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- 2021-06-11 发布
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知识点一 三项展开式问题
1.(x2+3x+2)5展开式中x项的系数是________.
答案 240
解析 (x2+3x+2)5=[(x2+3x)+2]5=C(x2+3x)5+C(x2+3x)4·2+C(x2+3x)3·22+C(x2+3x)2·23+C(x2+3x)·24+C·25,
显然在(x2+3x)n中,n>1时展开式中不含x项.
∴x的系数为C·3·24=240.
知识点二 多个二项式相乘问题
2.(x2+2)5的展开式的常数项是________.
答案 3
解析 (x2+2)5
=x25+25,
对于x25的通项为
Tr+1=x2C5-r·(-1)r
=(-1)rCx-8+2r.
令-8+2r=0,即r=4,
即T5=(-1)4C=5.
对25的通项为
T′r+1=2C5-r·(-1)r.
令5-r=0,即r=5,T6′=-2.
∴(x2+2)5的展开式的常数项为5-2=3.
3.在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记xmyn项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=________.
答案 120
解析 f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=CC+CC+CC+CC=120.
知识点三 近似计算与整除问题
4.(1.05)6的计算结果精确到0.01的近似值是( )
A.1.23 B.1.24 C.1.33 D.1.34
答案 D
解析 (1.05)6=(1+0.05)6=C+C×0.05+C×0.052+C×0.053+…=1+0.3+0.0375+0.0025+…≈1.34.
5.233除以9的余数是________.
答案 8
解析 233=(23)11=811=(9-1)11
=C911×(-1)0+C910×(-1)1+…+C91×(-1)10+C90×(-1)11.
分析易得:其展开式中C911×(-1)0+C910×(-1)1+…+C91×(-1)10能被9整除,而最后一项为-1,则233除以9的余数是8.
6.设a∈Z,且0≤a<13,若512015+a能被13整除,则a=________.
答案 1
解析 ∵512015+a=(52-1)2015+a=C522015-C522014+C522013-…+C521-1+a,
能被13整除,0≤a<13.
故-1+a能被13整除,故a=1.
7.求证2n+2·3n+5n-4能被25整除(n∈N*).
证明 原式=4(5+1)n+5n-4
=4(C·5n+C·5n-1+C·5n-2+…+C)+5n-4=4(C·5n+C·5n-1+…+C·52)+25n,以上各项均为25的整数倍,故得证.
知识点四 二项式系数的应用
8.已知m,n是正整数,f(x)=(1+x)m+(1+x)n的展开式中x的系数为7,
(1)对于使f(x)的x2的系数为最小的m,n,求出此时x3的系数;
(2)利用上述结果,求f(0.003)的近似值;(精确到0.01)
(3)已知(1+2x)8展开式的二项式系数的最大值为a,系数的最大值为b,求.
解 (1)根据题意得:C+C=7,
即m+n=7,①
f(x)中的x2的系数为
C+C=+=.
将①变形为n=7-m代入上式得:x2的系数为m2-7m+21=2+,
故当m=3,或m=4时,x2的系数的最小值为9.
当m=3、n=4时,x3的系数为C+C=5;
当m=4、n=3时,x3的系数为C+C=5.
(2)f(0.003)=(1+0.003)4+(1+0.003)3
≈C+C×0.003+C+C×0.003=2.02.
(3)由题意可得a=C=70,再根据
即
求得r=5或6,此时,b=7×28,
∴=.
9.设(2-x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100·x100,求下列各式的值.
(1)求a0;
(2)a1+a2+a3+a4+…+a100;
(3)a1+a3+a5+…+a99;
(4)(a0+a2+…+a100)2-(a1+a3+…+a99)2;
(5)|a0|+|a1|+…+|a100|.
解 (1)令x=0,则展开式为a0=2100.
(2)令x=1,
可得a0+a1+a2+…+a100=(2-)100,①
所以a1+a2+…+a100=(2-)100-2100.
(3)令x=-1,
可得a0-a1+a2-a3+…+a100=(2+)100.②
与①式联立相减得
a1+a3+…+a99=.
(4)由①②可得,
(a0+a2+…+a100)2-(a1+a3+…+a99)2=(a0+a1+a2+…+a100)(a0-a1+a2-…+a100)=(2-)100·(2+)100=1.
(5)|a0|+|a1|+…+|a100|,
即(2+x)100的展开式中各项系数的和,在(2+x)100的展开式中,令x=1,可得各项系数的和为(2+)100.
一、选择题
1.3的展开式中常数项为( )
A.-8 B.-12 C.-20 D.20
答案 C
解析 3=6的展开式的通项公式为C(-1)rx6-2r,令6-2r=0,得r=3,则展开式中常数项为C(-1)3=-20.
2.在(1+x)6(2+y)4的展开式中,含x4y3项的系数为( )
A.210 B.120 C.80 D.60
答案 B
解析 在展开式中,含x4y3的项为Cx4·C·2·y3=120x4y3,故系数为120.
3.11100-1末尾连续零的个数为( )
A.7 B.5 C.4 D.3
答案 D
解析 11100-1=(10+1)100-1=C10100+C1099+…+C10+C-1=10100+C1099+…+C103+C102+1000,则末尾连续零的个数为3.故选D.
4.设复数x=(i是虚数单位),则Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2015等于( )
A.i B.-i-1 C.-1+i D.1+i
答案 B
解析 x==-1+i,Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2015=(1+x)2015-1=i2015-1=i3-1=-i-1.故选B.
5.(1-2x)2014=a0+a1x+a2x2+…+a2014x2014(x∈R),则++…+的值为( )
A.2 B.0 C.-1 D.-2
答案 C
解析 令x=0,得a0=1,
令x=得a0+++…+=0,
所以++…+=-1.
二、填空题
6.已知C+2C+22C+23C+…+2nC=729,则C+C+C+…+C等于________.
答案 63
解析 逆用二项式定理得C+2C+22C+…+2nC=(1+2)n=3n=729,即3n=36,n=6,所以C+C+C+…+C=26-C=64-1=63.
7.若(-x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+…+a10)2-(a1+a3+…+a9)2=________.
答案 1
解析 令x=1,得:a0+a1+a2+…+a10=(-1)10,
令x=-1得:a0-a1+a2-a3+…+a10=(+1)10,
故(a0+a2+…+a10)2-(a1+a3+…+a9)2
=(a0+a1+a2+…+a10)(a0-a1+a2-a3+…+a10)=(-1)10(+1)10=1.
8. 设a≠0,n是大于1的自然数,n的展开式为a0+a1x+a2x2+…+anxn.若点Ai(i,ai)(i=0,1,2)的位置如图所示,则a=________.
答案 9
解析 由题意知A0(0,1),A1(1,3),A2(2,4).故a0=1,a1=3,a2=4.由n的展开式的通项公式知Tr+1=Cr(r=0,1,2,…,n).
∴故可得
三、解答题
9.已知f(x)=(1+x)m,g(x)=(1+5x)n(m,n∈N*)
(1)若m=4,n=5时,求f(x)·g(x)的展开式中含x2的项;
(2)若h(x)=f(x)+g(x),且h(x)的展开式中含x的项的系数为24,那么当m,n为何值时,h(x)的展开式中含x2的项的系数取得最小值?
(3)若(1+5x)n(n≤10,n∈N*)的展开式中,倒数第2、3、4项的系数成等差数列,求(1+5x)n的展开式中系数最大的项.
解 (1)当m=4,n=5时,f(x)=(1+x)4=Cx0+Cx1+Cx2+Cx3+Cx4,
g(x)=(1+5x)5=C(5x)0+C(5x)1+…+C(5x)5,
则f(x)·g(x)的展开式中含x2的项为(C·50C+C·5C+C·52C)x2,
即f(x)·g(x)的展开式中含x2的项为356x2.
(2)因为h(x)=f(x)+g(x),且h(x)的展开式中含x的项的系数为24,则C+5C=24,
即m=24-5n(其中1≤n≤4,n∈N*),
又h(x)的展开式中含x2的项的系数为C+52C=+=+=25n2-130n+276=252+107(其中1≤n≤4,n∈N*),
又因为>,
所以当n=3时(此时m=9),h(x)的展开式中含x2的项的系数取得最小值为111.
(3)在(1+5x)n(n≤10,n∈N*)的展开式中,倒数第2、3、4项的系数分别为C·5n-1,C·5n-2,C·5n-3,又因为倒数第2、3、4项的系数成等差数列,所以
2C·5n-2=C·5n-1+C·5n-3,
整理得:n2-33n+182=0,
解之得:n=7或n=26,
又因为n≤10,n∈N*,
所以n=7或n=26(不合题意舍去)
设二项式(1+5x)7的展开式中系数最大的项为第r+1项(即Tr+1=C(5x)r),
则
整理并解之得:≤r≤,
又因为n≤10,n∈N*,所以r=6.
10.已知fn(x)=(1+x)n.
(1)若f2011(x)=a0+a1x+…+a2011x2011,求a1+a3+…+a2009+a2011的值;
(2)若g(x)=f6(x)+2f7(x)+3f8(x),求g(x)中含x6项的系数.
解 (1)因为fn(x)=(1+x)n,
所以f2011(x)=(1+x)2011,
又f2011(x)=a0+a1x+…+a2011x2011,
所以f2011(1)=a0+a1+…+a2011=22011,①
f2011(-1)=a0-a1+…+a2010-a2011=0,②
①-②得2(a1+a3+…+a2009+a2011)=22011,
所以a1+a3+…+a2009+a2011=22010.
(2)因为g(x)=f6(x)+2f7(x)+3f8(x),所以g(x)=(1+x)6+2(1+x)7+3(1+x)8.g(x)中含x6项的系数为C+2C+3C=99.
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