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专题 36 二项式定理(理科)
(核心考点精讲精练)
1. 近几年真题考点分布
概率与统计近几年考情
考题示例 考点分析 关联考点
2022年全国乙(文科),第4题,5分 茎叶图计算平均数、中位数、概率
2022年全国乙(文科),第14题,5分 计数原理、排列、组合与概率
2022年全国乙(理科),第10题,5分 互斥事件、独立事件求概率
2022年全国乙(理科),第13题,5分 计数原理、排列、组合与概率
(1)求平均数;
2022年全国乙(理科),第19题,12分
(2)求相关系数
2022年全国乙(文科),第19题,12分
(3)估算样本量
(1)求概率;
2022年全国甲(文科),第17题,12分
(2)独立性检验
2022年全国甲(文科),第6题,5分 古典概型
(1)求概率;
2022年全国甲(理科),第19题,12分
(2)离散型随机变量的分布列与数学期望
2022年全国甲(理科),第15题,5分 古典概型 立体几何
2022年全国甲(理科),第2题,5分 众数、平均数、中位数比较,求极差、方差、
2022年全国甲(文科),第2题,5分 标准差
2023年全国乙(文科),第9题,5分 计数原理、排列、组合与概率
2023年全国乙(理科),第5题,5分
几何概型 圆环面积
2023年全国乙(文科),第7题,5分
2023年全国乙(理科),第9题,5分 计数原理与排列、组合
2023年全国乙(理科),第17题,12分 (1)求样本平均数,方差;
2023年全国乙(文科),第17题,12分 (2)统计新定义
2023年全国甲(文科),第4题,5分 计数原理、排列、组合与概率
2023年全国甲(理科),第6题,5分 条件概率2023年全国甲(理科),第9题,5分 计数原理与排列、组合
(1)离散型随机变量的分布列与数学期望;
2023年全国甲(理科),第19题,12分
(2)独立性检验
(1)求样本平均数;
2023年全国甲(文科),第20题,12分
(2)独立性检验
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】1.二项式定理描述了两个数之和的整数次幂的展开式,通项公式为 Tr+1=Cnrb(n-r)a(r),其中
为从0到 的整数,Cnr为组合数;
2.二项式系数是二项式定理的核心,反映了组合数与幂的规律。可能会测试二项式系数的性
质,例如对称性、递推关系和组合恒等式等;
3. 二项式展开式是二项式定理的核心,反映了两个幂的和的整数次幂的结构。可能会测试二
项式展开式的结构和各项之间的关系;
4.二项式定理的特殊情况和实例也是命题的热点。二项式定理在组合数学、概率论和微积分
等领域的应用,以及二项式定理的逆定理等;
5.二项式定理的证明和推导方法也是命题的重点。数学归纳法、归纳法和组合数学等方法的
应用;
【备考策略】1.能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理;
2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题;
【命题预测】1.二项式定理的展开式是关键,因为它描述了每个项的系数和指数。展开式的形式和项数需
要考虑二项式的次数、系数和指数的规律;
2.二项式定理的系数和指数具有特定的性质,对称性、递归关系等。这些性质可能需要对二
项式的特征进行深入分析;
3.二项式定理在各种数学问题中都有应用,组合数学、概率论、微积分等。应用方面需要对
各种数学领域有一定的了解,以及对二项式定理本身的各种特性的理解;
4.二项式定理的证明和推导方法多种多样,归纳法、数学归纳法、组合数学等。可能的证明
和推导方法需要对数学基础和二项式定理本身有深入的理解;知识讲解
一、二项式定理
1.二项式定理: .
2.通项公式:T = Cr a n- r b r ,它表示第 项.
r+1 n
3.二项式系数:二项展开式中各项的二项式系数为C0 ,C1 ,…,Cn
.
n n n
二、二项式系数的性质
1.当
时,Cr 与Cn-r
的关系是
Cr =Cn-r
.
n n n n
2.二项式系数先增后减,中间项最大.
n
C2
当 为偶数时,第 项的二项式系数最大,最大值为 n ;当 为奇数时,第 项和 项的二项式
n-1 n+1
系数最大,最大值为 C 2 或C 2 .
n n
三、各二项式系数和
C0 C1 C2 Cn
1. 展开式的各二项式系数和: n+ n+ n+…+ n= 2 n .
2.偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C0 +C2 +C4 +…=C1 +C3 +C5 +…= 2 n- 1 .
n n n n n n
1.掌握二项展开式 的三个重要特征
(1)字母 的指数按降幂排列由 到0.
(2)字母 的指数按升幂排列由0到 .
(3)每一项字母 的指数与字母 的指数的和等于 .
2.关注三个易错点
(1)在二项式定理中,通项公式为 是展开式的第 项,不是第 项.
(2)二项式系数与展开式中项的系数是两个不同的概念,在 中, 是该项的二项式系数,
该项的系数还与 , 有关.
(3)二项式系数的最值与指数 的奇偶性有关.当 为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当 为奇数时,
中间两项的二项式系数相等,且同时取得最大值.
求形如(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:
第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式T =Ckan-k bk,常把字母和系数分离开来(注意符号
k+1 n
不要出错);第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数),先列出相应方程(组)或
不等式(组),解出k;
第三步,把k代入通项公式中,即可求出T ,有时还需要先求 ,再求k,才能求出T 或者其他量.
k+1 k+1
1.“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m (a,b∈R)的式子求其展开
式的各项系数之和,常用赋值法.
2.若 ,则 展开式中各项系数之和为 ,奇数项系数之和为
,偶数项系数之和为 .
1.二项式系数最大项的确定方法:当 为偶数时,展开式中第 项的二项式系数最大,最大值为 ;
当 为奇数时,展开式中第 项和第 项的二项式系数最大,最大值为 或 .
2.求二项展开式项的系数的最大值时,先求系数为正数时项的系数的最大值,令第(r+1)项的系数最大,则
{ T 的系数≥T 的系数,
r+1 r
满足 进而解不等式组即可.注意当系数为负数时,可以求解对应的系数的最小
T 的系数≥T 的系数,
r+1 r+2
值.
对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要
注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏.
求形如 的展开式中与特定项相关的量的步骤
第一步,把三项的和 看成是 与 两项的和;
第二步,根据二项式定理写出 的展开式的通项;
第三步,对特定项的次数进行分析,弄清特定项是由 的展开式中的哪些项和 相乘得到的;
第四步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项的相关量.
二项式定理应用的题型及解法
(1)在证明整除问题或求余数问题时要进行合理地变形,使被除式(数)展开后的每一项都含有除式的因式.
(2)二项式定理的一个重要用途是做近似计算:当 不是很大, 比较小时, .
考点一、通项公式的应用
1.求 的展开式.2.(2023年湖南省联考数学试题)下列不属于 的展开式的项的是( )
A. B. C. D.
3.(2023届江苏省模拟数学试题)已知 的展开式中各项系数和为243,则展开式中常数项为(
)
A.60 B.80 C.100 D.120
4.(2023届福建省模拟数学试题)在 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中
含 项的系数为 .
1.求 的展开式.
2.(2023年江苏省质量调研(三)数学试题) 的展开式中常数项为
.
3.从 的展开式各项的系数中任取两个,其和为奇数的概率是 .
考点二、二项式系数与系数1.若 ,则 ( )
A.-448 B.-112 C.112 D.448
2.(2022年北京市高考数学试题)若 ,则 ( )
A.40 B.41 C. D.
3. 的展开式中 的系数是( )
A.60 B.80 C.84 D.120
4.若 ( ),则 ( )
A. B. C. D.
5.若 ,则 .
1.(2023年湖南省模拟数学试题)已知 ,则
( )
A. B.2 C.4 D.12
2.若 ,且 ,
则实数 的值可以为( )
A.1或 B. C. 或3 D.
3.若 ,则 =( )
A.244 B.1 C. D.
4.已知 ,若 的展开式的第2项的二项式系数与第4项的二项式系数相等,则 =( )
A.32 B.64 C.128 D.256
5.若 ,则 的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
考点三、多项展开式问题
1. 的展开式中, 的系数( )
A. B.5 C.35 D.50
2.(2023届广东省模拟数学试题)已知 的展开式中 的系数是20,则实数
.
3.(2023届江苏省模拟数学试题) 展开式中含 项的系数为 .
1. 的展开式中 的系数为( )
A.60 B.24 C. D.2. 的展开式中 的系数是12,则实数a的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3. 的展开式中, 的系数为( )
A.80 B.40 C. D.
考点四、整除或余数问题
1.若 是9的倍数,则自然数n为( )
A.4的倍数 B.3的倍数 C.奇数 D.偶数
2.设 ,且 ,若 能被13整除,则a等于( )
A.0 B.1 C.11 D.12
3.已知 ,则 除以10所得的余数是( )
A.2 B.3 C.6 D.8
4.(2023届辽宁省教学质量监测(一)数学试题)若 ,则
被5除的余数是 .
5. 被 除所得的余数是( )
A. B. C. D.
6.(2023届浙江省模拟数学试题) 除以100的余数是 .1.中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究.设a,b, 为整数,若a
和b被m除得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为 .若
, ,则b的值可以是( )
A.2022 B.2021 C.2020 D.2019
2.设 ,且 ,若 能被13整除,则 ( )
A.0 B.1 C.11 D.12
3. 除以78的余数是( )
A. B.1 C. D.87
4.(2023年上海市模拟数学试题) 被9除所得的余数为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
5.(2023年山西省模拟数学试题) 除以8,所得余数为 .
考点五、二项式的应用
1.在 的展开式中,下列结论正确的是( )
A.第6项和第7项的二项式系数相等 B.奇数项的二项式系数和为256
C.常数项为86 D.有理项有2项
2.关于 的展开式,下列判断错误的是( )
A.展开式共有8项 B.展开式的各二项式系数的和为128
C.展开式的第7项的二项式系数为49 D.展开式的各项系数的和为3.某公司2021年实现利润100万元,计划在以后5年中每年比一年利润增长8%,则2026年的利润
是 万元.(结果精确到1万元)
4.(2023届东北三省联合模拟考试数学试题)杨辉是我国古代数学史上一位著述丰富的数学家,著有
《详解九章算法》《日用算法》和《杨辉算法》.杨辉三角的发现要比欧洲早500年左右,由此可见我国古
代数学的成就是非常值得中华民族自豪的.杨辉三角本身包含了很多有趣的性质,利用这些性质,可以解决
很多数学问题,如开方、数列等.
我们借助杨辉三角可以得到以下两个数列的和.
;
若杨辉三角中第三斜行的数:1,3,6,10,15,…构成数列 ,则关于数列 叙述正确的是( )
A. B.
C.数列 的前n项和为 D.数列 的前n项和为
1.已知二项式 的展开式中各项系数之和是 ,则下列说法正确的有( )
A.展开式共有7项 B.二项式系数最大的项是第4项
C.所有二项式系数和为128 D.展开式的有理项共有3项2.(2023届山东省适应性检测数学试题)在 的展开式中,下列说法正确的是( )
A.常数项是- B.第四项和第六项的系数相等
C.各项的二项式系数之和为 D.各项的系数之和为
3.(2023年山东省联考数学试题)“杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,它揭示了二项式展开
式中的组合数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示,则下列关于“杨辉三角”的结论正确的是
( )
杨辉三角
A.在第10行中第5个数最大
B.第2023行中第1011个数和第1012个数相等
C.
D.第6行的第7个数、第7行的第7个数及第8行的第7个数之和等于9行的第8个数【基础过关】
1.已知 ,若 ,则 ( )
A.992 B.-32 C.-33 D.496
2.已知 ,若 的展开式的第2项的二项式系数与第4项的二项式系
数相等,则 =( )
A.32 B.64 C.128 D.256
3.(2023届江苏省联考数学试题)已知 ,则 的值
为( )
A. B.0 C.1 D.2
4. 的展开式中 的系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
5.已知2×1010+a(0≤a<11)能被11整除,则实数a的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
6. 的展开式中,下列结论正确的是 .
①.展开式共6项 ②.常数项为64
③.所有项的系数之和为729 ④.所有项的二项式系数之和为64
7.二项式 ,则该展开式中的常数项是 .
8.若二项武 的展开式中含有非零常数项,则正整数n的最小值是 .9.在二项式 的展开式中,若前三项的系数成等差数列,则实数 .
10.(2023届广东省调研数学试题) 的展开式中 的系数为 (用数字做
答).
11.若 ,则 的值 .
12.(2023届湖北省调研数学试题) 的展开式中含 项的系数为 .
13. 的展开式的常数项是 .14.组合数 被9除的余数是 .
15.设 ,则 除以9所得的余数为 .
16.在 的展开式中,只有第4项的二项式系数最大,则展开式中含 项的系数为
.
17.(2023届湖南省联考数学试题)已知 的展开式中第3项与第8项的二项式系数相等,则展开
式中的常数项为 .
【能力提升】
1.(2023届浙江省原创预测卷一(全国1卷))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
2.已知 的展开式共有13项,则下列说法中正确的有 .
①.所有奇数项的二项式系数和为 ②.所有项的系数和为③.二项式系数最大的项为第6项或第7项 ④.有理项共5项
3.已知 的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等,且展开式的各项系数之和为
1024,则下列说法错误的是( )
A.展开式中奇数项的二项式系数和为256
B.展开式中第6项的系数最大
C.展开式中存在常数项
D.展开式中含 项的系数为45
4.(2023届湖南省模拟数学试题)若 ,则 被8
整除的余数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
5.(2023届广东省模拟数学试题)已知 , 的展开式中存在常数项,写出n的一个值为
.
6.(2023届湘豫名校联考理科数学试题)若 的展开式中各项系数之和为 ,则展开式
中 的系数为 .
7.若n是正整数,则 除以9的余数是 .8.已知 ,则
( )
A. B.
C. D.
9.下列关于多项式 的展开式的结论中,正确的是( )
A.各项系数之和为1 B.各项系数的绝对值之和为
C.不存在 项 D.常数项为
10.已知 的展开式中各项系数和为4,则 的系数为( )
A.16 B.8 C.0 D.
11.(2023届湖南省模拟数学试题)“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,在中国南宋
数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边
的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.则下列
命题中正确的是 .
①.
②.在第2022行中第1011个数最大③.记“杨辉三角”第 行的第i个数为 ,则
④.第34行中第15个数与第16个数之比为
【真题感知】
1.(2023年新高考天津数学高考真题)在 的展开式中, 项的系数为 .
2.(2021年天津高考数学试题)在 的展开式中, 的系数是 .
3.(2022年全国新高考I卷数学试题) 的展开式中 的系数为 (用
数字作答).
4.(2021年浙江省高考数学试题)已知多项式 ,则
, .
5.(2020年浙江省高考数学试题)设 ,则
; .6.(2020年北京市高考数学试题)在 的展开式中, 的系数为( ).
A. B.5 C. D.10
7.(2020年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)) 的展开式中x3y3的系数为
( )
A.5 B.10
C.15 D.20
8.(2019年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ))(1+2x2 )(1+x)4的展开式中x3的系数为
( )
A.12 B.16 C.20 D.24
9. 的展开式中 的系数为( )
A.60 B.24 C. D.
10.(2018年全国卷Ⅲ理数高考试题) 的展开式中 的系数为( )
A.10 B.20 C.40 D.80
11.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标3卷))( + )(2 - )5的展开式中 3 3
的系数为( )
A.-80 B.-40 C.40 D.80