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课时跟踪检测(五十四) 二项式定理
一、基础练——练手感熟练度
1.6的展开式中x 的系数为( )
A.-12 B.12
C.-192 D.192
解析:选A 二项式6的展开式的通项公式为 T =C·(-2)r·x ,令3-=,求得r=
r+1
1,可得展开式中x 的系数为-12,故选A.
2.(1+x)5+(1+x)6+(1+x)7的展开式中x4的系数为( )
A.50 B.55
C.45 D.60
解析:选B (1+x)5+(1+x)6+(1+x)7的展开式中x4的系数是C+C+C=55.故选B.
3.已知(x+1)n的展开式的各项系数和为32,则展开式中x4的系数为( )
A.20 B.15
C.10 D.5
解析:选D 由题意知(x+1)n的展开式的各项系数和为32,即(1+1)n=2n=32,解得n=
5,则二项式(x+1)5的展开式中x4的项为Cx4=5x4,所以x4的系数为5,故选D.
4.在(1-x)5(2x+1)的展开式中,含x4项的系数为( )
A.-5 B.-15
C.-25 D.25
解析:选B 因为(1-x)5=(-x)5+5x4+C(-x)3+…,所以在(1-x)5·(2x+1)的展开式中,
含x4项的系数为5-2C=-15.故选B.
5.(2020·天津高考)在5的展开式中,x2的系数是________.
解析:二项式5的展开式的通项为T =C·x5-r·r=C·2r·x5-3r.令5-3r=2得r=1.因此,
r+1
在5的展开式中,x2的系数是C·21=10.
答案:10
6.已知m∈Z,二项式(m+x)4的展开式中x2的系数比x3的系数大16,则m=________.
解析:由Cm2-Cm=16,得3m2-2m-8=0,解得m=2或m=-,因为m∈Z,所以m
=2.
答案:2
二、综合练——练思维敏锐度
1.二项式8的展开式中x2的系数是-7,则a=( )
A.1 B.
C.- D.-1解析:选B 由题意,二项式8的展开式中的通项公式T =C(-a)rx8-2r,
r+1
令8-2r=2,解得r=3,
所以含x2项的系数为C(-a)3=-7,解得a=.
2.若6展开式的常数项为60,则a值为( )
A.4 B.±4
C.2 D.±2
解析:选D 因为6展开式的通项为T =Ca6-kx6-k(-1)kx = Ca6-k(-
k+1
1)kx ,令6-k=0,则k=4,所以常数项为Ca6-4(-1)4=60,即7a2=60,所以a=±2.故选
D.
3.(2021年1月新高考八省联考卷)(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展开式中x2的系数
是( )
A.60 B.80
C.84 D.120
解析:选D (1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展开式中x2的系数为C+C+…+C=C
+C+…+C=C=120.故选D.
4.在n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最小的项的系数为(
)
A.-126 B.-70
C.-56 D.-28
解析:选C ∵只有第5项的二项式系数最大,
∴n=8,8的展开式的通项为
T =(-1)kCx (k=0,1,2,…,8),
k+1
∴展开式中奇数项的二项式系数与相应奇数项的系数相等,偶数项的二项式系数与相
应偶数项的系数互为相反数,而展开式中第5项的二项式系数最大,因此展开式中第4项和
第6项的系数相等且最小,为(-1)3C=-56.
5.若二项式7的展开式中的各项系数之和为-1,则含x2的项的系数为( )
A.560 B.-560
C.280 D.-280
解析:选A 取x=1,得二项式7的展开式中的各项系数之和为(1+a)7,即 (1+a)7
=-1,解得a=-2.二项式7的展开式的通项为T =C·(x2)7-r·r= C·(-2)r·x14-3r.令14-3r
r+1
=2,得r=4.因此,二项式7的展开式中含x2项的系数为C·(-2)4=560,故选A.
6.(2021·海口调研)(+x)5的展开式中系数为有理数的各项系数之和为( )
A.1 B.20
C.21 D.31解析:选C 因为(+x)5展开式的通项为T =C()5-kxk=C2 xk,因此,要使系数为有
k+1
理数,只需为正整数,又因为0≤k≤5且k∈Z,所以k=2,5,
因此系数为有理数的项为C()3x2,x5,
故所求系数之和为20+1=21.
7.(2021·辽宁八市重点高中联考)已知(2m+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数
之和为64,则m=( )
A. B.
C.4 D.7
解析:选B 设(2m+x)(1+x)4=a+ax+ax2+ax3+ax4+ax5,
0 1 2 3 4 5
令x=1,得(2m+1)×24=a+a+a+a+a+a.①
0 1 2 3 4 5
令x=-1,得0=a-a+a-a+a-a.②
0 1 2 3 4 5
①-②,得16(2m+1)=2(a+a+a)=2×64,解得m=,故选B.
1 3 5
8.设(2-x)5=a+ax+ax2+…+ax5,则的值为( )
0 1 2 5
A.- B.-
C.- D.-
解析:选C 由二项式定理,得a=-C·24=-80,a=C·23=80,a=-C·22= -
1 2 3
40,a=C·2=10,所以=-,故选C.
4
9.在5的展开式中,x3的系数等于-5,则该展开式的各项的系数中最大值为( )
A.5 B.10
C.15 D.20
解析:选B 5的展开式的通项
T =Cx5-rr=(-a)rCx5-2r,
r+1
令5-2r=3,则r=1,所以-a×5=-5,即a=1,
展开式中第2,4,6项的系数为负数,第1,3,5项的系数为正数,故各项的系数中最大值为
C=10,故选B.
10.(多选)若n的展开式中最中间的一项是-x,则( )
A.a=
B.展开式中所有项的二项式系数之和为64
C.展开式中的所有项的系数和为
D.展开式中的常数项为
解析:选BCD 因为n的展开式中存在最中间的一项,所以n必然为偶数,且最中间的
一项为 = =-x,所以 ·(-) =-,=,解得n=6,a
=,故A错误;展开式中所有项的二项式系数之和为2n=26=64,故B正确;n=6,令x=1,得
展开式中所有项的系数和为6=,故C正确;因为二项展开式的通项公式为T =Cx6-rr=
r+1Crx ,令6-=0,得r=4,所以展开式中的常数项为T=C×4=,故D正确.故选BCD.
5
11.已知10的展开式中含有x 的系数是-120,则a=________.
解析:由二项式定理的展开式可得Cx10-rr=Crx .
因为x 的系数是-120,所以x =x .
解得r=3.
所以系数为C3=-120.解得a=1.
答案:1
12.若(1+2 020x)2 020=a+ax+ax2+…+a x2 020,则+++…+=__________.
0 1 2 2 020
解析:因为==nC=2 020C,
所以+++…+
=2 020(C+C+…+C)=2 020×
=2 020×22 018.
答案:2 020×22 018
13.已知(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n=a+ax+ax2+…+a xn(n∈N*),若a+a+…
0 1 2 n 0 1
+a =62,则log 25等于________.
n n
解析:令x=1可得a+a+a+…+a =2+22+23+…+2n==2n+1-2=62,解得n=
0 1 2 n
5,所以log 25=2.
n
答案:2
14.(2021·青岛模拟)已知(1+x)n=a +ax+ax2+…+a xn(n∈N*),设S =a +a +a
0 1 2 n n 0 1 2
+…+a ,数列的前n项和为T ,当|T -1|≤时,n的最小整数值为________.
n n n
解析:因为(1+x)n=a+ax+ax2+…+a xn(n∈N*),令x=1,得S =a+a+a+…+
0 1 2 n n 0 1 2
a =2n,所以=,所以T ==1-,所以|T -1|≤即为≤,所以n≥11,即n的最小整数值为11.
n n n
答案:11
15.已知(1-2x)7=a+ax+ax2+…+ax7,求:
0 1 2 7
(1)a+a+…+a;
1 2 7
(2)a+a+a+a;
1 3 5 7
(3)a+a+a+a;
0 2 4 6
(4)|a|+|a|+|a|+…+|a|.
0 1 2 7
解:令x=1,则a+a+a+a+a+a+a+a=-1.①
0 1 2 3 4 5 6 7
令x=-1,则a-a+a-a+a-a+a-a=37.②
0 1 2 3 4 5 6 7
(1)∵a=C=1,
0
∴a+a+a+…+a=-2.
1 2 3 7(2)(①-②)÷2,得a+a+a+a==-1 094.
1 3 5 7
(3)(①+②)÷2,得a+a+a+a==1 093.
0 2 4 6
(4)∵(1-2x)7展开式中a,a,a,a 大于零,而a,a,a,a 小于零,
0 2 4 6 1 3 5 7
∴|a|+|a|+|a|+…+|a|
0 1 2 7
=(a+a+a+a)-(a+a+a+a)
0 2 4 6 1 3 5 7
=1 093-(-1 094)=2 187.
16.已知n的展开式中,前三项的系数成等差数列.
(1)求n;
(2)求展开式中的有理项;
(3)求展开式中系数最大的项.
解:(1)由二项展开式知,前三项的系数分别为C,C,C,
由已知得2×C=C+C,解得n=8(n=1舍去).
(2)8的展开式的通项T =C()8-r·r=2-rCx (r=0,1,…,8),
r+1
要求有理项,则4-必为整数,即r=0,4,8,共3项,这3项分别是T=x4,T=x,T=.
1 5 9
(3)设第r+1项的系数a 最大,则a =2-rC,
r+1 r+1
则==≥1,
==≥1,解得2≤r≤3.
当r=2时,a=2-2C=7,当r=3时,a=2-3C=7,
3 4
因此,第3项和第4项的系数最大,
故系数最大的项为T=7x ,T=7x .
3 4