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开卷速查(六十三) 二项式定理
A级 基础巩固练
1.设(1+x)n=a0+a1x+…+anxn,若a1+a2+…+an=63,则开放式中系数最大项是( )
A.15x2 B.20x3
C.21x3 D.35x3
解析:令x=0,得a0=1,再令x=1,得2n=64,∴n=6,故开放式中系数最大项是T4=Cx3=20x3.
答案:B
2.已知二项式n的开放式中第4项为常数项,则1+(1-x)2+(1-x)3+…+(1-x)n中x2项的系数为( )
A.-19 B.19
C.20 D.-20
解析:n的开放式Tr+1=C()n-r·r=Cx-,由题意知-=0,得n=5,则所求式子中的x2项的系数为C+C+C+C=1+3+6+10=20.
答案:C
3.设a∈Z,且0≤a<13,若512 012+a能被13整除,则a=( )
A.0 B.1
C.11 D.12
解析:512 012+a=a+(1-13×4)2 012=a+1-C13×4+C(13×4)2+…+C(13×4)2 012,又512 012+a能被13整除,又∵0≤a<13,
∴a+1=13,故a=12.
答案:D
4.若(1-2x)2 014=a0+a1x+…+a2 013x2 013+a2 014x2 014(x∈R),则++…++的值为( )
A.2 B.0
C.-1 D.-2
解析:令x=0,则a0=1,令x=,
则a0+++…++=0,
∴++…++=-1,故选C.
答案:C
5.若(x+2+m)9=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a9(x+1)9,且(a0+a2+…+a8)2-(a1+a3+…+a9)2=39,则实数m的值为( )
A.1或-3 B.-1或3
C.1 D.-3
解析:令x=0,得到a0+a1+a2+…+a9=(2+m)9,令x=-2,得到a0-a1+a2-a3+…-a9=m9,所以有(2+m)9m9=39,即m2+2m=3,解得m=1或-3,故选A.
答案:A
6.设a=(3x2-2x)dx,则二项式6开放式中的第4项为( )
A.-1 280x3 B.-1 280
C.240 D.-240
解析:由微积分基本定理知a=4,6开放式中的第4项为T3+1=C(4x2)33=-1 280x3,故选A.
答案:A
7.[2022·课标全国Ⅰ](x-y)(x+y)8的开放式中x2y7的系数为__________.(用数字填写答案)
解析:(x+y)8中,Tr+1=Cx8-ryr,令r=7,再令r=6,得x2y7的系数为C-C68=8-28=-20.
答案:-20
8.[2022·课标全国Ⅱ](x+a)10的开放式中,x7的系数为15,则a=__________.(用数字填写答案)
解析:二项开放式的通项公式为Tr+1=Cr10x10-rar,当10-r=7时,r=3,T4=Ca3x7,则Ca3=15,故a=.
答案:
9.若将函数f(x)=x5表示为f(x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5,其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=__________.
解析:不妨设1+x=t,则x=t-1,因此有(t-1)5=a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5,则a3=C(-1)2=10.
答案:10
10.已知(a2+1)n开放式中的各项系数之和等于5的开放式的常数项,而(a2+1)n的开放式的系数最大的项等于54,求正数a的值.
解析:5开放式的通项为Tr+1=C5-r·r=5-rCx,令20-5r=0,得r=4,故常数项T5=C×=16.又(a2+1)n开放式的各项系数之和为2n,由题意得2n=16,∴n=4.
∴(a2+1)4开放式中系数最大的项是中间项T3,从而C(a2)2=54,解得a=.
B级 力气提升练
11.[2022·浙江]在(1+x)6(1+y)4的开放式中,记xmyn项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=( )
A.45 B.60
C.120 D.210
解析:由题意知f(3,0)=CC,f(2,1)=CC,f(1,2)=CC,f(0,3)=CC,因此f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=120,选C.
答案:C
12.设函数f(x)=则当x>0时,f[f(x)]表达式的开放式中常数项为( )
A.-20 B.20
C.-15 D.15
解析:当x>0时,f(x)=-<0,则
f[f(x)]=6=6.
Tr+1=C()6-r·r=(-1)rCx·x=(-1)rCx3-r.令3-r=0,得r=3,此时T4=(-1)3C6=-20.
答案:A
13.已知n的开放式中,前三项系数成等差数列.
(1)求n;
(2)求第三项的二项式系数及项的系数;
(3)求含x项的系数.
解析:(1)∵前三项系数1,C,C成等差数列.
∴2·C=1+C,即n2-9n+8=0.
∴n=8或n=1(舍).
(2)由n=8知其通项公式Tr+1=C·()8-r·r=r·C·x ,r=0,1,…,8.
∴第三项的二项式系数为C=28.
第三项系数为2·C=7.
(3)令4-r=1,得r=4,
∴含x项的系数为4·C=.
14.若某一等差数列的首项为C-A,公差为m的开放式中的常数项,其中m是7777-15除以19的余数,则此数列前多少项的和最大?并求出这个最大值.
解析:设该等差数列为{an},公差为d,前n项和为Sn.
由已知得
又n∈N*,∴n=2.
∴C-A=C-A
=C-A=-5×4
=100,
∴a1=100.
∵7777-15=(76+1)77-15
=7677+C·7676+…+C·76+1-15
=76(7676+C·7675+…+C)-14
=76M-14(M∈N*),
∴7777-15除以19的余数是5,即m=5.
∴m的开放式的通项是Tr+1=C·5-rr=(-1)rC5-2rx (r=0,1,2,3,4,5),
令r-5=0,得r=3,代入上式,得T4=-4,即d=-4,
从而等差数列的通项公式是an=100+(n-1)×(-4)=104-4n.
设其前k项之和最大,则
解得k=25或k=26,故此数列的前25项之和与前26项之和相等且最大,
S25=S26=×25=×25=1 300.
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