【期末热点.重难点】二项式定理(含解析)2024-2025学年人教A版(2019)数学高二下册

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【期末热点.重难点】二项式定理(含解析)2024-2025学年人教A版(2019)数学高二下册

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期末热点.重难点 二项式定理
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋 浙江期末)展开式中的常数项为(  )
A.﹣13 B.﹣1 C.11 D.12
2.(2024秋 仓山区校级期末)从重量分别为1,2,3,4, ,10克的砝码(每种砝码各2个)中选出若干个,使其重量恰为9克的方法总数为m,下列各式的展式中x9的系数为m的选项是(  )
A.(1+x)(1+x2)(1+x3) (1+x10)
B.(1+x)(1+2x)(1+3x) (1+10x)
C.(1+x)2(1+x2)2(1+x3)2(1+x4)2 (1+x10)2
D.(1+x)(1+x+x2)(1+x+x2+x3) (1+x+x2+ +x10)
3.(2024秋 丽水期末)若n是数据3,1,2,2,3,9,10,3的第75百分位数,则二项式的展开式的常数项是(  )
A.240 B.90 C.12 D.5376
4.(2024秋 常德校级期末)已知关于x的二项式展开式的二项式系数之和为32,常数项为270,则a的值为(  )
A.2 B.±2 C.3 D.±3
5.(2025 安徽模拟)(x+y﹣2z)5的展开式中,xy2z2的系数是(  )
A.120 B.﹣120 C.60 D.30
二.多选题(共4小题)
(多选)6.(2024秋 于洪区校级期末)若,则(  )
A.a0=1
B.a1=﹣8
C.a1+a2+a3+…+a7+a8=0
D.a1﹣a2+a3﹣a4+…+a7﹣a8=﹣6561
(多选)7.(2024秋 定西期末)已知,则(  )
A.a0=16
B.a1=﹣96
C.a1+a2+a3+a4=16
D.展开式中所有项的二项式系数的和为16
(多选)8.(2024秋 青山湖区校级期末)关于的展开式,下列说法正确的是(  )
A.各项的系数之和为0
B.二项式系数的和为2025
C.展开式共有2026项
D.展开式中常数项为﹣1
(多选)9.(2024秋 百色期末)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”.记斐波那契数列为{an},其前n项和为Sn,则(  )
A.a9=34
B.S7=32
C.a1+a2+a4+a6+ +a2024=a2025
D.
三.填空题(共3小题)
10.(2025 张家口模拟)在的展开式中,x项的系数为10,则项的系数为    .
11.(2025 江西模拟)若(a﹣x)(x+1)5的展开式中x4的系数是20,则实数a的值为    .
12.(2025 温州模拟)已知二项式的展开式:,则a3=    .
四.解答题(共3小题)
13.(2024秋 亳州期末)设.
(1)求a1+a2+ +an;
(2)若a5是a0,a1=2,a2, ,an中唯一的最大值,求n的所有可能取值;
(3)若,求.
14.(2024秋 漳州期末)已知.
(1)若,求;
(2)若f(x)=(1+x)m+(1+2x)n(m,n∈N)的展开式中x的系数为6,求展开式中x2系数的最小值.
15.(2024秋 南昌校级期末)已知二项式(n∈N*)展开式中,前三项的二项式系数和是56,求:
(Ⅰ)n的值;
(Ⅱ)展开式中的常数项.
期末热点.重难点 二项式定理
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2024秋 浙江期末)展开式中的常数项为(  )
A.﹣13 B.﹣1 C.11 D.12
【考点】二项展开式的通项与项的系数.
【专题】整体思想;综合法;二项式定理;运算求解.
【答案】C
【分析】先将原式化为,然后分别找出各项的常数项,相加可得答案.
【解答】解:由题意可知,,
展开式的通项为,
令6﹣3r=0,得r=2,则展开式对应常数项为,
,无常数项;
无常数项,
则展开式中的常数项为12﹣1=11.
故选:C.
【点评】本题主要考查了二项式定理的应用,属于基础题.
2.(2024秋 仓山区校级期末)从重量分别为1,2,3,4, ,10克的砝码(每种砝码各2个)中选出若干个,使其重量恰为9克的方法总数为m,下列各式的展式中x9的系数为m的选项是(  )
A.(1+x)(1+x2)(1+x3) (1+x10)
B.(1+x)(1+2x)(1+3x) (1+10x)
C.(1+x)2(1+x2)2(1+x3)2(1+x4)2 (1+x10)2
D.(1+x)(1+x+x2)(1+x+x2+x3) (1+x+x2+ +x10)
【考点】二项式定理的应用.
【专题】集合思想;综合法;二项式定理;运算求解.
【答案】C
【分析】根据选的砝码个数可以分为一个砝码,两个砝码,三个砝码,四个砝码,五个砝码五种情况可求得m,再分析求解各个选项中x9的系数,即可求解.
【解答】解:从重量分别为1,2,3,4, ,10克的砝码(每种砝码各2个)中选出若干个,使其重量恰为9克的方法总数为m,
取一个砝码时,有(9)一种情况,方法有种,
取两个砝码时,有(1,8),(2,7),(3,6),(4,5)几种情况,方法有种,
取三个砝码时,有(1,1,7),(1,2,6),(1,3,5),(1,4,4),(2,2,5),(2,3,4)几种情况,
方法有种,
取四个砝码时,有(1,1,2,5),(1,1,3,4),(1,2,2,4),(1,2,3,3)几种情况,
方法有种,
取五个砝码时,有(1,1,2,2,3)一种情况,方法有种,
∴总计方法总数m=2+16+30+16+2=66种.
对于A,x9系数可为x9单独组成,其他为常数,则有种,系数为1,
x9由两项x与x8,或x2与x7,或x3与x6,或x4与x5组成,系数为4×1=4,
x9由三项x,x2与x6,或x,x3与x5组成,系数为2×1=2,
∴(1+x)(1+x2)(1+x3) (1+x10)展开式中x9系数为7,不符合,故A错误;
对于B,x9的系数可为10个因式中选9个带x的,剩下1个因式选常数项组成,
∴(1+x)(1+2x)(1+3x) (1+10x)展开式中x9的系数为,故B错误;
对于C,(1+x)2(1+x2)2(1+x3)2(1+x4)2 (1+x10)2
=(1+x)(1+x2)(1+x3)(1+x4) (1+x10)(1+x)(1+x2)(1+x3)(1+x4)…(1+x10),
x9系数为x9单独组成,其他为常数,则有种,系数为2,
x9由两项组成,系数为x与x8组成,其他为常数,,系数为4,
x9系数为x2与x7组成,其他为常数,,系数为4,
x9系数为x3与x6组成,其他为常数,,系数为4,
x9系数为x4与x5组成,其他为常数,,系数为4,
同理x9由三项组成(x,x,x7),(x,x2,x6),(x,x3,x5),(x,x4,x4),(x2,x2,x5),(x2,x3,x4)几种情况,
其他项为常数,则系数为,
同理x9由四项组成(x,x,x2,x5),(x,x,x3,x4),(x,x2,x2,x4),(x,x2,x3,x3)几种情况,
其他为常数,则系数,
同理x9由五项组成(x,x,x2,x2,x3),其他项为常数,则系数为,
综上,(1+x)2(1+x2)2(1+x3)2(1+x4)2 (1+x10)2展开式中x9系数为m=66,故C正确;
对D,(1+x)(1+x+x2)(1+x+x2+x3) (1+x+x2+ +x10)
x9由x9一项及其他为常数项组成,有种情况,系数为2,
x9由x与x8两项及其他为常数项组成,有种情况,系数为27,
x9由x2与x7两项及其他为常数项组成,有种情况,系数为32,
x9由x3与x6两项及其他为常数项组成,有种情况,系数为35,
x9由x4与x5两项及其他为常数项组成,有种情况,系数为36,
此时x9的系数为2+27+32+35+36=132>66,
x9还有其他组成的情形,
∴(1+x)(1+x+x2)(1+x+x2+x3) (1+x+x2+ +x10)民开式中x9系数大于m,故D错误.
故选:C.
【点评】本题考查二项式定理的应用等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
3.(2024秋 丽水期末)若n是数据3,1,2,2,3,9,10,3的第75百分位数,则二项式的展开式的常数项是(  )
A.240 B.90 C.12 D.5376
【考点】二项式定理的应用;百分位数.
【专题】对应思想;定义法;二项式定理;运算求解.
【答案】A
【分析】求数据中的第75百分位数得n=6,利用二项式展开式通项求常数项即可.
【解答】解:将3,1,2,2,3,9,10,3按从小到大顺序排列得1,2,2,3,3,3,9,10,
由题设8×75%=6,
则该组数据的第75百分位数为.
所以展开式通项为,
令,得r=2,
则,
即二项式的展开式的常数项为240.
故选:A.
【点评】本题考查二项式定理相关知识,属于中档题.
4.(2024秋 常德校级期末)已知关于x的二项式展开式的二项式系数之和为32,常数项为270,则a的值为(  )
A.2 B.±2 C.3 D.±3
【考点】二项式系数与二项式系数的和.
【专题】转化思想;综合法;二项式定理.
【答案】C
【分析】由题意利用二项式系数的性质,求得n=5,在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于零,求得r的值,可得常数项,再根据常数项为270,求得a的值.
【解答】解:∵关于x的二项式展开式的二项式系数之和为2n=32,∴n=5.
它的通项公式为Tr+1 ar ,令0,求得r=3,可得常数项为 a3=270,∴a=3,
故选:C.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.
5.(2025 安徽模拟)(x+y﹣2z)5的展开式中,xy2z2的系数是(  )
A.120 B.﹣120 C.60 D.30
【考点】二项式定理.
【专题】计算题;方程思想;数学模型法;二项式定理.
【答案】A
【分析】由(x+y﹣2z)5=[(x+y)﹣2z]5可知展开式的通项为Tr+1(x+y)5﹣r(﹣2z)r,令r=2,然后在考虑(x+y)3的展开式的通项,则答案可求.
【解答】解:∵(x+y﹣2z)5=[(x+y)﹣2z]5,
展开式的通项为Tr+1(x+y)5﹣r(﹣2z)r,
令r=2可得,,
∵(x+y)3的展开式的通项,
令m=2可得,T3,
∴(x+y﹣2z)5的展开式中,xy2z2的系数是.
故选:A.
【点评】本题主要考查了二项式系数的性质,考查通项在求解展开式的指定项中的应用,解题的关键是两次利用展开式的通项,属中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)6.(2024秋 于洪区校级期末)若,则(  )
A.a0=1
B.a1=﹣8
C.a1+a2+a3+…+a7+a8=0
D.a1﹣a2+a3﹣a4+…+a7﹣a8=﹣6561
【考点】二项式系数的性质.
【专题】方程思想;数学模型法;二项式定理;运算求解.
【答案】AC
【分析】由已知结合赋值法逐一求解得答案.
【解答】解:在中,
令x=0,可得a0=1,故A正确;
a1为展开式中含x项的系数,而含x的项为,故a1=﹣16,B错误;
令x=1,得a0+a1+a2+...+a7+a8=1,则a1+a2+...+a7+a8=0,故C正确;
令x=﹣1,得a0﹣a1+a2﹣...﹣a7+a8=38,则﹣a1+a2﹣...﹣a7+a8=38﹣1=6560,
可得a1﹣a2+a3﹣a4+...+a7﹣a8=﹣6560,故D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查二项式系数的性质,考查赋值法的应用,考查运算求解能力,是基础题.
(多选)7.(2024秋 定西期末)已知,则(  )
A.a0=16
B.a1=﹣96
C.a1+a2+a3+a4=16
D.展开式中所有项的二项式系数的和为16
【考点】二项式系数的性质.
【专题】计算题;转化思想;综合法;二项式定理;逻辑思维;运算求解.
【答案】ABD
【分析】借助赋值法令x=0可得A;借助二项式的展开式的通项公式计算可得B;借助赋值法令x=1,结合A中所得可得C;借助二项式系数的和的性质可得D.
【解答】解:已知,
对于A:令x=0,可得24=a0,故a0=16,故A正确;
对于B:,所以a1=﹣96,故B正确;
对于:令x=1,可得1=a0+a1+a2+a3+a4,则a1+a2+a3+a4=﹣15,故C错误;
对于D:展开式中所有项的二项式系数的和为24=16,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查的知识点:二项式的展开式,组合数,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
(多选)8.(2024秋 青山湖区校级期末)关于的展开式,下列说法正确的是(  )
A.各项的系数之和为0
B.二项式系数的和为2025
C.展开式共有2026项
D.展开式中常数项为﹣1
【考点】二项式定理的应用.
【专题】转化思想;转化法;二项式定理;运算求解.
【答案】AC
【分析】令x=1代入二项式,可得各项系数之和,判断A正确;由(a+b)n展开式的二项式系数之和为2n,可求B错;根据(a+b)n展开式中共有n+1项,可判断C正确;利用二项展开式的通项公式,可判断D错.
【解答】解:令x=1,则各项系数的和为,故A正确;
展开式的二项式系数的和为22025,故B错;
展开式中共有2026项,故C正确;
展开式中的第r+1项为,r∈N,且0≤r≤2025,
因为r∈N,且0≤r≤2025,所以2025﹣2r≠0,因此展开式中无常数项,故D错.
故选:AC.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,是基础题.
(多选)9.(2024秋 百色期末)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”.记斐波那契数列为{an},其前n项和为Sn,则(  )
A.a9=34
B.S7=32
C.a1+a2+a4+a6+ +a2024=a2025
D.
【考点】二项式定理的应用.
【专题】对应思想;定义法;点列、递归数列与数学归纳法;运算求解.
【答案】ACD
【分析】利用给定定义逐个选项分析数列性质求解即可.
【解答】解:依题意可得a1=1,a2=1,a3=2,a4=3,a5=5,a6=8,a7=13,a8=21,a9=34, ,A正确;
由S7=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=1+1+2+3+5+8+13=33,B错误;
a1+a2+a4+a6+ +a2024=a3+a4+a6+ +a2024=a5+a6+a8+ +a2024=a7+a8+ +a2024= =a2023+a2024=a2025,C正确;
,累加得,D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查数列相关知识,属于中档题.
三.填空题(共3小题)
10.(2025 张家口模拟)在的展开式中,x项的系数为10,则项的系数为  10 .
【考点】二项式系数的性质.
【专题】方程思想;定义法;二项式定理;运算求解.
【答案】10.
【分析】写出二项展开式的通项,分别由x的次数为1和﹣1求得r值,进一步求解得答案.
【解答】解:的展开式的通项为,
令5﹣2r=1,得r=2,由,得a=1.
令5﹣2r=﹣1,得r=3,此时,即项的系数为10.
故答案为:10.
【点评】本题考查二项式系数的性质,关键是熟记二项展开式的通项,是基础题.
11.(2025 江西模拟)若(a﹣x)(x+1)5的展开式中x4的系数是20,则实数a的值为  6 .
【考点】二项展开式的通项与项的系数.
【专题】方程思想;定义法;二项式定理;运算求解.
【答案】6.
【分析】根据二项式展开式计算求解.
【解答】解:由题意,二项式展开式中x4的系数是,∴5a=30,解得a=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查二项式的应用,属于基础题.
12.(2025 温州模拟)已知二项式的展开式:,则a3=  ﹣160 .
【考点】二项式系数与二项式系数的和.
【专题】转化思想;综合法;二项式定理;运算求解.
【答案】﹣160.
【分析】根据二项展开式的特点求解即可.
【解答】解:因为二项式的展开式:,
故,
所以a3=﹣160.
故答案为:﹣160.
【点评】本题主要考查二项式定理的应用,属于基础题.
四.解答题(共3小题)
13.(2024秋 亳州期末)设.
(1)求a1+a2+ +an;
(2)若a5是a0,a1=2,a2, ,an中唯一的最大值,求n的所有可能取值;
(3)若,求.
【考点】二项式定理.
【专题】计算题;转化思想;综合法;二项式定理;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1)4n﹣3n;(2)20,21,22;(3).
【分析】(1)利用赋值法,令x=1,x=0,即可得结果;
(2)根据二项式定理可得,根据题意列式求解即可;
(3)整理可得,结合二项式系数的性质运算求解.
【解答】解:(1)由设,
令x=1,可得;
令x=0,可得;
所以.
(2)由题意知(3+x)n的展开式的通项为,r=0,1,2,…,n,
所以,r=0,1,2,…,n.
因为a5是a0,a1,a2,…,an中唯一的最大值,
可得,解得19<n<23,所以n的所有可能取值为20,21,22.
(3)由题意可得:
(x+3)n=[1+(x+2)]n;
所以,r=0,1,2,…,n,
则;
因为,

【点评】本题考查的知识点:二项式的展开式,组合数,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
14.(2024秋 漳州期末)已知.
(1)若,求;
(2)若f(x)=(1+x)m+(1+2x)n(m,n∈N)的展开式中x的系数为6,求展开式中x2系数的最小值.
【考点】二项式定理的应用;二项展开式的通项与项的系数.
【专题】转化思想;综合法;二项式定理;运算求解.
【答案】(1)81;
(2)5.
【分析】(1)根据二项式系数的性质算出2n=16,解得n=4,然后取x=1求得系数和,可得的值;
(2)运用二项式展开式的通项公式,推导出f(x)的一次项系数为m+2n=6,且二次项系数等于,然后消元得到关于n的表达式,利用二次函数的性质,结合n为整数算出展开式中x2系数的最小值.
【解答】解:(1)根据,可得2n=16,解得n=4.
当x=1时,(1+2)4=34=81;
(2)因为f(x)=(1+x)m+(1+2x)n(m,n∈N)的展开式中x的系数为6,
所以,可得m+2n=6,即m=6﹣2n,
f(x)展开式中x2项的系数为
4n2﹣13n+15=4(n)2,
因为n∈N,所以当n=2时,x2项的系数的最小值为4×22﹣13×2+15=5.
【点评】本题主要考查二项式定义及其应用、二次函数的最值求法等知识,考查了计算能力、等价转化的数学思想,属于中档题.
15.(2024秋 南昌校级期末)已知二项式(n∈N*)展开式中,前三项的二项式系数和是56,求:
(Ⅰ)n的值;
(Ⅱ)展开式中的常数项.
【考点】二项展开式的通项与项的系数.
【专题】计算题;方程思想;综合法;二项式定理.
【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)利用已知条件列出方程,即可求解n的值;
(Ⅱ)利用展开式,通过x的幂指数为0,转化求解即可.
【解答】解:(Ⅰ) n0+ n1+ n2=56…2分
1+nn﹣110=0 n=10,n=﹣11(舍去). …5分
(Ⅱ) 展开式的第r+1项是
,200 r=8,…10分
故展开式中的常数项是. …12分.
【点评】本题考查二项式定理的应用,二项式定理系数的性质的应用,考查计算能力.
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