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五十七 二项式定理
(建议用时:45 分钟)
A 组 全考点巩固练
1.在
2x-
1
x
n
的展开式中,各项系数之和与二项式系数之和的比为 1∶64,则展开式
中常数项为( )
A.240B.-240
C.160D.-160
D 解析:在
2x-
1
x
n
的展开式中,各项系数之和与二项式系数之和的比为 1∶64.
令 x=1,得各项系数之和为 1,二项式系数之和为 2n,
所以
1
2n
=
1
64
,得 n=6.
故展开式的通项公式为 Tk+1=Ck
6(2x)6-k
-
1
x
k
=(-1)k26-k·Ck
6x6-2k.
令 6-2k=0,得 k=3,可得展开式中常数项为-23C3
6=-160.
2.(某某联考)若等式 1+x+x2+x3=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+a3(1-x)3 对一切 x∈R
都成立,其中 a0,a1,a2,a3 为常数,则 a0+a1+a2+a3=( )
A.2B.1
C.4D.-1
B 解析:令 x=0,可得 a0+a1+a2+a3=1.
3.(2020·某某联考)若(2x2-n)·
x-
2
x
3
的展开式的各项系数之和为 5,则该展开式中 x
项的系数为()
A.-66B.-18
C.18D.66
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D 解析:令 x=1,可得(2-n)(1-2)3=5,所以 n=7.
又
x-
2
x
3
的通项公式为 Tk+1=Ck
3(-2)kx3-2k,在(2x2-7)
x-
2
x
3
的展开式中,x 的系
数为 2×C2
3×(-2)2-7×C1
3×(-2)=66.故选 D.
4.已知 C0
n+2C1
n+22C2
n+23C3
n+…+2nCn
n=729,则 C1
n+C2
n+C3
n+…+C n
n等于()
A.63B.64
C.31D.32
A 解析:逆用二项式定理得 C0
n+2C1
n+22C2
n+23C3
n+…+2nCn
n=(1+2)n=3n=729,即
3n=36,所以 n=6,所以 C1
n+C2
n+C3
n+…+Cn
n=26-C0
6=64-1=63.
5.(2020·某某一中高三三模)已知
x+
1
x
-2
(x-1)5=a0x-1+a1+a2x+a3x2+a4x3+
a5x4+a6x5+a7x6,则 a4=()
A.21B.42
C.-35D.-210
C 解析:
x+
1
x
-2
(x-1)5=
x-1 7
x
,a4 即为(x-1)7 展开式中 x4 的系数-C3
7=-35,
所以 a4=-35.故选 C.
6.(2020·某某预测冲刺)在(1+x)8(1+y)5 的展开式中,记 x3y2 的系数为 m,x5y3 的系
数为 n,则 m+n=( )
A.1 260B.1 120
C.840D.630
B 解析:二项式(1+x)8 展开式的通项为 Tr+1=Cr
8xr(其中 r=0,1,…,8),
二项式(1+y)5 展开式的通项为 TR+1=CR
5yR(其中 R=0,1,…,5).
令 r=3,R=2,可得 C5
8x3C2
5y2=C3
8C2
5x3y2,即 m=C3
8C2
5;
令 r=5,R=3,可得 C5
8x5C3
5y3=C5
8C3
5x5y3,即 n=C5
8C3
5.
所以 m+n=560+560=1 120.故选 B.
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7.(2020·东城区高三一模)若二项式
2x-
1
x
n
的展开式共有 7 项,则 n=________;常
数项为________.
6 -160 解析:因为
2x-
1
x
n
的展开式共有 7 项,所以 n=6,所以
2x-
1
x
6
展开式
的通项公式为 Tk+1=Ck
6·(2x)6-k·
-
1
x
k
=(-1)k·26-kCk
6x6-2k.
令 6-2k=0,解得 k=3,
所以
2x-
1
x
6
的展开式的常数项为 T4=-23C3
6=-160.
8.(x+1)
ax-
1
x
6
(a>0)的二项展开式中的常数项是 60,则展开式中各项系数之和为
________.
2 解析:(x+1)
ax-
1
x
6
=x
ax-
1
x
6
+
ax-
1
x
6
.
而
ax-
1
x
6
的通项公式为 Tk+1=Ck
6(ax)6-k
-
1
x
k
=(-1)ka6-k·Ck
6x .
根据题意,6-
3
2
k=0,所以 k=4,
所以常数项为(-1)4a2C4
6=60,所以 a=2.
令 x=1,(1+1)(2-1)6=2,所以展开式中各项系数之和为 2.
9.(2020·某某第一中学高三二模)若 x5=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+…+a5(x-2)5,则
a1=________,a1+a2+…+a5=________.
80 211 解析:因为 x5=[2+(x-2)]5,则 a1=C1
5·24=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.
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10.(2020·某某中学高三一模)已知多项式(x+2)m·(x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+am+
nxm+n 满足 a0=4,a1=16,则 m+n=________,a0+a1+a2+…+am+n=________.
5 72 解析:因为多项式(x+2)m·(x+1)n= a0+a1x+a2x2+…+am+nxm+n 满足 a0=4,
a1=16,
所以令 x=0,得 2m×1n=a0=4,则 m=2,
所以(x+2)2(x+1)n=(x2+4x+4)(x+1)n,
所以该多项式的一次项系数为 4Cn
n1n+4Cn-1
n 1n-1=16,
所以 Cn-1
n =3,
所以 n=3,
所以 m+n=5.
令 x=1,得(1+2)2×(1+1)3=a0+a1+a2+…+am+n=72.
B 组 新高考培优练
11.(2020·某某高三三模)在
x-
1
2x
6
(x+3)的展开式中,常数项为( )
A.-
15
2
B.
15
2
C.-
5
2
D.
5
2
A 解析:原式=x
x-
1
2x
6
+3
x-
1
2x 6①.
而
x-
1
2x
6
的通项公式为
-
1
2 kCk
6x6-2k.当 6-2k=-1 时,k=
7
2
∉ Z,故①式中的前
一项不会出常数项;当 6-2k=0,即 k=3 时,可得①式中的后一项的常数项乘 3 即为所
求,
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此时原式常数项为 3
-
1
2
3
C3
6=-
15
2
.故选 A.
12.(多选题)(2020·聊城一中高三模拟)对于二项式
1
x
+x3 n
(n∈N*),以下判断正确的
有( )
A.存在 n∈N*,展开式中有常数项
B.对任意 n∈N*,展开式中没有常数项
C.对任意 n∈N*,展开式中没有 x 的一次项
D.存在 n∈N*,展开式中有 x 的一次项
AD 解析:二项式
1
x
+x3 n
(n∈N*)展开式的通项公式为 Tk+1=Ck
n
1
x
n-k
(x3)k=Ck
nx4k
-n.
不妨令 n=4,则 k=1 时,展开式中有常数项,故 A 正确,B 错误;
令 n=3,则 k=1 时,展开式中有 x 的一次项,故 C 错误,D 正确.
故选 AD.
13.(2020·某某第二中学高三冲刺)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=( )
A.405B.810
C.243D.64
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.
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故选 B.
14.(2020·某某一模)若
3 x+
1
x2 n 的展开式中各项系数的和为 1 024,则常数项为
________.
405 解析:令 x=1,得 4n=1 024,解得 n=5,所以该二项展开式的通项公式为 Tk+
1=Ck
5·(3 x)5-k
1
x2 k=Ck
5·35-k·x ·x-2k=Ck
5·35-k·x k.令
5
2
-
5
2
k=0,得 k=1,所以常
数项为 C1
5×34=405.
15.(2020·某某某某高三二模)设 f(x,n)=(1+x)n,n∈N*.
(1)求 f(x,6)的展开式中系数最大的项;
(2)n∈N*时,化简 C0
n4n-1+C1
n4n-2+C2
n4n-3+…+Cn-1
n 40+Cn
n4-1.
解:(1)f(x,6)=(1+x)6,其通项公式为 Tk+1=Ck
6xk,
故各项的系数即为二项式系数,故系数最大的项为 T4=C3
6x3=20x3.
(2)C0
n4n-1+C1
n4n-2+C2
n4n-3+…+Cn-1
n 40+Cn
n4-1
=
1
4
(C0
n4n+C1
n4n-1+C2
n4n-2+…+Cn-1
n 41+Cn
n)=
1
4
(4+1)n=
5n
4
.