文档内容
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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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.
【答案】
【分析】根据二项式定理展开即可.
【详解】
所以 的展开式为
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( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. B. C. D.
【答案】B
【分析】按照二项式定理直接展开判断即可.
【详解】由二项式定理可知, ,故 不是展开式的项.
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. D.
【答案】B
【分析】根据各项系数和求出 ,再由二项展开式通项公式求解即可.
【详解】当 时, ,解得 ,
则 的展开式第 项 ,
令 ,解得 ,所以 .
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 .
【答案】
【分析】先由二项式系数最大确定 ,再由通项公式求含 项的系数即可.
【详解】由只有第5项的二项式系数最大可得: .
∴通项公式 ,
令 ,解得 .
∴展开式中含 项的系数为 .
1.求 的展开式.
【答案】
【分析】利用二项式定理展开即可
【详解】根据二项式定理得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】2.(2023年江苏省质量调研(三)数学试题) 的展开式中常数项为 .
【答案】60
【分析】根据题意结合二项展开式的通项公式分析运算.
【详解】∵ 展开式第 项 ,
∴当 时, ,
故展开式中常数项为 .
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 .
【答案】
【分析】首先写出二项式的展开式,即可得到各项系数有4个奇数、2个偶数,再根据古典概型的概率公
式计算可得;
【详解】解: 展开式的通项为 ,所以
,即 的展开式各项的系数中,有4个奇数、2个偶数,现从
中任取两个一共有 种取法,其和为奇数的有 种结果;
故其和为奇数的概率 .
考点二、二项式系数与系数
1.若 ,则 ( )
A.-448 B.-112 C.112 D.448
【答案】C
【分析】 ,然后根据二项式展开式项的系数计算即可.
【详解】 , .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】2.(2022年北京市高考数学试题)若 ,则 ( )
A.40 B.41 C. D.
【答案】B
【分析】利用赋值法可求 的值.
【详解】令 ,则 ,
令 ,则 ,
故 .
3. 的展开式中 的系数是( )
A.60 B.80 C.84 D.120
【答案】D
【解析】 的展开式中 的系数是 ,借助组合公式:
,逐一计算即可.
【详解】 的展开式中 的系数是
因为 且 ,所以 ,
所以 ,
以此类推, .
【点睛】本题关键点在于使用组合公式: ,以达到简化运算的作用.
4.若 ( ),则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据赋值法分别令 、 ,然后可得.
【详解】令 ,则 ,再令 ,则 ,
∴ .
5.若 ,则 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】243/
【分析】根据二项展开式可得 ,令 ,即可得解.
【详解】解: 的展开式得通项为 ,
则 ,
令 ,则 ,即 .
1.(2023年湖南省模拟数学试题)已知 ,则
( )
A. B.2 C.4 D.12
【答案】C
【分析】令 ,直接根据二项式定理求解即可.
【详解】令 ,则 ,
故 ,
中 得系数为 , 中 得系数为 ,
所以 .
2.若 ,且 ,
则实数 的值可以为( )
A.1或 B. C. 或3 D.
【答案】A
【分析】利用赋值法,分别令 ,和 ,
,
,
再根据 ,求得 的值.
【详解】在 中,
令 可得 ,即 ,
令 ,可得 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】∵ ,
∴ ,
∴ ,
整理得 ,
解得 ,或 .
3.若 ,则 =( )
A.244 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】分别令 代入已知关系式,再两式求和即可求解.
【详解】根据 ,
令 时,整理得:
令x = 2时,整理得:
由①+②得, ,所以 .
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
【答案】D
【分析】由题可得 ,再利用赋值法即得.
【详解】由题意可得 ,
∴ .
令 ,得 ,
∴ .
5.若 ,则 的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】分别把 与 代入题干所给的式子中,再求出 的系数,即可得到答案.
【详解】令 ,得 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,得 ;
展开式中 的系数为2,故 .
所以 .
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
【答案】A
【分析】利用展开式的通项公式即求.
【详解】 的展开式第 项 ,
当 时, ;当 时, ,
∴ ,∴ 的系数为 .
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 .
【答案】2
【分析】根据二项展开式可得 ,则可得展开式中
的系数,列方程即可得实数 的值.
【详解】解:因为
则展开式中 的系数是 ,求得 .
3.(2023届江苏省模拟数学试题) 展开式中含 项的系数为 .
【答案】-60
【分析】根据二项式的通项公式进行求解即可.
【详解】 ,
设该二项式的通项公式为 ,
因为 的次数为 ,所以令 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】二项式 的通项公式为 ,
令 ,
所以 项的系数为 .
1. 的展开式中 的系数为( )
A.60 B.24 C. D.
【答案】B
【分析】首先写出 展开式通项,再考虑通项与 相乘得到含 的项,即可得系数.
【详解】由 的展开式通项为 ,
所以 的展开式 项为 ,
故系数为 .
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
【答案】C
【分析】利用二项式定理将式子展开即可求解.
【详解】利用二项式定理展开得
则 的系数为 .
3. 的展开式中, 的系数为( )
A.80 B.40 C. D.
【答案】D
【分析】利用二项展开式的通项公式求解.
【详解】 的展开式中含 的项为 ,
的展开式中含 的项为 ,
所以 的展开式中, 的系数为 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【答案】C
【分析】将 化简为 ,由此可得选项.
【详解】因为
,
又 是9的倍数,∴ 为偶数,即 为奇数.
2.设 ,且 ,若 能被13整除,则a等于( )
A.0 B.1 C.11 D.12
【答案】B
【分析】由 且 可以被13整除,即其展开式中不含 的项为余项,该余项与a的和能被
13整除,即可得参数值.
【详解】由 ,展开式通项为 ,又 可以被13整除,
所以展开式 中 的项均可被13整除,余项为 ,
要使 能被13整除,且 ,则 .
3.已知 ,则 除以10所得的余数是( )
A.2 B.3 C.6 D.8
【答案】D
【分析】依题意 ,再根据 的展开式即可判断;
【详解】解:
,
所以 除以10的余数为8.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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 .
【答案】4
【分析】分别取 ,两式相加可求得 ,进而根据二项式定理展开,判断被5除
的余数.
【详解】由题知, 时, ①,
时, ②,
由①+②得, ,
故
,所以 被5除的余数是4.
5. 被 除所得的余数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】 ,而 的展开式中除最后一项外,其它项均能被8整除,所以将其
最后一项加上10,再除以8可得结果
【详解】 ,
其中所有含有 的项都能被 整除,只剩下 ,
被 除所得的余数是 ,
6.(2023届浙江省模拟数学试题) 除以100的余数是 .
【答案】1
【分析】将 化为 ,利用二项定理将其展开,即可求得答案.
【详解】
,
,
由于 是100的倍数,
故 除以100的余数等于 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【答案】B
【分析】利用二项式定理可得 ,再利用二项式定理展开即可得解.
【详解】因为
,
四个选项中,只有 时,除以10余数是1.
2.设 ,且 ,若 能被13整除,则 ( )
A.0 B.1 C.11 D.12
【答案】D
【分析】转化为 ,利用二项式定理求解.
【详解】
因为 能被13整除,所以 能被13整除
因为 ,且 ,所以 ,
3. 除以78的余数是( )
A. B.1 C. D.87
【答案】B
【分析】根据二项式定理将已知合并得原式等于 ,再结合 展开整理即可得答案.
【详解】因为
所以 ,除了第一项之外,其余每一项都含有 的倍数,
所以原式除以 的余数为1.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【答案】D
【分析】由题意可得: ,结合二项展开式分析求解.
【详解】由题意可得: ,
可知 的展开式为 ,
当 时, 均可被9整除;
当 时, 被9除所得的余数为7;
综上所述: 被9除所得的余数为7.
5.(2023年山西省模拟数学试题) 除以8,所得余数为 .
【答案】7
【分析】由 ,运用二项式定理,结合整除的性质,即可求解.
【详解】依题意,
因为56能被8整除,所以 除以8,
所得的余数为: .
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
【答案】B
【分析】根据二项式展开式的特征,即可结合选项逐一求解.
【详解】 的展开式中共有10项,
由二项式系数的性质可得展开式中的第5项和第6项的二项式系数相等,故A错误;
由已知可得二项式系数之和为 ,
且展开式中奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以奇数项的二项式系数和为 ,故B正确;
展开式的通项为 ,令 ,解得 .
故常数项为 ,故C不正确;
有理项中x的指数为整数,故 ,2,4,6,8,
故有理项有5项,故D错误.
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
【答案】C
【分析】根据二项式定理的性质逐项判断即可.
【详解】展开式共有 项,故A正确.
展开式的各二项式系数的和为 ,故B正确.
展开式的第7项的二项式系数为 ,故C错误.
展开式的各项系数的和为 ,故D正确.
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)
【答案】147
【分析】根据题意得出含指数的利润表达式,利用二项式定理求近似值即可,
【详解】由题意可知,
(万元),
即2026年的利润大约是147万元.
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.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【答案】A
【分析】确定 ,计算 ,得到A正确B错误,取特殊值排除CD得到答案.
【详解】 .
对选项A: ,正确;
对选项B: ,错误;
对选项C:当 时, ,错误;
对选项D:当 时, ,错误;
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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】C
【分析】运用代入法,结合二项式系数和公式、通项公式以及二项式系数性质逐一判断即可.
【详解】因为二项式 的展开式中各项系数之和是 ,
所以令 可得: .
A:因为 ,所以展开式共有 项,因此本选项说法不正确;
B:因为 ,所以二项式系数最大的项是第4项和第 项,
因此本选项说法不正确;
C:因为 ,所以所有二项式系数和为 ,所以本选项说法正确;
D:由B可知: ,当 时,对应的项是有理项,
故本选项说法不正.
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
【答案】C
【分析】根据二项式定理, 的通项公式为 ,对于A,令 进行判断;对于B,令
和 计算判断即可;对于C,因为 ,所以各项的二项式系数之和为 可进行判断;对于D,令
即可进行判断.
【详解】根据二项式定理, 的通项公式为 ,
对于A,常数项为 ,故A错误;
对于B,第四项的系数为 ,第六项的系数为 ,故B错误;
对于C,因为 ,所以各项的二项式系数之和为 ,故C正确;
对于D,令 ,各项的系数之和为 ,故D错误.
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
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【答案】D
【分析】A、B选项由二项式系数的增减性即可判断;C选项,由 及
即可判断;D选项,由 及 即可判
断.
【详解】A选项,第10行,10是偶数,所以在 时取得最大值,也就是在第10行中第6个数最大,故选
项A错误;
B选项,第2023行是奇数,中间两项最大,即 和 ,也就是第2023行中第1012个数和第1013个
数相等,故选项B错误;
C选项,由 可得
,故选项C错误;
D选项, ,故选项D正确.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【基础过关】
1.已知 ,若 ,则 ( )
A.992 B.-32 C.-33 D.496
【答案】D
【分析】先由 求得 ,再通过赋值法令 和 求得 即可.
【详解】由题意知: ,则 ,解得 ;令 ,则
,
令 ,则 ,两式相加得 ,则
.
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
【答案】D
【分析】由题可得 ,再利用赋值法即得.
【详解】由题意可得 ,
∴ .
令 ,得 ,
∴ .
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
【答案】B
【分析】根据 ,结合二项式定理求解即可.
【详解】因为 , 展开式第 项 ,
当 时, ,当 时, ,
故 ,即 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】4. 的展开式中 的系数为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】C
【分析】先求出项式 的展开式的通项为 ,进而可以求出 的展开式中含 的项,
由此即可求出结果.
【详解】因为二项式 的展开式的通项为 ,所以 的展开式中含 的项为
,所以 的系数为 .
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
【答案】C
【分析】根据二项式定理将多项式进行展开,利用整除的性质即可得到结论.
【详解】
,
∵ 能被11整除,
∴要使 能被11整除,则 能被11整除,
∵ ,∴ ,则 ,解得 .
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
【答案】③④
【分析】利用二项展开式的特点判断①;求出指定项判断②;利用赋值法求出展开式系数和判断③;利用
二项式系数的性质判断④作答.
【详解】 展开式的总项数是7,①不正确;
展开式的常数项为 ,②不正确;
取 得 展开式的所有项的系数之和为 ,③正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由二项式系数的性质得 展开式的所有项的二项式系数之和为 ,④正确.
故选:③④
7.二项式 ,则该展开式中的常数项是 .
【答案】180
【解析】求得二项展开式的通项 ,令 ,即可求解展开式的常数项,得到答案.
【详解】由题意,二项式 的展开式的通项为 ,
令 ,可得 ,即展开式的常数项是 .
【点睛】本题主要考查了二项式定量的应用,其中解答中熟记二项展开式的通项,准确运算是解答的关键,
着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
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 .
【答案】7
【分析】写出二项展开式的通项,令 的指数为0,进而可得结果.
【详解】 的展开式的通项 ,
令 ,得 ,因为 ,所以当 时, 有最小值为7.
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 .
【答案】 或
【分析】结合二项式展开式的通项公式和等差中项的性质列方程,化简求得 .
【详解】二项式 的展开式的通项公式为 ,
前三项的系数 成等差数列,
所以 ,即 ,解得 或 .
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).
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】-10
【分析】利用二项展开式的通项公式求解.
【详解】解: 的展开式的通项公式为 ,
令 ,
则 的展开式中 的系数为 .
11.若 ,则 的值 .
【答案】
【分析】根据赋值法分别令 、 ,然后可得.
【详解】令 ,得 ,令 ,得 ,所以
12.(2023届湖北省调研数学试题) 的展开式中含 项的系数为 .
【答案】
【分析】利用二项式定理即可求解.
【详解】 的通项公式为 ,
所以 的展开式中含 项为 ,
所以 展开式中含 项的系数为 .
13. 的展开式的常数项是 .
【答案】70
【分析】利用通项公式求解,常数项由三种情况合并而成,分别求解即可.
【详解】 的通项公式为 ;
当 时, 中的常数项为 ;
当 时, 中的常数项为 ;
当 时, ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 的展开式的常数项为 ;
14.组合数 被9除的余数是 .
【答案】8
【分析】先求出 ,再利用二项式定理得到
,求出组合数被 除的余数是 .
【详解】∵ ,
∴
,其中 ;
∴该组合数被 除的余数是8.
15.设 ,则 除以9所得的余数为 .
【答案】8
【分析】根据已知条件将a写为 ,即 ,展开后观察式子即可得到结果.
【详解】因为 ,
所以 , ,
所以 除以9所得的余数为8.
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 .
【答案】
【分析】首先根据题意,可得 ,进而可得其二项式展开式的通项,令x的指数为3,可得r的值,最
后将r的值代入通项可得其展开式中的 项,即可得答案.
【详解】由题知 ,则 ,
令 ,得 ,所以展开式中 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 .
【答案】
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【分析】求出展开式有几项,并写出 的展开式的通项,即可得到展开式中的常数项.
【详解】由题意,
在 中,展开式中第3项与第8项的二项式系数相等,
∴ ,解得: ,
因此 的展开式的通项为: ,
故 的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 ( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】根据条件可得 .写出展开式的通项 ,则当 是偶数时,该项为有理项,求
得所有的有理项的系数,可解出 的值.
【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.
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
【答案】②④
【分析】根据展开式的通向公式以及二项式系数的的性质求解判断.
【详解】因为 ,所以 ,所有奇数项的二项式系数和为 ,故①错误,
令 ,得所有项的系数和为 ,故②正确,
由二项式系数的性质可知二项式系数最大的项为第7项,故③错误,
因为 展开式通项为 ,
当 为整数时, ,3,6,9,12,共有5项,故④正确.故选:②④.
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
【答案】A
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】由二项式的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等可知 ,由展开式的各项系数之和为
1024可得 ,则二项式为 ,易得该二项式展开式的二项式系数与系数相同,利用二
项式系数的对称性判断A,B;根据通项判断C,D即可.
【详解】由二项式的展开式中第5项与第7项的二项数系数相等可知 ,
又展开式的各项系数之和为1024,即当 时, ,所以 ,
所以二项式为 ,
则二项式系数和为 ,则奇数项的二项式系数和为 ,故A错误;
由 可知展开式共有11项,中间项的二项式系数最大,即第6项的二项式系数最大,
因为 与 的系数均为1,则该二项式展开式的二项式系数与系数相同,所以第6项的系数最大,故B正确;
若展开式中存在常数项,由通项 可得 ,解得 ,故C正确;
由通项 可得 ,解得 ,所以系数为 ,故D正确,
【点睛】本题考查二项式的定理的应用,考查系数最大值的项,考查求指定项系数,考查运算能力.
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
【答案】B
【分析】根据题意,给自变量 赋值,取 和 ,两个式子相减,得到 的值,
将 构造成一个新的二项式,根据二项展开式可以看出被8整除的结果,得到余数.
【详解】在已知等式中,取 得 ,
取 得 ,
两式相减得 ,
即 ,
因为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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.
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
.
【答案】3(答案不唯一)
【分析】在二项展开式的通项公式中,令 的幂指数等于0,求出 与 的关系,可得 的值.
【详解】二项式 的展开式的通项为
,
因为二项式 的展开式中存在常数项,所以 有解,
即 ,可得n的一个值为3.
故答案为:3(答案不唯一)
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 .
【答案】
【分析】令 求得 ,写出 的展开式的通顶公式分别求出它的 系数与常数项,再与
的系数相结合即可得 展开式中 的系数.
【详解】因为 的展开式中各项系数之和为 ,
令 ,得 ,所以 6.
因为 展开式的通顶公式为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令 ,得 ;令 ,得 ,
所以展开式中 的系数为 .
7.若n是正整数,则 除以9的余数是 .
【答案】0或7
【解析】根据二项式定理可知, ,又
,分n为偶数和奇数两种情况讨论余数即可.
【详解】根据二项式定理可知, ,
又
所以当n为偶数时,除以9的余数为0;当n为奇数时,除以9的余数为7.
故答案为:0或7
【点睛】方法点睛:本题考查二项式定理的整除问题,整除问题和求近似值是二项式定理中两类常见的应
用问题,做题方法:
(1)整除问题中要关注展开式的最后几项,而求近似值则应关注展开式的前几项.
(2)二项式定理的应用基本思路是正用或逆用二项式定理,注意选择合适的形式.
8.已知 ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件结合组合数计算公式变形和式的通项 ,再借助二项式性
质即可得解.
【详解】依题意, ,
当 时,
,
于是得
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】.
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
【答案】D
【分析】赋值法判断A、B;根据已知多项式,结合二项式定理判断C、D的正误.
【详解】令 得 ,故A 错误﹔
取多项式 ,将代 入多项式可得 ,故B错误﹔
由题设, ,
若要得到含 项,只需 个因式中 个取 ,剩下 个取 ,故C错误;
个因式中 个取 , 个取 ,剩下 个取 ,得
5个因式中 个取 个取 ,剩下 个取 ,得 ,
5个因式中均取 ,得 .
故常数项为 ,D正确.
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.
【答案】D
【分析】根据系数和为4,令x=1代回原式,可求得n值,利用二项式展开式的通项公式,分析计算,即
可得答案.
【详解】因为各项系数和为4,
所以令x=1,代入可得 ,解得 ,
所以原式为 ,
又 展开式的通项公式为 ,
令k=3,则 ,所以可得一个 的系数为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】令k=0,则 ,
又 展开式的通项公式为 ,
令 , ,所以可得一个 的系数为 ,
令 , ,所以可得一个 的系数为 ,
令k=1, ,所以可得一个 的系数为 ,
综上: 的系数为 .
【点睛】解题的关键是分析题意,要求 的系数,则 展开式中,需要出现 、 和 的项,
求得这些项的系数,再与 相乘,可求得 的系数,考查分析理解,计算求值的能力,属难题.
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
【答案】①③
【分析】利用二项式定理,结合组合数运算性质逐一判断即可.
【详解】①:
所以①正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】②:第2022行是二项式 的展开式的系数,故第2022行中第 个数最大,所以②不
正确;
③:“杨辉三角”第 行是二项式 的展开式系数,
所以 ,
,
因此③正确;
④:第34行是二项式 的展开式系数,
所以第15个数与第16个数之比为 ,因此④不正确,
故选:①③
【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 .
【答案】
【分析】由二项式展开式的通项公式写出其通项公式 ,令 确定 的
值,然后计算 项的系数即可.
【详解】展开式的通项公式 ,
令 可得, ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则 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 .
【答案】160
【分析】求出二项式的展开式通项,令 的指数为6即可求出.
【详解】 的展开式的通项为 ,
令 ,解得 ,
所以 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).
【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
4.(2021年浙江省高考数学试题)已知多项式 ,则
, .
【答案】 ; .
【分析】根据二项展开式定理,分别求出 的展开式,即可得出结论.
【详解】 ,
,
所以 ,
,
所以 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为: .
5.(2020年浙江省高考数学试题)设 ,则 ;
.
【答案】
【分析】利用二项式展开式的通项公式计算即可.
【详解】 的通项为 ,
令 ,则 ,故 ;
.
故答案为: ; .
【点晴】本题主要考查利用二项式定理求指定项的系数问题,考查学生的数学运算能力,是一道基础题.
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
【答案】C
【分析】首先写出展开式的通项公式,然后结合通项公式确定 的系数即可.
【详解】 展开式的通项公式为: ,
令 可得: ,则 的系数为: .
故选:C.
【点睛】二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定
项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n和r的隐含条件,即n,r均为非负整
数,且n≥r,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.
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
【答案】C
【分析】求得 展开式的通项公式为 ( 且 ),即可求得 与 展
开式的乘积为 或 形式,对 分别赋值为3,1即可求得 的系数,问题得解.
【详解】 展开式的通项公式为 ( 且 )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】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
【点睛】本题主要考查了二项式定理及其展开式的通项公式,还考查了赋值法、转化能力及分析能力,属
于中档题.
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
【答案】A
【分析】本题利用二项展开式通项公式求展开式指定项的系数.
【详解】由题意得x3的系数为 ,故选A.
【点睛】本题主要考查二项式定理,利用展开式通项公式求展开式指定项的系数.
9. 的展开式中 的系数为( )
A.60 B.24 C. D.
【答案】B
【分析】首先写出 展开式通项,再考虑通项与 相乘得到含 的项,即可得系数.
【详解】由 的展开式通项为 ,
所以 的展开式 项为 ,故系数为 .
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
【答案】C
【详解】分析:写出 ,然后可得结果
详解:由题可得
令 ,则
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以
点睛:本题主要考查二项式定理,属于基础题.
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
【答案】C
【详解】 ,
由 展开式的通项公式 可得:
当 时, 展开式中 的系数为 ;
当 时, 展开式中 的系数为 ,
则 的系数为 .
【名师点睛】(1)二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的
条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中 和 的隐含条件,即 ,
均为非负整数,且 ,如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所
求解的项.
(2)求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】