二项式定理 讲义-2023届高考数学一轮复习(含解析)

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二项式定理 讲义-2023届高考数学一轮复习(含解析)

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二项式定理
一、基础知识梳理
1、二项式展开式,
(1)完全展开后的项数为
(2)二项展开式的通项公式 (注意是第项)
2、二项式系数:项前面的称为二项式系数,二项式系数的和为
3、系数:是指该项经过化简后项前面的数字因数
注:(1)在二项式定理中要注意区分二项式系数与系数。二项式系数是展开式通项公式中的,对于确定的一个二项式,二项式系数只由决定。而系数是指展开并化简后最后项前面的因数,其构成一方面是二项式系数,同时还有项本身的系数。例如:展开式中第三项为,其中为该项的二项式系数,而
化简后的结果为该项的系数
3、有理项:系数为有理数,次数为整数的项
4、二项式系数的最大值:在中,数值最大的位于这列数的中间位置。若为奇数(共有偶数项),则最大值为中间两个,例如时,最大项为,若为偶数(共有奇数数项),则最大值为中间项,例如时,最大项为
二、考点突破
(一)展开式中的通项问题
例1 的展开式中项的系数为___.
例2.已知的展开式中各项系数的和为,则该展形式中的系数为( )
A. B. C. D.
自主练习
1. 二项式的展开式中项的系数为,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
2.在二项展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
(二)二项式的系数和与各项系数和
例3.已知的展开式中第6项的系数为-189,则展开式中各项的系数和为______.
例4.若,则
(1)________;
(2)________.
自主练习
3.展开式的二项式系数之和为64,则展开式中的常数项为( )
A. 120 B. -120 C. 60 D. -60
4.在的展开式中的,下列说法正确的是( )
A.二项式系数和为64 B.常数项为60
C.二项式系数和为1 D.各项系数和1
(三)二项式系数的最值问题
例5.设函数的最小值为,且,则______,______.
自主练习
5.二项式展开式中系数最大的项为___________
综合练习
1. 的展开式中,所有项的系数和为________,项的系数为________.
2.的展开式中的系数为______.
3.的展开式中,的系数为______.
4.设常数,如果的二项展开式中项的系数为-80,那么______.
5.已知,则__________.
6.()的展开式中的系数为9,则______.
二项式定理解析
一、基础知识梳理
1、二项式展开式,
(1)完全展开后的项数为
(2)二项展开式的通项公式 (注意是第项)
2、二项式系数:项前面的称为二项式系数,二项式系数的和为
3、系数:是指该项经过化简后项前面的数字因数
注:(1)在二项式定理中要注意区分二项式系数与系数。二项式系数是展开式通项公式中的,对于确定的一个二项式,二项式系数只由决定。而系数是指展开并化简后最后项前面的因数,其构成一方面是二项式系数,同时还有项本身的系数。例如:展开式中第三项为,其中为该项的二项式系数,而
化简后的结果为该项的系数
3、有理项:系数为有理数,次数为整数的项
4、二项式系数的最大值:在中,数值最大的位于这列数的中间位置。若为奇数(共有偶数项),则最大值为中间两个,例如时,最大项为,若为偶数(共有奇数数项),则最大值为中间项,例如时,最大项为
二、考点突破
(一)展开式中的通项问题
例1 的展开式中项的系数为___.
【答案】80
【解析】
【分析】由二项式定理得出项的系数.
【详解】的展开式的通项为,则展开式中含的项为,故的展开式中项的系数为80.
故答案为:
例2.已知的展开式中各项系数的和为,则该展形式中的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令则,
∴展开式中含的项为,所以的系数为38.
故选:C.
自主练习
1. 二项式的展开式中项的系数为,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
二项式的展开式的通项是,令得的系数是,因为的系数为,所以,即,解得:或,因为,所以,故选C.
2.在二项展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为,可得时,的系数为,C正确.
(二)二项式的系数和与各项系数和
例3.已知的展开式中第6项的系数为-189,则展开式中各项的系数和为______.
【答案】128
【解析】
【分析】
根据二项展开式的通项公式得出,从而得出第六项系数,求出,最后利用赋值法求展开式中各项的系数和.
【详解】解:由题意,通项为:,
由于的展开式中第6项的系数为-189,
则第六项系数为:,解得:,
故该二项式为,
令得展开式各项系数的和为:.
故答案为:128.
例4.若,则
(1)________;
(2)________.
【答案】 (1). (2).
【解析】
【分析】
(1)化简二项式为,利用通项,求得,再令,求得,即可求解;
(2)令,求得,根据和(1)中,即可求解.
【详解】(1)由题意,可化为,
由,可得,
令,即时,可得,
所以.
(2)令,
则,
则,
由(1)可得,
所以.
自主练习
3.展开式的二项式系数之和为64,则展开式中的常数项为( )
A. 120 B. -120 C. 60 D. -60
【答案】C
【解析】
【分析】
由二项式系数和求出,然后写出展开式的通项公式得常数项所在项数,从而得常数项.
【详解】由题意,解得,
展开式通项公式为,令,,
所以常数项为.
故选:C.
4.在的展开式中的,下列说法正确的是( )
A.二项式系数和为64 B.常数项为60
C.二项式系数和为1 D.各项系数和1
【答案】ABD
【详解】
由条件可知中,二项式系数的和为,故A正确,C不正确;
通项公式,当时,,
所以展开式中的常数项是,故B正确;令,,所以各项系数和为1,故D正确.故选:ABD
(三)二项式系数的最值问题
例5.设函数的最小值为,且,则______,______.
【答案】 (1). 2 (2). 9
【解析】
【分析】
化简函数,换元后利用的单调性求出最小值即可得出,将转化为,再利用展开式的通项即可得到答案.
【详解】由,
令,
因为函数,为减函数,
所以当时,,
即,
所以,
因为的展开式通项为:,
所以当,即时,展开式的项为,
又,所以.
故答案为:2;9
自主练习
5.二项式展开式中系数最大的项为___________
【答案】
解:
设项的系数为
若最大,则
解得:    或
经检验:系数最大的项为
答案:
综合练习
1. 的展开式中,所有项的系数和为________,项的系数为________.
【答案】 (1). 1 (2).
【解析】
【分析】
令可得所有项的系数和,把多项式化为二项式,然后由二项式定理可得的系数.
【详解】令,则展开式中所有项的系数和为,
,展开式通项公式为,令,,∴的系数为.
故答案为:1;-20.
2.的展开式中的系数为______.
【答案】-6480
【解析】
分析】
,利用二项式定理得到,再展开,计算得到答案.
【详解】,展开式的通项为:,
取,则,
的展开式的通项为:,
取,得到,
故的系数为.
故答案为:.
3.的展开式中,的系数为______.
【答案】30
【解析】
【分析】
表示5个因式的乘积,在这5个因式中,有2个因式选 ,其余的3个因式中有一个选,剩下的两个因式选 ,即可得到含 的项,即可算出答案.
【详解】 表示5个因式的乘积,
在这5个因式中,有2个因式选 ,其余的3个因式中有一个选,剩下的两个因式选 ,即可得到含 的项,
故含的项系数是
故答案为:30
4.设常数,如果的二项展开式中项的系数为-80,那么______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用二项式定理的通项公式即可得出.
【详解】的二项展开式的通项公式:,
令,解得.
∴,
解得.
故答案为:-2.
5.已知,则__________.
【答案】180
【解析】
,,,故答案为.
6.()的展开式中的系数为9,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】
通过分类讨论结合二项展开式的通项公式进行求解即可.
【详解】解:的通项公式,
若第一括号是1,则第二个括号必须是相乘,
若第一括号是,则第二个括号必须是相乘,
则项系数,
即,得,
得或(舍,
故答案为:1.

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