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  • 2021-06-15 发布

人教版高中数学选修2-3练习:第一章1-3-1-3-2“杨辉三角”与二项式系数的性质word版含解析

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第一章 计数原理 1.3 二项式定理 1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质 A 级 基础巩固 一、选择题 1.(1+x)2n+1(n∈N*)的展开式中,二项式系数最大的项所在的项 数是( ) A.n,n+1 B.n-1,n C.n+1,n+2 D.n+2,n+3 解析:因为 2n+1 为奇数,所以展开式中间两项的二项式系数最 大,中间两项的项数是 n+1,n+2. 答案:C 2.已知(1+x)+(1+x)2 +…+(1+x)n=a0 +a1x+a2x2 +…+ anxn(n∈N*),若 a0+a1+…+an=30,则 n 等于( ) A.5 B.3 C.4 D.7 解析:令 x=1 得 a0+a1+…+an=2+22+…+2n=30,解得 n= 4. 答案:C 3.在(x+y)n 展开式中第 4 项与第 8 项的系数相等,则展开式中系 数最大的项是( ) A.第 6 项 B.第 5 项 C.第 5、第 6 项 D.第 6、第 7 项 解析:因为 C3n=C7n,所以 n=10,系数最大的项即为二项式系数 最大的项. 答案:A 4.已知 C0n+2C1n+22C2n+…+2nCnn=729,则 C1n+C3n+C 5n的值等 于( ) A.64 B.32 C.63 D.31 解析:由已知(1+2)n=3n=729,解得 n=6,则 C1n+C3n+C5n=C16+ C36+C56=1 2 ×26=32. 答案:B 5.设 5x- 1 x n 的展开式中各项系数之和为 M,二项式系数之和 为 N,若 M-N=240,则展开式中 x 的系数为( ) A.-150 B.150 C.300 D.-300 解析:令 x=1,得 M=4n,又 N=2n,故 4n-2n=240,解得 n= 4.展开式中的通项为 Tr+1=Cr4(5x)4-r - 1 x r =(-1)r54-rCr4x4-3 2r,令 4 -3 2r=1 得 r=2,所以当 r=2 时,展开式中 x 的系数为(-1)2·C24·52 =150. 答案:B 二、填空题 6.(a+ a)n 的展开式中奇数项系数和为 512,则展开式的第八项 T8=________. 解析:C0n+C2n+C4n+…=2n-1=512=29,所以 n=10,所以 T8= C710a3( a)7=120a 13 2 . 答案:120a 13 2 7.(1+ x)n 展开式中的各项系数的和大于 8 而小于 32,则系数最 大的项是________. 解析:因为 8<C0n+C1n+C2n+…+Crn+…+Cnn<32,即 8<2n<32. 所以 n=4.所以展开式共有 5 项,系数最大的项为 T3=C24( x)2=6x. 答案:6x 8.如图是一个类似杨辉三角的递推式,则第 n 行的首尾两个数均 为________. 1 3 3 5 6 5 7 11 11 7 9 18 22 18 9 … 解析:由于每行的第 1 个数 1,3,5,7,9,…成等差数列,由等 差数列的知识可知,an=2n-1. 答案:2n-1 三、解答题 9.已知(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,求: (1)a0+a1+a2+a3+a4; (2)(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2. 解:(1)由(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4, 令 x=1 得(2-3)4=a0+a1+a2+a3+a4, 所以 a0+a1+a2+a3+a4=1. (2)在(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4 中, 令 x=1 得(2-3)4=a0+a1+a2+a3+a4,① 令 x=-1 得(-2-3)4=a0-a1+a2-a3+a4.② 所以(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2=(a0-a1+a2-a3+a4)(a0+a1+a2+ a3+a4)=(-2-3)4(2-3)4=(2+3)4(2-3)4=625. 10.(1+2x)n 的展开式中第六项与第七项的系数相等,求展开式中 二项式系数最大的项和系数最大的项. 解:T6=C5n(2x)5,T7=C6n(2x)6,依题意有 C5n25=C6n26, 解得 n=8. 所以(1+2x)n 的展开式中,二项式系数最大的项为 T5=C48(2x)4=1 120x4. 设第(k+1)项系数最大,则有 Ck82k≥Ck-18 2k-1, Ck82k≥Ck+18 2k+1, 解得 5≤k≤6. 又因为 k∈{0,1,2,…,8},所以 k=5 或 k=6. 所以系数最大的项为 T6=1 792x5,T7=1 792x6. B 级 能力提升 1.若 9n+C1n+1·9n-1+…+Cn-1n+1·9+C nn+1是 11 的倍数,则自然 数 n 为( ) A.奇数 B.偶数 C.3 的倍数 D.被 3 除余 1 的数 解析:9n+C1n+1·9n-1+…+Cn-1n+1·9+Cnn+1=1 9(9n+1+C1n+1·9n+… +Cn-1n+1·92+Cnn+1+Cn+1n+1)-1 9 =1 9(9+1)n+1-1 9 =1 9(10n+1-1)是 11的倍数, 所以 n+1 为偶数,n 为奇数. 答案:A 2.(2015·山东卷)观察下列各式: C01=40; C03+C13=41; C05+C15+C25=42; C07+C17+C27+C37=43; …… 照此规律,当 n∈N*时, C02n-1+C12n-1+C22n-1+…+Cn-12n-1=________. 解析:具体证明过程可以是: C02n-1+C12n-1+C22n-1+…+Cn-12n-1=1 2(2C02n-1+2C12n-1+2C22n-1+… +2Cn-12n-1)=1 2(C02n-1+C2n-12n-1)+(C12n-1+C2n-22n-1)+(C22n-1+C2n-32n-1)+…+ (Cn-12n-1+Cn2n-1)]=1 2(C02n-1+C12n-1+C22n-1+…+Cn-12n-1+Cn2n-1+…+ C2n-12n-1)=1 2 ·22n-1=4n-1. 答案:4n-1 3.已知(a2+1)n 展开式中的各项系数之和等于 16 5 x2+ 1 x 5 的展开 式的常数项,而(a2+1)n 的展开式的系数最大的项等于 54,求 a 的值. 解:由 16 5 x2+ 1 x 5 得 Tr+1=Cr5 16x2 5 5-r 1 x r = 16 5 5-r Cr5x 20-5r 2 , 令 Tr+1 为常数项,则 20-5r=0, 所以 r=4,常数项 T5=C45·16 5 =16. 又(a2+1)n 展开式中的各项系数之和等于 2n,由此得到 2n=16,n =4. 所以(a2+1)4 展开式中系数最大项是中间项 T3=C24a4=54. 解得 a=± 3.