】D
【解析】因为展开式中只有第5项的二项式系数最大,
所以 , ,
令 ,得 ,所以展开式中常数项是 .故选:D
考点三 三项式指定项系数
【例3】(2023·全国·高三专题练习) 的展开式中常数项是( )
A.-252 B.-220 C.220 D.252
【答案】A
【解析】由 ,可得二项式 的展开式通项为:
,令 ,解得 ,∴展开式的常数项为 .
故选:A.
【一隅三反】
1.(2023·河北沧州·校考模拟预测) 的展开式中 的系数为( )
A. B.10 C. D.30
【答案】C
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】 可以看做 个盒子,每个盒子中有 , , 三个元素,
现从每个盒子中取出一个元素,最后相乘即可,
所以展开式中含 的项为 ,
故展开式中 的系数为 .
故选:C.
2.(2023·辽宁·大连二十四中校联考模拟预测) 的展开式中 的系数为 (用数字作
答).
【答案】
【解析】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:
3.(2023秋·福建三明·高三统考期末) 展开式中常数项是 .(答案用数字作答)
【答案】
【解析】 的展开式的通项为
, ,
令 ,则 或 ,或 ,
所以常数项为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为:
4.(2023秋·广东广州·高三执信中学校考开学考试)已知二项式 的展开式中含 的项的系数
为 ,则 .
【答案】2
【解析】 表示有5个 因式相乘, 来源如下:
有1个 提供 ,有3个 提供 ,有1个 提供常数,
此时 系数是 ,即 ,解得:
故答案为: .
考点四 二项式系数性质
【例4】(2023春·云南·高三云南师大附中校考阶段练习) 的展开式中二项式系数最大的项是
( )
A.160 B.240 C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以 的展开式中二项式系数最大为 ,
即展开式的第4项,即 .故选:C.
【一隅三反】
1.(2023·广东佛山·校考模拟预测)(多选) 的展开式中只有第六项的二项式系数最大,且常数
项是 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.各项的二项式系数之和为1024
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C.
D.各项的系数之和为1024
【答案】ABC
【解析】因为 的展开式中只有第六项的二项式系数最大,所以 ,选项A正确;
所以 的展开式中二项式系数之和为 ,故选项B正确;
根据二项式定理知 的通项式为 ,令 得 ,所以
的展开式中常数项为 ,所以 ,
解得: ,故选项C正确;
令 得 ,所以各项的系数之和为0,所以D选项错误.
故选:ABC.
2.(2023·西藏日喀则·统考一模)已知 的展开式中第四项和第八项的二项式系数相等,则展开式
中x的系数为
【答案】
【解析】第四项和第八项的二项式系数相等,则 ,
故展开式中x的系数为 ,
故答案为:
3.(2023·福建厦门·统考模拟预测)已知 的展开式中第二项的二项式系数比该项的系数大18,
则展开式中的常数项为 .
【答案】60
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】因为 的二项展开式为:
所以它的第二项的系数为:
该二项式的展开式中第二项的二项式系数为: ,
由 的展开式中第二项的二项式系数比该项的系数大18,所以有: ,
所以二项式为 ,由展开式通项为: ,
令 ,所以展开式中的常数项为: .
故答案为:60.
考法五 系数最大项和系数和
【例5-1】(2023·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测) 的二项展开式中系数最大的项为 .
【答案】
【解析】设 展开式的第 项的系数最大,
则 ,解得 ,
所以系数最大的项为第 或第 项,
所以系数最大的项为:
,
.
故答案为:
【例5-2】.(2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校考模拟预测)(多选)已知函数
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】( , )的定义域为 ,则( )
A. B.
C. D. 被8整除余数为1
【答案】BCD
【解析】因为 ,
对于A:当 时, ,①,故A错误;
对于B:当 时, ,②,
① ②得 ,解得 ,故B正确;
对于C: ,
令 得 ,故C正确;
对于D: ,所以 被 整除余数为1,故D正确.
故选:BCD
【一隅三反】
1.(2023·全国·模拟预测) 的展开式中系数最大的项为( )
A.70 B.56 C. 或 D.
【答案】D
【解析】 的展开式的通项公式为 , ,由二项式系
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】数中, 最大,此时该二项展开式中第5项的系数 最大,∴ 的展开式中系数最大的项为
,
故选:D.
2.(2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测)已知 的展开式中前三项的二项式系数和为 ,则展
开式中系数最大的项为第( )
A. 项 B. 项 C. 项 D. 项
【答案】D
【解析】 的展开式中前三项的二项式系数和为 ,
整理可得 , 且 ,解得 ,
的展开式通项为 ,
设展开式中第 项的系数最大,则 ,
即 ,解得 ,
因为 ,故 ,因此,展开式中系数最大的项为第 项.
故选:D.
3.(2023春·山东青岛)(多选)已知 ,则( )
A. B.
C. D. 的最大值为
【答案】ABD
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】A选项,根据二项展开式的通项, ,A选项正确;
B选项,取 代入等式,得到 ,B选项正确;
C选项,取 代入等式,得到 ,
结合B选项 ,
两式相加得 ,故C选项错误;
D选项,根据二项展开式的通项, ,令 ,即 ,
解得 ,又 ,故 ,即 最大,D选项正确.
故选:ABD
4.(2023·福建宁德·校考模拟预测)(多选)若 ,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】令 得: ,所以选项A正确;
令 得: ,所以 ,所以选项B错误;
因为 ,
所以 选项C正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,
两边对 求导得: ,
令 得: ,选项D错误;
故选:AC.
考法六 二项式定理的应用
【例6-1】(2023春·课时练习)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.
【例6-2】(2023北京)今天是星期二,经过7天后还是星期二,那么经过 天后是( )
A.星期三 B.星期四 C.星期五 D.星期六
【答案】D
【解析】 ,
由于括号中,除了最后一项外,其余各项都能被7整除,
故整个式子除以4的余数为 ,
故经过 天后是是星期六,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故选:D.
【例6-3】(2023·全国·高三专题练习) 的计算结果精确到0.01的近似值是 .
【答案】1.34
【解析】
故答案为:
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习) (小数点后保留三位小数).
【答案】1.172
【解析】 ,
由二项展开式的性质易知, 远小于 ,依次类推,
故 .
故答案为:1.172.
2.(2023·辽宁丹东·统考一模) 除以7所得余数为 .
【答案】
【解析】 ,
其中 各项均可被7整除,
只需判断 除以7的余数即可,而 ,
所以余数为 .
故答案为:
3.(2022秋·福建泉州·高三福建省南安国光中学校考阶段练习)
(精确到0.01)
【答案】30.84
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】原式
故答案为:30.84.
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