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课时跟踪检测(七) 二项式定理
展开A.1 B.-1
C.(-1)n D.3n
解析:选C 逆用公式,将1看作公式中的a,-2看作公式中的b,可得原式=(1-2)n=(-1)n.
2.若(2x-3eq \r(x))n+3的展开式中共有15项,则自然数n的值为( )
A.11 B.12
C.13 D.14
解析:选A 因为(2x-3eq \r(x))n+3的展开式中共n+4项,所以n+4=15,即n=11.
3.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(x)+\f(1,2\r(x))))8的展开式中常数项为( )
A.eq \f(35,16) B.eq \f(35,8)
C.eq \f(35,4) D.105
解析:选B Tr+1=Ceq \\al(r,8)(eq \r(x))8-req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2\r(x))))r=eq \f(1,2r)Ceq \\al(r,8)x4-r,令4-r=0,得r=4,展开式的第5项为常数项,
∴T5=eq \f(1,24)·Ceq \\al(4,8)=eq \f(35,8).
4.(2020·全国卷Ⅰ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(y2,x)))(x+y)5的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10
C.15 D.20
解析:选C 因为(x+y)5的通项公式为Ceq \\al(r,5)x5-ryr(r=0,1,2,3,4,5),所以r=1时,eq \f(y2,x)Ceq \\al(1,5)x4y=5x3y3;r=3时,xCeq \\al(3,5)x2y3=10x3y3,所以x3y3的系数为5+10=15.
5.对任意实数x,有x3=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+a3(x-2)3,则a2的值为( )
A.3 B.6
C.9 D.21
解析:选B ∵x3=[(x-2)+2]3=Ceq \\al(0,3)(x-2)3+Ceq \\al(1,3)(x-2)2·2+Ceq \\al(2,3)(x-2)·22+Ceq \\al(3,3)·23=8+12(x-2)+6(x-2)2+(x-2)3,∴a2=6.
6.二项式(x+y)5的展开式中,含x2y3的项的系数是________.
解析:∵T4=Ceq \\al(3,5)x2y3,∴含x2y3的项的系数是Ceq \\al(3,5)=10.
答案:10
7.(1+x)3+(1+x)4+…+(1+x)10展开式中x3的系数为________.
解析:x3的系数为Ceq \\al(3,3)+Ceq \\al(3,4)+Ceq \\al(3,5)+…+Ceq \\al(3,10)=Ceq \\al(4,4)+Ceq \\al(3,4)+Ceq \\al(3,5)+…+Ceq \\al(3,10)=Ceq \\al(4,11)=330.
答案:330
8.若eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(a,x)))9的展开式中x3的系数是-84,则a=________.
解析:展开式的通项为Tr+1=Ceq \\al(r,9)x9-r(-a)req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))r=Ceq \\al(r,9)·(-a)rx9-2r(0≤r≤9,r∈N).当9-2r=3时,解得r=3,根据题意得Ceq \\al(3,9)(-a)3=-84,解得a=1.
答案:1
9.已知eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(x)+\f(1,2\r(4,x))))n的展开式中,前三项的系数成等差数列.
(1)求n;
(2)求展开式中的有理项;
(3)求展开式中系数最大的项.
解:(1)由二项展开式知,前三项的系数分别为Ceq \\al(0,n),eq \f(1,2)Ceq \\al(1,n),eq \f(1,4)Ceq \\al(2,n),
由已知得2×eq \f(1,2)Ceq \\al(1,n)=Ceq \\al(0,n)+eq \f(1,4)Ceq \\al(2,n),解得n=8(n=1舍去).
(2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\r(x)+\f(1,2\r(4,x))))8的展开式的通项Tr+1=Ceq \\al(r,8)(eq \r(x))8-r·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2\r(4,x))))r=2-rCeq \\al(r,8)x4-eq \f(3r,4)(r=0,1,…,8),
要求有理项,则4-eq \f(3r,4)必为整数,即r=0,4,8,共3项,这3项分别是T1=x4,T5=eq \f(35,8)x,T9=eq \f(1,256x2).
(3)设第r+1项的系数ar+1最大,则ar+1=2-rCeq \\al(r,8),
则eq \f(ar+1,ar)=eq \f(2-rC\\al(r,8),2-r-1C\\al(r-1,8))=eq \f(9-r,2r)≥1,
eq \f(ar+1,ar+2)=eq \f(2-rC\\al(r,8),2-r+1C\\al(r+1,8))=eq \f(2r+1,8-r)≥1,解得2≤r≤3.
当r=2时,a3=2-2Ceq \\al(2,8)=7,当r=3时,a4=2-3Ceq \\al(3,8)=7,
因此,第3项和第4项的系数最大,
故系数最大的项为T3=7xeq \f(5,2),T4=7xeq \f(7,4).
10.求(x+2)10(x2-1)的展开式中x10的系数.
解:(x+2)10(x2-1)=x2(x+2)10-(x+2)10,
本题求x10的系数,只需求(x+2)10展开式中x8及x10的系数.
由Tr+1=Ceq \\al(r,10)x10-r·2r,
取r=2得x8的系数为Ceq \\al(2,10)×22=180,
又x10的系数为Ceq \\al(0,10)=1,因此所求系数为180-1=179.
1.若二项式(x+2)n的展开式的第4项是eq \f(5,2),第3项的二项式系数是15,则x的值为( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,4)
C.eq \f(\r(2),8) D.eq \f(1,8)
解析:选B 由二项式(x+2)n的展开式的第4项为23Ceq \\al(3,n)xn-3,第3项的二项式系数是Ceq \\al(2,n),可知Ceq \\al(2,n)=15,23Ceq \\al(3,n)xn-3=eq \f(5,2),解得n=6,x=eq \f(1,4),故选B.
2.(1-x)4(1-eq \r(x))3的展开式中x2的系数是( )
A.-6 B.-3
C.0 D.3
解析:选A ∵(1-x)4(1-eq \r(x))3=(1-4x+6x2-4x3+x4)(1-3xeq \f(1,2)+3x-xeq \f(3,2)),
∴x2的系数是-12+6=-6.
3.(1+eq \r(2))5=a+beq \r(2)(a,b为有理数),则a+b=________.
解析:∵(1+eq \r(2))5=1+Ceq \\al(1,5)eq \r(2)+Ceq \\al(2,5)(eq \r(2))2+Ceq \\al(3,5)(eq \r(2))3+Ceq \\al(4,5)(eq \r(2))4+Ceq \\al(5,5)(eq \r(2))5=41+29eq \r(2),
∴a=41,b=29,a+b=41+29=70.
答案:70
4.已知(eq \r(x)+eq \r(3,x))n(其中n<15)的展开式中第9项,第10项,第11项的二项式系数成等差数列.
(1)求n的值;
(2)写出它展开式中的所有有理项.
解:(1)由(eq \r(x)+eq \r(3,x))n(其中n<15)的展开式中第9项,第10项,第11项的二项式系数分别是Ceq \\al(8,n),Ceq \\al(9,n),Ceq \\al(10,n),得eq \f(n!,8!n-8!)+eq \f(n!,10!n-10!)=2·eq \f(n!,9!n-9!),
化简得90+(n-9)(n-8)=20(n-8),
即n2-37n+322=0,解得n=14或n=23,
因为n<15,所以n=14.
(2)展开式的通项Tr+1=Ceq \\al(r,14)xeq \f(14-r,2)·xeq \f(r,3)=Ceq \\al(r,14)·xeq \f(42-r,6),
展开式中的有理项当且仅当r是6的倍数,0≤r≤14,
所以展开式中的有理项共3项是:
r=0,T1=Ceq \\al(0,14)x7=x7;
r=6,T7=Ceq \\al(6,14)x6=3 003x6;
r=12,T13=Ceq \\al(12,14)x5=91x5.
5.已知m,n∈N*,f(x)=(1+x)m+(1+x)n的展开式中x的系数为19,求x2的系数的最小值及此时展开式中x7的系数.
解:由题设知m+n=19,又m,n∈N*,所以1≤m≤18.
x2的系数为Ceq \\al(2,m)+Ceq \\al(2,n)=eq \f(1,2)(m2-m)+eq \f(1,2)(n2-n)=m2-19m+171.
所以当m=9或10时,x2的系数的最小值为81,
此时x7的系数为Ceq \\al(7,9)+Ceq \\al(7,10)=156.
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