(新人教A版强基版)2024届高考一轮复习数学 第十章 10.3 二项式定理 (课件+学案)

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(新人教A版强基版)2024届高考一轮复习数学 第十章 10.3 二项式定理 (课件+学案)

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(共58张PPT)
§10.3 二项式定理
第十章 计数原理、概率、随机变量及其分布
能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
考试要求
内容索引
第一部分
第二部分
第三部分
落实主干知识
探究核心题型
课时精练
落实主干知识




二项式定理 (a+b)n=____________________________________
(n∈N*)
二项展开式的通项 Tk+1=_________,它表示展开式的第_____项
二项式系数 ____(k=0,1,…,n)
1.二项式定理
k+1
2.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数 .
(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项______取得最大值;当n是
奇数时,中间的两项_______与_______相等,且同时取得最大值.
相等
2n
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1) 是(a+b)n的展开式中的第k项.(  )
(2)(a+b)n的展开式中每一项的二项式系数与a,b无关.(  )
(3)通项公式 中的a和b不能互换.(  )
(4)二项式的展开式中的系数最大项与二项式系数最大项是相同的.(  )
×
×


因为展开式的通项为Tk+1= ,
A.45 B.20 C.-30 D.-90

令-10+ k=2,得k=8,所以展开式中x2的系数为(-1)8×C=45.
A.31 B.32 C.15 D.16

即3n=35,所以n=5,
因为二项式系数之和为2n=64,
3.若 的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为____.
20
探究核心题型

二部

命题点1 形如(a+b)n(n∈N*)的展开式的特定项
例1 (1)二项式 的展开式中的常数项是
A.-45 B.-10 C.45 D.65
题型一
通项公式的应用


令6-2k=0,得k=3,
命题点2 形如(a+b)m(c+d)n (m,n∈N*)的展开式问题
例2 (1)(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是
A.56 B.84 C.112 D.168

(2)若 的展开式中x-2的系数为75,则a等于
A.-3 B.-2 C.2 D.3

(1)求二项展开式中的特定项,一般是化简通项后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项即可.
(2)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般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.
思维升华
跟踪训练1 (1)(2022·新高考全国Ⅰ) 的展开式中x2y6的系数为
_____(用数字作答).
-28
(2)在二项式 的展开式中,常数项是_______;系数为有理数的项的个数是______.
5
若展开式的系数为有理数,则k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10,共5个.
命题点1 二项式系数和与系数和
例3 (1)在 的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32∶1,
则x2的系数为
A.50 B.70 C.90 D.120
题型二
二项式系数与项的系数问题

又二项式系数和为2n,
②对原式两边求导得,10(1+x)9=a1+2a2x+3a3x2+…+10a10x9.
令x=1,得a1+2a2+3a3+…+10a10=10×29=5 120.
(2)若(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2+a6+a8=_______;a1+2a2+3a3+…+10a10=________.
300
5 120
命题点2 系数与二项式系数的最值问题
例4 (多选)(2023·唐山模拟)下列关于 的展开式的说法中正确的是
A.常数项为-160
B.第4项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大
D.所有项的系数和为1



对于A,令2k-6=0,解得k=3,
对于B,由通项公式知,若要系数最大,k所有可能的取值为0,2,4,6,
∴展开式第5项的系数最大,B错误;
对于C,展开式共有7项,得第4项的二项式系数最大,C正确;
对于D,令x=1,则所有项的系数和为(1-2)6=1,D正确.
赋值法的应用
一般地,对于多项式(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令g(x)=(a+bx)n,则(a+bx)n的展开式中各项的系数和为g(1),(a+bx)n的展开式中奇数项的系数和为 [g(1)+g(-1)],(a+bx)n的展开式中偶数项的
系数和为 [g(1)-g(-1)].
思维升华
跟踪训练2 (1)(多选)对于 的展开式,下列说法正确的是
A.所有项的二项式系数和为64
B.所有项的系数和为64
C.常数项为1 215
D.系数最大的项为第3项



由C的分析可知第2,4,6项系数为负值,第1项系数为1,
故(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2=(a0+a1+a2+…
(2)设 =a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2的值为_____.
1
因为a∈Z,且0≤a≤13,
例5 (1)设a∈Z,且0≤a≤13,若512 023+a能被13整除,则a等于
A.0 B.1 C.11 D.12
题型三
二项式定理的综合应用

因为512 023+a能被13整除,
所以a=1.
(2)利用二项式定理计算1.056,则其结果精确到0.01的近似值是
A.1.23 B.1.24 C.1.33 D.1.34

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的变形,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n不是很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
思维升华
跟踪训练3 (1)设n为奇数,那么11n+
1除以13的余数是
A.-3 B.2 C.10 D.11

=12n-2=(13-1)n-2
(2)0.996的计算结果精确到0.001的近似值是
A.0.940 B.0.941 C.0.942 D.0.943

=1-0.06+0.001 5-0.000 02+…+0.016
≈0.941.
课时精练

三部

1. 的展开式中x4的系数为
A.10 B.20 C.40 D.80
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基础保分练
令10-3k=4,则k=2,
A.7 B.8 C.9 D.10

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由题意知,当k=6时,令3n-4k=0,得n=8.
A.14 B.-14 C.16 D.-16

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A.2 B.3 C.4 D.5

所以当k=0,6,12,18,24时,x的指数是整数,故x的指数是整数的有5项.
根据题意,奇数项的二项式系数之和也为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,
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5.在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为
A.-960 B.960 C.1 120 D.1 680

6.2 0232 022被2 0222除的余数是
A.1 B.0 C.2 023 D.2 022
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因此2 0232 022被2 0222除的余数是1.
A.常数项是第3项
B.各项的系数和是
C.第4项二项式系数最大
D.奇数项二项式系数和为32

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对于C选项,展开式共7项,故第4项二项式系数最大,C正确;
对于D选项,奇数项二项式系数和为25=32,D正确.
8.(多选)(2023·沧州模拟)已知(1-2x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,则
A.展开式中所有项的二项式系数和为22 023
B.展开式中系数最大项为第1 350项
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易知(1-2x)2 023的展开式中所有项的二项式系数和为22 023,故A正确;
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所以第1 350项不是系数最大项,故B错误;
当x=1时,有a0+a1+a2+…+a2 023=-1, ①
当x=-1时,有a0-a1+a2-a3+…+a2 022-a2 023=32 023, ②
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9.若x5=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+…+a5(x-2)5,则a1=_____,a1+a2+
…+a5=______.
令x=3,得a0+a1+a2+…+a5=35=243;
令x=2,得a0=25=32,
故a1+a2+…+a5=243-32=211.
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10.已知二项式 则展开式中第4项的二项式系数为______;展开式中第4项的系数为_________.
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-77 760
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11.(x+y-2z)5的展开式中,xy2z2的系数是
A.120 B.-120 C.60 D.30
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综合提升练

由题意知(x+y-2z)5=[(x+y)-2z]5,
所以(x+y-2z)5的展开式中,
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所以a1=-4,
对所给等式,两边对x求导,
可得(2+x)3+3(x-1)(2+x)2=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3,
令x=1,得27=a1+2a2+3a3+4a4,
所以2a2+3a3+4a4=31.
12.(2023·浙江名校联盟联考)设(x-1)(2+x)3=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a1=_____,2a2+3a3+4a4=_____.
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13.若(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式中的各项系数和为243,则a1+2a2+…+nan等于
A.405 B.810 C.243 D.64
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拓展冲刺练
(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,
两边求导得2n(2x+1)n-1=a1+2a2x+…+nanxn-1.
令x=1,则2n×3n-1=a1+2a2+…+nan.
又因为(2x+1)n的展开式中各项系数和为243,
令x=1,可得3n=243,解得n=5.
所以a1+2a2+…+nan=2×5×34=810.
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令x=0,得b0=1,
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由an+1=Sn·Sn+1=Sn+1-Sn,
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公差为-1的等差数列,§10.3 二项式定理
考试要求 能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识梳理
1.二项式定理
二项式定理 (a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*)
二项展开式的通项 Tk+1=Can-kbk,它表示展开式的第k+1项
二项式系数 C(k=0,1,…,n)
2.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项取得最大值;当n是奇数时,中间的两项与相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数的和:(a+b)n的展开式的各二项式系数的和为C+C+C+…+C=2n.
常用结论
1.C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
2.C=C+C.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)Can-kbk是(a+b)n的展开式中的第k项.( × )
(2)(a+b)n的展开式中每一项的二项式系数与a,b无关.( √ )
(3)通项公式Tk+1=Can-kbk中的a和b不能互换.( √ )
(4)二项式的展开式中的系数最大项与二项式系数最大项是相同的.( × )
教材改编题
1.10的展开式中x2的系数等于(  )
A.45 B.20 C.-30 D.-90
答案 A
解析 因为展开式的通项为Tk+1=,令-10+k=2,得k=8,所以展开式中x2的系数为(-1)8×C=45.
2.已知C+2C+22C+23C+…+2nC=243,则C+C+C+…+C等于(  )
A.31 B.32 C.15 D.16
答案 A
解析 逆用二项式定理得C+2C+22C+23C+…+2nC=(1+2)n=243,
即3n=35,所以n=5,
所以C+C+C+…+C=25-1=31.
3.若n的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________.
答案 20
解析 因为二项式系数之和为2n=64,所以n=6,则Tk+1=C·x6-k·k=Cx6-2k,当6-2k=0,即k=3时为常数项,T4=C=20.
题型一 通项公式的应用
命题点1 形如(a+b)n(n∈N*)的展开式的特定项
例1 (1)二项式10的展开式中的常数项是(  )
A.-45 B.-10 C.45 D.65
答案 C
解析 由二项式定理得Tk+1=C10-k(-x2)k=,令-5=0得k=2,所以常数项为(-1)2C=45.
(2)在6的展开式中,若常数项为-20,则实数m的值为(  )
A. B.- C.-2 D.2
答案 A
解析 6的展开式的通项为Tk+1=C(2x)6-kk=C·26-k·(-m)k·x6-2k,
令6-2k=0,得k=3,
所以常数项为C·26-3·(-m)3=-20,解得m=.
命题点2 形如(a+b)m(c+d)n (m,n∈N*)的展开式问题
例2 (1)(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是(  )
A.56 B.84 C.112 D.168
答案 D
解析 在(1+x)8的展开式中含x2的项为Cx2=28x2,(1+y)4的展开式中含y2的项为Cy2=6y2,所以x2y2的系数为28×6=168.
(2)若6的展开式中x-2的系数为75,则a等于(  )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
答案 A
解析 因为6的展开式的通项为Tk+1=C·x6-k·k=Cx6-2k,令6-2k=-2,得k=4,
令6-2k=0,得k=3,则6的展开式中x-2的系数为C-aC=75,解得a=-3.
思维升华 (1)求二项展开式中的特定项,一般是化简通项后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项即可.
(2)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般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.
跟踪训练1 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
答案 -28
解析 (x+y)8展开式的通项为Tk+1=Cx8-kyk,k=0,1,…,7,8.令k=6,得T6+1=Cx2y6;令k=5,得T5+1=Cx3y5,所以(x+y)8的展开式中x2y6的系数为C-C=-28.
(2)在二项式(+x)9的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.
答案 16 5
解析 由题意得,(+x)9的通项公式为Tk+1=C()9-k·xk(k=0,1,2,…,9).当k=0时,可得常数项为T1=C()9=16.若展开式的系数为有理数,则k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10,共5个.
题型二 二项式系数与项的系数问题
命题点1 二项式系数和与系数和
例3 (1)在n的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32∶1,则x2的系数为(  )
A.50 B.70 C.90 D.120
答案 C
解析 令x=1,则n=4n,所以在n的展开式中,各项系数和为4n,又二项式系数和为2n,所以=2n=32,解得n=5.展开式的通项为Tk+1=Cx5-k·k= ,令5-k=2,得k=2,所以x2的系数为C32=90.
(2)若(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2+a6+a8=________;a1+2a2+3a3+…+10a10=________.
答案 300 5 120
解析 ①由已知得(1+x)10展开式的通项为Tk+1=Cxk,所以展开式中每一项的系数即为其二项式系数.
故a2+a6+a8=C+C+C=300.
②对原式两边求导得,10(1+x)9=a1+2a2x+3a3x2+…+10a10x9.
令x=1,得a1+2a2+3a3+…+10a10=10×29=5 120.
命题点2 系数与二项式系数的最值问题
例4 (多选)(2023·唐山模拟)下列关于6的展开式的说法中正确的是(  )
A.常数项为-160
B.第4项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大
D.所有项的系数和为1
答案 ACD
解析 6展开式的通项为Tk+1=C·6-k·(-2x)k=(-2)kC·x2k-6.
对于A,令2k-6=0,解得k=3,∴常数项为(-2)3C=-8×20=-160,A正确;
对于B,由通项公式知,若要系数最大,k所有可能的取值为0,2,4,6,
∴T1=x-6,T3=4Cx-2=60x-2,T5=(-2)4Cx2=240x2,T7=(-2)6x6=64x6,
∴展开式第5项的系数最大,B错误;
对于C,展开式共有7项,得第4项的二项式系数最大,C正确;
对于D,令x=1,则所有项的系数和为(1-2)6=1,D正确.
思维升华 赋值法的应用
一般地,对于多项式(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令g(x)=(a+bx)n,则(a+bx)n的展开式中各项的系数和为g(1),(a+bx)n的展开式中奇数项的系数和为[g(1)+g(-1)],(a+bx)n的展开式中偶数项的系数和为[g(1)-g(-1)].
跟踪训练2 (1)(多选)对于6的展开式,下列说法正确的是(  )
A.所有项的二项式系数和为64
B.所有项的系数和为64
C.常数项为1 215
D.系数最大的项为第3项
答案 ABC
解析 6的展开式中所有项的二项式系数和为26=64,故A正确;
在6中,令x=1,得(1-3)6=64,故B正确;
展开式的通项为Tk+1=C(x2)6-k·k=(-3)kCx12-3k(0≤k≤6,k∈N),
令12-3k=0,得k=4,所以常数项为(-3)4C=1 215,故C正确;
由C的分析可知第2,4,6项系数为负值,第1项系数为1,
第3项系数为(-3)2C=135,第5项系数为(-3)4C=1 215,
第7项系数为(-3)6C=729,则系数最大的项为第5项,故D不正确.
(2)设10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2的值为________.
答案 1
解析 令x=1有a0+a1+…+a10=(+1)10,令x=-1有a0-a1+a2-…+a10=(-1)10,
故(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2=(a0+a1+a2+…+a10)·(a0-a1+a2-…+a10)=(+1)10(-1)10=1.
题型三 二项式定理的综合应用
例5 (1)设a∈Z,且0≤a≤13,若512 023+a能被13整除,则a等于(  )
A.0 B.1 C.11 D.12
答案 B
解析 因为a∈Z,且0≤a≤13,
所以512 023+a=(52-1)2 023+a
=C522 023-C522 022+C522 021-…+C52-C+a,
因为512 023+a能被13整除,
所以-C+a=-1+a能被13整除,结合选项,
所以a=1.
(2)利用二项式定理计算1.056,则其结果精确到0.01的近似值是(  )
A.1.23 B.1.24
C.1.33 D.1.34
答案 D
解析 1.056=(1+0.05)6=C+C×0.05+C×0.052+C×0.053+…+C×0.056=1+0.3+0.037 5+0.002 5+…+0.056≈1.34.
思维升华 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的变形,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n不是很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
跟踪训练3 (1)设n为奇数,那么11n+C·11n-1+C·11n-2+…+C·11-1除以13的余数是(  )
A.-3 B.2 C.10 D.11
答案 C
解析 11n+C·11n-1+C·11n-2+…+C·11-1=C·11n+C·11n-1+C·11n-2+…+C·11+C-2=(11+1)n-2
=12n-2=(13-1)n-2
=C·13n-C·13n-1+…+(-1)n-1·C·13+(-1)n·C-2,
因为n为奇数,则上式=
C·13n-C·13n-1+…+(-1)n-1·C·13-3=[C·13n-C·13n-1+…+(-1)n-1·C·13-13]+10,
所以11n+C·11n-1+C·11n-2+…+C·11-1除以13的余数是10.
(2)0.996的计算结果精确到0.001的近似值是(  )
A.0.940 B.0.941
C.0.942 D.0.943
答案 B
解析 0.996=(1-0.01)6=C×1-C×0.01+C×0.012-C×0.013+…+C×0.016
=1-0.06+0.001 5-0.000 02+…+0.016
≈0.941.
课时精练
1.5的展开式中x4的系数为(   )
A.10 B.20 C.40 D.80
答案 C
解析 由题意可得Tk+1=C·(x2)5-k·k=(-1)kC·2k·x10-3k,
令10-3k=4,则k=2,
所以所求系数为(-1)2C·22=40.
2.已知n的展开式中的常数项是第7项,则正整数n的值为(  )
A.7 B.8 C.9 D.10
答案 B
解析 n的展开式的通项为Tk+1=C2n-kx3n-4k,由题意知,当k=6时,令3n-4k=0,得n=8.
3.(3x+1)5的展开式中的常数项为(  )
A.14 B.-14 C.16 D.-16
答案 A
解析 因为在5的展开式中,的系数为C(-1)4=5,常数项为C(-1)5=-1,所以(3x+1)5的展开式中的常数项为5×3+(-1)=14.
4.在24的展开式中,x的指数是整数的项数是(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 D
解析 因为24的展开式的通项公式为Tk+1=C()24-kk=,所以当k=0,6,12,18,24时,x的指数是整数,故x的指数是整数的有5项.
5.在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为(  )
A.-960 B.960 C.1 120 D.1 680
答案 C
解析 根据题意,奇数项的二项式系数之和也为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,
且T5=C(-2)4x4=1 120x4,即展开式的中间项的系数为1 120.
6.2 0232 022被2 0222除的余数是(  )
A.1 B.0 C.2 023 D.2 022
答案 A
解析 因为2 0232 022=(2 022+1)2 022=2 0222 022+C·2 0222 021+…+C·2 0222+C·
2 022+1=2 0222 022+C·2 0222 021+…+C·2 0222+2 0222+1=2 0222×(2 0222 020+C·2 0222 019+…+C+1)+1,
因此2 0232 022被2 0222除的余数是1.
7.(多选)在二项式6的展开式中,正确的说法是(  )
A.常数项是第3项
B.各项的系数和是
C.第4项二项式系数最大
D.奇数项二项式系数和为32
答案 BCD
解析 二项式6的展开式通项为Tk+1=C·()6-k·k=.
对于A选项,令=0,可得k=3,故常数项是第4项,A错误;
对于B选项,各项的系数和是6=,B正确;
对于C选项,展开式共7项,故第4项二项式系数最大,C正确;
对于D选项,奇数项二项式系数和为25=32,D正确.
8.(多选)(2023·沧州模拟)已知(1-2x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,则(  )
A.展开式中所有项的二项式系数和为22 023
B.展开式中系数最大项为第1 350项
C.a1+a3+a5+…+a2 023=
D.+++…+=-1
答案 AD
解析 易知(1-2x)2 023的展开式中所有项的二项式系数和为22 023,故A正确;
由二项式通项,知Tk+1=C(-2x)k=(-2)kCxk,所以第1 350项的系数为(-2)1 349C<0,所以第1 350项不是系数最大项,故B错误;
当x=1时,有a0+a1+a2+…+a2 023=-1,①
当x=-1时,有a0-a1+a2-a3+…+a2 022-a2 023=32 023,②
①-②,可得a1+a3+a5+…+a2 023=-,故C错误;
当x=0时,a0=1,当x=时,a0++++…+=0,
所以+++…+=-a0=-1,故D正确.
9.若x5=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+…+a5(x-2)5,则a1=________,a1+a2+…+a5=________.
答案 80 211
解析 因为x5=[2+(x-2)]5,则a1=C·24=80.
令x=3,得a0+a1+a2+…+a5=35=243;
令x=2,得a0=25=32,
故a1+a2+…+a5=243-32=211.
10.已知二项式10,则展开式中第4项的二项式系数为________;展开式中第4项的系数为________.
答案 120 -77 760
解析 10的二项展开式的通项是
Tk+1=C(3)10-kk(k=0,1,…,10).
则第4项的二项式系数为C=120;
第4项的系数为C373=-77 760.
11.(x+y-2z)5的展开式中,xy2z2的系数是(  )
A.120 B.-120 C.60 D.30
答案 A
解析 由题意知(x+y-2z)5=[(x+y)-2z]5,
展开式的第k+1项为C(x+y)5-k(-2z)k,
令k=2,可得第3项为(-2)2C(x+y)3z2,
(x+y)3的展开式的第m+1项为Cx3-mym,
令m=2,可得第3项为Cxy2,
所以(x+y-2z)5的展开式中,
xy2z2的系数是(-2)2CC=120.
12.(2023·浙江名校联盟联考)设(x-1)(2+x)3=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a1=________,2a2+3a3+4a4=________.
答案 -4 31
解析 因为x·C·23·x0-C·22·x1=-4x,
所以a1=-4,
对所给等式,两边对x求导,
可得(2+x)3+3(x-1)(2+x)2=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3,
令x=1,得27=a1+2a2+3a3+4a4,
所以2a2+3a3+4a4=31.
13.若(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式中的各项系数和为243,则a1+2a2+…+nan等于(  )
A.405 B.810 C.243 D.64
答案 B
解析 (2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,
两边求导得2n(2x+1)n-1=a1+2a2x+…+nanxn-1.
令x=1,则2n×3n-1=a1+2a2+…+nan.
又因为(2x+1)n的展开式中各项系数和为243,
令x=1,可得3n=243,解得n=5.
所以a1+2a2+…+nan=2×5×34=810.
14.已知Sn是数列{an}的前n项和,若(1-2x)2 023=b0+b1x+b2x2+…+b2 023x2 023,数列{an}的首项a1=++…+,an+1=Sn·Sn+1,则S2 023等于(  )
A.- B.
C.2 023 D.-2 023
答案 A
解析 令x=,得
2 023=b0+++…+=0.
令x=0,得b0=1,
所以a1=++…+=-1.
由an+1=Sn·Sn+1=Sn+1-Sn,
得=-=1,
所以-=-1,
所以数列是首项为=-1,
公差为-1的等差数列,
所以=-1+(n-1)·(-1)=-n,
所以Sn=-,所以S2 023=-.§10.3 二项式定理
考试要求 能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识梳理
1.二项式定理
二项式定理 (a+b)n=___________________________________(n∈N*)
二项展开式的通项 Tk+1=________________,它表示展开式的第________项
二项式系数 ________(k=0,1,…,n)
2.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数________.
(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项________取得最大值;当n是奇数时,中间的两项________与________相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数的和:(a+b)n的展开式的各二项式系数的和为C+C+C+…+C=________.
常用结论
1.C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
2.C=C+C.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)Can-kbk是(a+b)n的展开式中的第k项.(  )
(2)(a+b)n的展开式中每一项的二项式系数与a,b无关.(  )
(3)通项公式Tk+1=Can-kbk中的a和b不能互换.(  )
(4)二项式的展开式中的系数最大项与二项式系数最大项是相同的.(  )
教材改编题
1.10的展开式中x2的系数等于(  )
A.45 B.20
C.-30 D.-90
2.已知C+2C+22C+23C+…+2nC=243,则C+C+C+…+C等于(  )
A.31 B.32 C.15 D.16
3.若n的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________.
题型一 通项公式的应用
命题点1 形如(a+b)n(n∈N*)的展开式的特定项
例1 (1)二项式10的展开式中的常数项是(  )
A.-45 B.-10 C.45 D.65
(2)在6的展开式中,若常数项为-20,则实数m的值为(  )
A. B.- C.-2 D.2
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
命题点2 形如(a+b)m(c+d)n (m,n∈N*)的展开式问题
例2 (1)(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是(  )
A.56 B.84 C.112 D.168
(2)若6的展开式中x-2的系数为75,则a等于(  )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 (1)求二项展开式中的特定项,一般是化简通项后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项即可.
(2)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般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.
跟踪训练1 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
(2)在二项式(+x)9的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.
题型二 二项式系数与项的系数问题
命题点1 二项式系数和与系数和
例3 (1)在n的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32∶1,则x2的系数为(  )
A.50 B.70 C.90 D.120
(2)若(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2+a6+a8=________;a1+2a2+3a3+…+10a10=________.
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
命题点2 系数与二项式系数的最值问题
例4 (多选)(2023·唐山模拟)下列关于6的展开式的说法中正确的是(  )
A.常数项为-160
B.第4项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大
D.所有项的系数和为1
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 赋值法的应用
一般地,对于多项式(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令g(x)=(a+bx)n,则(a+bx)n的展开式中各项的系数和为g(1),(a+bx)n的展开式中奇数项的系数和为[g(1)+g(-1)],(a+bx)n的展开式中偶数项的系数和为[g(1)-g(-1)].
跟踪训练2 (1)(多选)对于6的展开式,下列说法正确的是(  )
A.所有项的二项式系数和为64
B.所有项的系数和为64
C.常数项为1 215
D.系数最大的项为第3项
(2)设10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2的值为________.
题型三 二项式定理的综合应用
例5 (1)设a∈Z,且0≤a≤13,若512 023+a能被13整除,则a等于(  )
A.0 B.1 C.11 D.12
(2)利用二项式定理计算1.056,则其结果精确到0.01的近似值是(  )
A.1.23 B.1.24 C.1.33 D.1.34
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
思维升华 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的变形,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n不是很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
跟踪训练3 (1)设n为奇数,那么11n+C·11n-1+C·11n-2+…+C·11-1除以13的余数是(  )
A.-3 B.2 C.10 D.11
(2)0.996的计算结果精确到0.001的近似值是(  )
A.0.940 B.0.941 C.0.942 D.0.943

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