6.3.1 二项式定理(练习,含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第三册

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6.3.1 二项式定理(练习,含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第三册

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6.3.1 二项式定理
1. 的展开式中的常数项为(  )
A.10 B.20
C.30 D.40
2. (x+2y-1)4的展开式中,x2y的系数为(  )
A.24 B.-24
C.12 D.-48
3. (1-x)6的展开式中x4的系数为(  )
A.24 B.21
C.15 D.9
4. 若(1+x+x2)(1-x)10的展开式中x4的系数为a,(x2+x+y)5的展开式中x5y2的系数为b,则a+b=(  )
A.-15 B.75
C.135 D.165
5. 在(x-2 021)(x+2 022)(x-2 023)(x+2 024)(x-2 025)的展开式中,含x4的项的系数是(  )
A.-2 025 B.-2 023
C.-2 021 D.2 025
6. 已知(2x+2)6+a(x+1)3的展开式中x3的系数为0,则a的值为( A )
A.-1 280 B.-640
C.640 D.1 280
7. (多选)关于(1+x)(1-2x)7,下列结论正确的是(  )
A.展开式中的常数项为1
B.展开式中x3项的系数为-196
C.展开式中共有9项
D.展开式中x5项的系数为392
8. 若(1-ax)(2+x)4(a∈R)的展开式中x3的系数为-40,则a的值为____.
9. 已知二项式的展开式中各二项式系数的和为16,则n=____,的展开式中的常数项为____.
10. 的展开式中的常数项为___(用数字作答).
11. 设函数f(x)=
(1) 当x<0时,求f(x)表达式的展开式中含有x2项的系数;
(2) 当x>0时,求f(f(x))表达式的展开式中的常数项.
12. 已知在(n∈N*)的展开式中,第4项的二项式系数与第3项的二项式系数的比值为2.
(1) 求n的值;
(2) 求展开式中含x4的项.
13. 在二项式的展开式中,二项式系数的和为64,把展开式中所有的项重新排成一列,奇次项(未知数x的指数为奇数的项)都互不相邻的概率为( A )
A. B.
C. D.
14. 设(1+x)m+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+am+nxm+n(m,n为正整数)对任意实数x都成立,若a1=11,则a2的最小值为____.
6.3.1 二项式定理
1. 的展开式中的常数项为( D )
A.10 B.20
C.30 D.40
【解析】 由题知的展开式的通项为Tr+1=(2x)5-r(-x-1)r=(-1)r25-rx5-2r,r=0,1,2,3,4,5,由5-2r=1,得r=2,其对应的常数项为(-1)223=80.由5-2r=-1,得r=3,其对应的常数项为(-1)322=-40.故所求的常数项为80-40=40.
2. (x+2y-1)4的展开式中,x2y的系数为( B )
A.24 B.-24
C.12 D.-48
【解析】 (x+2y-1)4=[x+(2y-1)]4的展开式通项为·x4-r(2y-1)r(0≤r≤4,r∈N),(2y-1)r的展开式通项为(2y)r-k(-1)k=·2r-k(-1)kyr-k(0≤k≤r,k,r∈N),故(x+2y-1)4的展开式通项为Tr+1,k+1=·2r-k(-1)kx4-ryr-k(0≤k≤r≤4,k,r∈N).由可得因此展开式中x2y的系数为·2·(-1)=-24.
3. (1-x)6的展开式中x4的系数为( D )
A.24 B.21
C.15 D.9
【解析】 由二项式定理得(1-x)6的通项为Tk+1=16-k·(-x)k=(-x)k,k=0,1,…,6,当k=4时,含有x4的系数为=15;当k=5时,含有x4的系数为×(-1)=-6.综上,原式展开式中x4的系数为15-6=9.
4. 若(1+x+x2)(1-x)10的展开式中x4的系数为a,(x2+x+y)5的展开式中x5y2的系数为b,则a+b=( D )
A.-15 B.75
C.135 D.165
【解析】 (1-x)10展开式的通项Tr+1=(-x)r=(-1)rxr,r∈N,r≤10,则a=1×(-1)4+1×(-1)3+1×(-1)2=210-120+45=135.(x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5展开式的通项Tr+1=(x2+x)5-ryr,(x2+x)5-r的展开式通项为Tk+1=(x2)5-r-kxk=x10-2r-k,0≤k<r≤5,k,r∈N.由Tr+1·Tk+1=x10-2r-kyr,令得则b==30,所以a+b=165.
5. 在(x-2 021)(x+2 022)(x-2 023)(x+2 024)(x-2 025)的展开式中,含x4的项的系数是( B )
A.-2 025 B.-2 023
C.-2 021 D.2 025
【解析】 根据多项式的乘法,5个因式中,4个取一次项x,1个取常数项,相乘可得x4项.常数项共5种取法,合并同类项得x4项的系数为-2 021+2 022-2 023+2 024-2 025=-2 023.
6. 已知(2x+2)6+a(x+1)3的展开式中x3的系数为0,则a的值为( A )
A.-1 280 B.-640
C.640 D.1 280
【解析】 依题意,(2x+2)6展开式中x3项为(2x)3·23=26x3,其系数为26=1 280,a(x+1)3展开式中x3项ax3,其系数为a,由展开式中x3的系数为0,得a+1 280=0,所以a=-1 280.
7. (多选)关于(1+x)(1-2x)7,下列结论正确的是( ABC )
A.展开式中的常数项为1
B.展开式中x3项的系数为-196
C.展开式中共有9项
D.展开式中x5项的系数为392
【解析】 对于A,令x=0,展开式中的常数项为1,A正确;对于B,展开式中x3项的系数为1××14×(-2)3+1××15×(-2)2=-280+84=-196,B正确;易知C正确;对于D,展开式中x5项的系数为1××12×(-2)5+1××13×(-2)4=-672+560=-112,D错误.
8. 若(1-ax)(2+x)4(a∈R)的展开式中x3的系数为-40,则a的值为__2__.
【解析】 当a=0时,(1-ax)(2+x)4=(2+x)4,则x3的系数为2=8,不符合,所以a≠0,则x3的系数为-a×22+2=8-24a=-40,解得a=2.
9. 已知二项式的展开式中各二项式系数的和为16,则n=__4__,的展开式中的常数项为__-8__.
【解析】 由题知2n=16,解得n=4,的展开式的通项为Tk+1=)4-k=,0≤k≤4,k∈N.令=0,得k=1,所以的展开式中的常数项为-2=-8.
10. 的展开式中的常数项为__-11__(用数字作答).
【解析】 由2x-+1==,所以=,只需求(2x-1)3(x+1)3展开式中含x3的项,即(2x)3×13+(2x)2×(-1)1×x+(2x)×(-1)2×x2+×(-1)3×x3=(8-3×4×3+3×2×3-1)x3=-11x3,故所求常数项为-11.
11. 设函数f(x)=
(1) 当x<0时,求f(x)表达式的展开式中含有x2项的系数;
(2) 当x>0时,求f(f(x))表达式的展开式中的常数项.
【解答】 (1) 当x<0时,f(x)=,其展开式通项为Tr+1=(x)8-r=(-2)rx8-2r(r=0,1,2,…,8).令8-2r=2,得r=3,所以展开式中含有x2项的系数为(-2)3=-448.
(2) 当x>0时,f(f(x))==,的展开式通项为Tr+1=)8-r=(-2)rx4-r(r=0,1,2,…,8),令4-r=0,得r=4,所以展开式中的常数项为T5=(-2)4=1 120.
12. 已知在(n∈N*)的展开式中,第4项的二项式系数与第3项的二项式系数的比值为2.
(1) 求n的值;
(2) 求展开式中含x4的项.
【解答】 (1) 因为的展开式中,第4项与第3项的二项式系数的比值为2,可得===2,解得n=8.
(2) 由(1)知,二项式,可得展开式的通项为Tr+1==22r-8,0≤r≤8,r∈N.令8-r=4,解得r=3,所以展开式中含x4的项为T4=22×3-8x4=14x4.
13. 在二项式的展开式中,二项式系数的和为64,把展开式中所有的项重新排成一列,奇次项(未知数x的指数为奇数的项)都互不相邻的概率为( A )
A. B.
C. D.
【解析】 在二项式展开式中,二项式系数的和为2n=64=26,所以n=6.二项式即为,其通项为Tr+1=·26-r(-1)r·x3-r,r=0,1,2,…,6,故展开式共有7项.当r=0,2,4,6时,展开式为奇次项,把展开式中所有的项重新排成一列,奇次项都互不相邻,即把其它的3个偶次项先任意排,再把这4个奇次项插入其中的4个空中,方法共有种,故奇次项都互不相邻的概率为P==.
14. 设(1+x)m+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+am+nxm+n(m,n为正整数)对任意实数x都成立,若a1=11,则a2的最小值为__25__.
【解析】 a1=+=m+n=11,则a2=+=+==55-mn=55-m(11-m)=+,m,n∈N*,当m=5或6时,a2的最小值是25.

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