9.2 二项式定理 (课件+学案+练习) 2027年高考数学一轮专题复习

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9.2 二项式定理 (课件+学案+练习) 2027年高考数学一轮专题复习

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9.2 二项式定理
一、 单选题
1 [2025无锡期中]在的展开式中,常数项为(  )
A. -4 B. 4
C. -32 D. 32
2 (1+2x)n的展开式中二项式系数最大的为C,则n的值不可能为(  )
A. 10 B. 11
C. 12 D. 13
3 设C(x+2)n-C(x+2)n-1+C(x+2)n-2-…+(-1)nC=a0xn+a1xn-1+…+an-1x+an,则a1+a2+…+an-1等于(  )
A. 2n-1-2 B. 2n-1-1
C. 2n-2 D. 2n-1
4 在的展开式中,的系数为(  )
A. 60 B. -60
C. 120 D. -120
二、 多选题
5 已知(1-2x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式中第3项和第11项的二项式系数相等,则下列结论中正确的是(  )
A. 第7项的二项式系数最大
B. 所有奇数项二项式系数的和为213
C. ++…+=-1
D. a1+2a2+3a3+…+12a12=-12
6 [2025广东一模]已知在的展开式中,设前3项的系数分别为a,b,c,若a+c=2b,则下列结论中正确的是(  )
A. n=6
B. 展开式的中间项为x
C. 展开式中有4项有理项
D. 展开式中系数最大的项为第3项和第4项
7 “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中就有出现.如图,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和,则下列结论中正确的是(  )
A. C+C+C+…+C=164
B. 在第2 022行中第1 011个数最大
C. 记“杨辉三角”第n行的第i个数为ai,则(2i-1ai)=3n
D. 第34行中第15个数与第16个数之比为2∶3
三、 填空题
8 [2025南京开学考试]已知(n∈N*)的展开式中第2项的二项式系数为6,则展开式中的常数项为________.
9 1.056的计算结果精确到0.01的近似值是________.
10 [2026南京中华中学月考]已知的展开式中的第2项的系数与第2项二项式系数之和为198,则展开式中所有项的系数和为________.
四、 解答题
11 已知.
(1) 若所有二项式系数之和为64,求展开式中二项式系数最大的项;
(2) 若展开式中第2项与第4项的系数之比是4∶5,求展开式中的有理项.
12 [2026镇江期初]已知f(x)=(x-2)n,n∈N*.
(1) 当n=10时,f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,求a0,a1,a2,…,an中的最大值;
(2) 若f(x)=b0+b1(x+1)+b2(x+1)2+…+bn(x+1)n,求rbr.
9.2 二项式定理
1. C 解析:展开式的通项为Tr+1=C(x3)4-r·=(-2)rCx12-4r,令12-4r=0,解得r=3,所以常数项为(-2)3C=-32.
2. A 解析:由二项式系数的对称关系可知当n=10时,所有二项式系数中,C最大;当n=11时,所有二项式系数中,C=C,且C,C均为最大;当n=12时,所有二项式系数中,C最大;当n=13时,所有二项式系数中,C=C,且C,C均为最大.故n的值不可能为10.
3. C 解析:因为C(x+2)n-C(x+2)n-1+C(x+2)n-2-…+(-1)nC=(x+2-1)n=(x+1)n,所以(x+1)n=a0xn+a1xn-1+…+an-1x+an,当x=1时,a0+a1+…+an=(1+1)n=2n;当x=0时,an=(0+1)n=1.由等式左右两边xn系数相等可得a0=C=1,所以a1+a2+…+an-1=2n-2.
4. A 解析:由题意,得=的通项为Tr+1=C,r=0,1,…,6,且的通项为Sk+1=Cx6-r-k=(-2)kCx6-r-ky-k,令k=2,6-r-k=4,解得k=2,r=0,所以的系数为C(-2)2C=60.
5. AC 解析:由题意,得C=C,所以n=12.对于A,根据二项式定理的性质,得中间项第7项的二项式系数最大,故A正确;对于B,根据二项式系数的性质,得所有奇数项二项式系数的和为211,故B错误;对于C,令x=,得a0+++…+=(1-1)12=0,令x=0,得a0=1,所以++…+=-1,故C正确;对于D,由(1-2x)12=a0+a1x+a2x2+…+a12x12,得[(1-2x)12]′=(a0+a1x+a2x2+…+a12x12)′,即-24(1-2x)11=a1+2a2x+3a3x2+…+12a12x11,令x=1,可得a1+2a2+3a3+…+12a12=-24×(1-2)11=24,故D错误.故选AC.
6. BD 解析:展开式的通项为Tr+1=Cx,其中0≤r≤n且r∈N.因为前3项的系数为a,b,c,且a+c=2b,所以2×C=C+C,整理,得n2-9n+8=0,解得n=8或n=1(舍去),故A错误;展开式的通项为Tr+1=Cx,其中0≤r≤8且r∈N,展开式的中间项为T5=Cx=x,故B正确;令∈Z,0≤r≤8且r∈N,得r=0或r=4或r=8,所以当r=0,4,8时,Tr+1为有理项,共3项,故C错误;由解得2≤r≤3,故展开式中系数最大的项为第3项和第4项,故D正确.故选BD.
7. AC 解析:对于A,C+C+C+…+C=C+C+C+C+…+C-C=C+C+C+…+C-C=…=C-C=164,故A正确;对于B,第2 022行的数是(a+b)2 022展开式的二项式系数,所以第2 022行中第+1=1 012(个)数最大,故B错误;对于C,“杨辉三角”第n行的数是(a+b)n展开式的二项式系数,所以ai=C,所以(2i-1ai)=(2i-1·C)=(C·1n-i+1·2i-1)=(1+2)n=3n,故C正确;对于D,第34行的数是(a+b)34展开式的二项式系数,所以第15个数与第16个数之比为C∶C=3∶4,故D错误.故选AC.
8. 135 解析:由题意,得C=6,解得n=6,则展开式的通项为Tk+1=C(3x)6-k=36-k·Cx6-,令6-=0,得k=4,所以展开式中常数项为36-4C=135.
9. 1.34 解析:1.056=(1+0.05)6=1+C×0.05+C×0.052+…+C0.056≈1+0.3+0.037 5=1.337 5≈1.34.
10. 729 解析:因为展开式的通项为Tr+1=C(ax)6-r=a6-rCx6-,r=0,1,2,…,6,所以展开式中第2项的系数为a5C=6a5,第2项的二项式系数为C=6,所以6a5+6=198,解得a=2.令x=1,得展开式中的所有项的系数之和为36=729.
11. (1) 由题意,得2n=64,所以n=6,
则展开式中二项式系数最大的项是T4=C(x)6-3·=20×x-=-x-.
(2) 由题意,得=,则=,
整理,得n2-3n-28=0,n∈N*,解得n=7,
则Tr+1=C(x)7-r=Cx-r(0≤r≤7,r∈N),
令-r=∈Z,得r=4,即T5=Cx-1.
故有理项为T5=x-1.
12. (1) 当n=10时,f(x)=(x-2)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,
易知(x-2)10展开式的通项为Tr+1=Cx10-r(-2)r,
则ar=C(-2)10-r,r=0,1,2,…,10,
显然r为奇数时,ar<0;r为偶数时,ar>0,
所以当ar取到最大值时,r为偶数.
设ak为最大项,其中k=0,2,4,6,8,10.
当2≤k≤8时,

整理,得解得≤x≤.
又k=2,4,6,8,所以k=4.
易得a0=210=1 024,a10=20=1,a4=13 440,则a0所以最大项为a4=13 440.
(2) 方法一:因为f(x)=(x-2)n=b0+b1(x+1)+b2(x+1)2+…+bn(x+1)n,
所以f′(x)=n(x-2)n-1=b1+2b2(x+1)+…+nbn(x+1)n-1.
令x=0,得n(-2)n-1=b1+2b2+…+nbn,
所以rbr=n(-2)n-1.
方法二:易得(x-2)n=[(-3)+(x+1)]n=C(-3)n+C(-3)n-1·(x+1)1+C(-3)n-2(x+1)2+…+C(-3)0(x+1)n,
则br=C(-3)n-r,r=0,1,2,…,n.
因为rC=r·==nC,
所以rbr=nC(-3)n-r,
所以rbr=rbr=nC(-3)n-r=nC(-3)n-r=n[C(-3)n-1+C(-3)n-2+…+C(-3)0]=n[(-3)+1]n-1=n(-2)n-1.9.2 二项式定理
复习目标 1. 能用计数原理证明二项式定理.2. 会用二项展开式以及展开式的通项.3. 会用二项式定理解决与二项式定理有关的简单问题.
二项式定理
活动一 基础引入
1 已知的展开式中各项系数和为243,则展开式中常数项为(  )
A. 60 B. 80
C. 100 D. 120
2 已知在(-)n的展开式中,第5项的系数与第3项的系数之比是56∶3,则展开式中系数绝对值最大的项是(  )
A. 第6项 B. 第8项
C. 第9项 D. 第11项
3 [2025安徽部分重点中学期中]若(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2的值为(  )
A. 49 B. 55 C. 120 D. 165
4 (多选)[2025苏州期初] 下列关于的二项展开式的结论中,正确的是(  )
A. 二项式系数最大的项为第3项
B. 常数项为第5项
C. 展开式中含x3的项为60x3
D. 展开式中所有项的系数和为64
5 将展开后,常数项是________.
活动二 典例悟法
题组一 求二项展开式中的特定项
1 已知在(-)n的展开式中,第5项为常数项.
(1) 求n的值;
(2) 求含x2的项的系数.
在例1的条件下,求展开式中所有的有理项.
[2025上海卷·4]在(2x-1)5的展开式中,x3的系数为________.
题组二 二项式系数与某些项的系数问题
2 已知在(x-3)n的展开式中,各项的二项式系数和为32,求:
(1) 展开式中各项的系数之和;
(2) 展开式中所有奇数项的系数之和.
1 在例2中,求展开式中各项系数的绝对值的和.
2 在例2中,求展开式中二项式系数最大的项.
3 在例2中,求展开式中系数的绝对值最大的项.
1 [2025北京卷·12]已知(1-2x)4=a0-2a1x+4a2x2-8a3x3+16a4x4,则a0=________,a1+a2+a3+a4=________.
2 [2024全国甲卷(理)·13]的展开式中,各项系数中的最大值为________.
3 (1) 已知(1+ax)(1+x)5的展开式中含x2的项的系数为5,则实数a的值为(  )
A. -4 B. -3 C. -2 D. -1
(2) 在(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为(  )
A. 10 B. 20 C. 30 D. 60
(3) 的展开式中的常数项为(  )
A. 1 B. 11 C. -19 D. 51
1 若x(x-2)7=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8,则a5+a6的值为(  )
A. -14 B. 0 C. 14 D. -28
2 [2025湖州南太湖双语学校月考]已知(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8+a9(x-1)9,则a0+2a1+3a2+…+9a8+10a9等于(  )
A. 9 B. 10 C. 18 D. 19
[2022新课标Ⅰ卷·13](x+y)8的展开式中x2y6的系数为________.
题组三 二项展开式的应用
4 (1) 设a∈Z,且0≤a<13,若512 018+a能被13整除,则a的值为(  )
A. 0 B. 1 C. 11 D. 12
(2) 1-90C+902C-903C+…+(-1)k90kC+…+9010C除以88的余数为________.
9.2 二项式定理
1. B 解析:当x=1时,3n=243,解得n=5,则展开式的通项为Tr+1=C(x3)5-r=Cx15-3r2rx-2r=C2rx15-5r.令15-5r=0,解得r=3,所以常数项为C23=10×8=80.
2. B 解析:由题意,得展开式的通项为Tr+1=C·()n-r=(-2)r·C·x-,r=0,1,2,…,n,所以第5项的系数为(-2)4·C=16C,第3项的系数为(-2)2·C=4C.由题意知,=,整理可得n2-5n-50=0,解得n=10或n=-5(舍去),所以n=10,Tr+1=(-2)r·C·x5-.设第s+1项系数的绝对值最大,该项系数的绝对值为2s·C,则即整理可得所以≤s≤.又s∈N*,所以s=7,所以展开式中系数绝对值最大的项是第8项.
3. D 解析:因为(1+x)n展开式的通项为Tr+1=Cxr,所以a2=C+C+C+C+C+C+C+C+C.因为C+C=C,所以C+C+C+C+C+C+C+C+C=C+C+C+C+C+C+C+C+C=C+C+C+C+C+C+C+C=…=C=165.
4. BC 解析:由题意,得二项式系数最大为C,为第4项,故A错误;的展开式的通项为Tr+1=Cx6-r=2r·Cx6-r,r=0,1,2,3,4,5,6,令6-r=0,解得r=4,所以常数项为第5项,故B正确;令6-r=3,解得r=2,所以含x3的项为22Cx3=60x3,故C正确;对于,令x=1,得=36=729,故D错误.故选BC.
5. -160 解析:=展开式的通项是Tk+1==(-2)k·Cx3-k.令3-k=0,得k=3,所以常数项是C(-2)3=-160.
例1 (1) 由题意,得二项展开式的通项为Tr+1=Cx·x=C x.
因为第5项为常数项,
所以当r=4时,=0,解得n=8.
(2) 由(1),得n=8.
令=2,得r=(n-6)=1,
所以含x2的项的系数为C×=-4.
变式训练  由题意,得
令=m(m∈Z),则8-2r=3m,即r=4-m.
因为0≤r≤8,且r∈Z,所以m应为偶数,
所以m可取2,0,-2,即r可取1,4,7,
所以第2项,第5项与第8项均为有理项,它们分别为-4x2, ,-.
链接高考
80 解析:由题意,得二项展开式的通项为Tr+1=C·25-r·x5-r·(-1)r=C·(-1)r·25-rx5-r,令5-r=3,得r=2,所以x3的系数为C·(-1)2·25-2=80.
例2 由题意,得展开式中二项式系数和为2n=32,解得n=5.
设(x-3)5 =a0x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5.
(1) 展开式中各项的系数之和为a0+a1+a2+a3+a4+a5,
令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5=(-2)5=-32.
(2) 展开式中所有奇数项的系数之和为a0+a2+a4.
令x=-1,得-a0+a1-a2+a3-a4+a5=(-4)5=-1 024. ①
又a0+a1+a2+a3+a4+a5=-32.②
由②-①并整理,得 a0+a2+a4=496.
变式训练1 展开式中各项系数的绝对值的和为|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|.
方法一:由例2,可得a0+a2+a4=496,a1+a3+a5=-528,
所以|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|= a0-a1+a2-a3+a4-a5=1 024.
方法二:由题意可知|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|即是二项式(x+3)5展开式中各项系数的和.
在(x+3)5中,令x=1,得其各项系数的和为45=1 024.
变式训练2 因为n=5,展开式共6项,
所以二项式系数最大的项为第3,4两项,
所以二项式系数最大的项为T3=Cx3(-3)2=90x3,
T4=Cx2(-3)3=-270x2.
变式训练3 设展开式中第r+1项系数的绝对值最大,
则Tr+1=Cx5-r(-3)r=(-3)rCx5-r,
所以解得≤r≤,
所以r=4,
即展开式中第5项系数的绝对值最大,
T5=Cx·(-3)4=405x.
链接高考
1. 1 15 解析:令x=0,则a0=1.又(1-2x)4=a0-2a1x+4a2x2-8a3x3+16a4x4,所以(1-2x)4=a0+a1(-2x)+a2(-2x)2+a3·(-2x)3+a4(-2x)4.令t=-2x,则(1+t)4=a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4,令t=1,则a0+a1+a2+a3+a4=24,所以a1+a2+a3+a4=15.
2. 5 解析:展开式的通项为Tr+1=Cxr,0≤r≤10且r∈Z.设展开式中的第r+1项系数最大,则解得≤r≤.又r∈Z,故r=8,展开式中系数最大的项是第9项,且该项的系数为C=5.
例3 (1) D 解析:由题意,得二项展开式中含x2的系数为C+aC=5,解得a=-1.
(2) C 解析:(x2+x+y)5展开式的通项为Tr+1=C(x2+x)5-r·yr,令r=2,则T3=C(x2+x)3y2.又(x2+x)3的展开式的通项为Tk+1=C(x2)3-k·xk=Cx6-k,令6-k=5,则k=1,所以在(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为CC=30.
(3) B 解析:展开式的通项为Tr+1=C,当r=5时,常数项为C=1;当0≤r<5,且r∈Z时,易知展开式的通项为Tk+1=Cx5-r-k·=(-1)kCx5-r-2k,0≤k≤5-r,且k∈Z.令5-r-2k=0,解得或当r=3时,常数项为-CC=-20;当r=1时,常数项为CC=30.综上,常数项为1-20+30=11.
变式训练1 B 解析:因为x(x-2)7=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8,且x(x-2)7=[(x-1)+1]·[(x-1)-1]7,所以a5=C·(-1)2+C·(-1)3=-14,a6=C·(-1)1+C·(-1)2=14,所以a5+a6=0.
变式训练2 D 解析:由(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8+a9(x-1)9,得(x-1)(2x-3)9=a0(x-1)+a1(x-1)2+a2(x-1)3+…+a8(x-1)9+a9(x-1)10,分别对两边进行求导,得(2x-3)9+18(x-1)(2x-3)8=a0+2a1(x-1)+3a2(x-1)2+…+9a8(x-1)8+10a9(x-1)9,令x=2,得(2×2-3)9+18×(2-1)×(2×2-3)8=a0+2a1+3a2+…+9a8+10a9,所以a0+2a1+3a2+…+9a8+10a9=19.
链接高考
-28 解析:因为(x+y)8=(x+y)8-(x+y)8,所以(x+y)8的展开式中含x2y6的项为Cx2y6-Cx3y5=-28x2y6,所以x2y6的系数为-28.
例4 (1) D 解析:因为51=52-1,所以(52-1)2 018=C522 018-C522 017+…-C521+1.又13整除52,所以只需13整除1+a.又0≤a<13,a∈Z,所以a=12.
(2) 1 解析:因为1-90C+902C-…+(-1)k·90k·C+…+9010C=(1-90)10=8910,所以8910=(88+1)10=8810+C889+…+C88+1.因为前10项均能被88整除,所以余数是1.(共34张PPT)
第九章
9.2 二项式定理
统计与概率
复习目标 1.能用计数原理证明二项式定理.2.会用二项展开式以及展开式的通项.3.会用二项式定理解决与二项式定理有关的简单问题.
内容索引
核心体系
活动方案
核 心 体 系





活 动 方 案
活动一 基础引入
B
B
3 [2025安徽部分重点中学期中]若(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2的值为 (  )
A.49    B.55    C.120    D.165
D
BC
-160
活动二 典例悟法
1
      在例1的条件下,求展开式中所有的有理项.
[2025上海卷·4]在(2x-1)5的展开式中,x3的系数为_____.
80
题组二 二项式系数与某些项的系数问题
   已知在(x-3)n的展开式中,各项的二项式系数和为32,求:
(1) 展开式中各项的系数之和;
(2) 展开式中所有奇数项的系数之和.
2
【解析】由题意,得展开式中二项式系数和为2n=32,解得n=5.
设(x-3)5 =a0x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5.
(1) 展开式中各项的系数之和为a0+a1+a2+a3+a4+a5,
令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4+a5=(-2)5=-32.
(2) 展开式中所有奇数项的系数之和为a0+a2+a4.
令x=-1,得-a0+a1-a2+a3-a4+a5=(-4)5=-1 024.①
又a0+a1+a2+a3+a4+a5=-32.②
由②-①并整理,得 a0+a2+a4=496.
      1 在例2中,求展开式中各项系数的绝对值的和.
【解析】展开式中各项系数的绝对值的和为|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|.
方法一:由例2,可得a0+a2+a4=496,a1+a3+a5=-528,
所以|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|= a0-a1+a2-a3+a4-a5=1 024.
方法二:由题意可知|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|即是二项式(x+3)5展开式中各项系数的和.
在(x+3)5中,令x=1,得其各项系数的和为45=1 024.
      2 在例2中,求展开式中二项式系数最大的项.
      3 在例2中,求展开式中系数的绝对值最大的项.
1 [2025北京卷·12]已知(1-2x)4=a0-2a1x+4a2x2-8a3x3+16a4x4,则a0=____,a1+a2+a3+a4=_____.
1
【解析】令x=0,则a0=1.又(1-2x)4=a0-2a1x+4a2x2-8a3x3+16a4x4,所以(1-2x)4=a0+a1(-2x)+a2(-2x)2+a3·(-2x)3+a4(-2x)4.令t=-2x,则(1+t)4=a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4,令t=1,则a0+a1+a2+a3+a4=24,所以a1+a2+a3+a4=15.
15
2
   (1) 已知(1+ax)(1+x)5的展开式中含x2的项的系数为5,则实数a的值为 (  )
A.-4    B.-3    C.-2    D.-1
3
D
(2) 在(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为 (  )
A.10    B.20    C.30    D.60
C
B
      1 若x(x-2)7=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8,则a5+a6的值为 (  )
A.-14    B.0    C.14    D.-28
B
      2 [2025湖州南太湖双语学校月考]已知(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8+a9(x-1)9,则a0+2a1+3a2+…+9a8+10a9等于 (  )
A.9    B.10    C.18    D.19
D
【解析】由(2x-3)9=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a8(x-1)8+a9(x-1)9,得(x-1)(2x-3)9=a0(x-1)+a1(x-1)2+a2(x-1)3+…+a8(x-1)9+a9(x-1)10,分别对两边进行求导,得(2x-3)9+18(x-1)(2x-3)8=a0+2a1(x-1)+3a2(x-1)2+…+9a8(x-1)8+10a9(x-1)9,令x=2,得(2×2-3)9+18×(2-1)×(2×2-3)8=a0+2a1+3a2+…+9a8+10a9,所以a0+2a1+3a2+…+9a8+10a9=19.
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题组三 二项展开式的应用
   (1) 设a∈Z,且0≤a<13,若512 018+a能被13整除,则a的值为 (  )
A.0    B.1    C.11    D.12
4
D
1
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