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第一章 1.3 1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质(优秀经典课时作业练习及答案详解)

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[A组 学业达标]

1.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项二项式系数相同的项是( ) A.第n-k项 C.第n-k+1项

B.第n-k-1项 D.第n-k+2项

k-1n-k+1-1解析:第k项的二项式系数是Ck,故第n-k+2项的二项式系n,由于Cn=Cn

-k+1. 数为Cnn

答案:D

?1?2.设二项式?3x+?n的展开式中第5项是常数项,那么这个展开式中系数最大的项是

x??

( )

A.第9项

C.第9项和第10项 解析:因为展开式的第5项为

T5=C4nx

B.第8项

D.第8项和第9项

n-4n-4

-4,所以令-4=0,解得n=16,所以33

展开式中系数最大的项是第9项.

答案:A

3.(x-y)7的展开式中,系数的绝对值最大的项是( ) A.第4项 C.第5项

B.第4、5项 D.第3、4项

解析:(x-y)n的展开式有n+1项,当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大.而(x-y)7的展开式中,系数的绝对值最大的项是中间两项,即第4、5项.

答案:B 4.(1+x)2n

+1

的展开式中,二项式系数最大的项所在的项数是( )

B.n-1,n D.n+2,n+3

A.n,n+1 C.n+1,n+2

解析:2n+1为奇数,展开式中中间两项的二项式系数最大,分别为第?第?

?2n+1-1?

+1?项,2??

?2n+1+1?

+1?项,即第(n+1)项与第(n+2)项.故选C. 2??

答案:C

5.设(x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a0+a1+a2+…+a11的值为( )

A.-2 C.1

B.-1 D.2

解析:令x=-1,则原式化为[(-1)2+1][2×(-1)+1]9=-2 =a0+a1(2-1)+a2(2-1)2+…+a11(2-1)11, ∴a0+a1+a2+…+a11=-2. 答案:A

6.若(x+3y)n的展开式中各项系数的和等于(7a+b)10的展开式中二项式系数的和,则n的值为________.

n11010解析:(7a+b)10的展开式中二项式系数的和为C010+C10+…+C10=2,令(x+3y)中x

=y=1,则由题设知,4n=210,即22n=210,解得n=5.

答案:5

7.在(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)6的展开式中,x2的系数为________.

2222解析:(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)6的展开式中x2的系数为C22+C3+C4+C5+C6=35.

答案:35

8.设(3x-2)6=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6,则________.

解析:令x=1,得a0+a1+a2+…+a6=1,令x=0,得a0-a1+a2+…+a6=64,两a1+a3+a5

式相减,得2(a1+a3+a5)=-63,两式相加,得2(a0+a2+a4+a6)=65,故=

a0+a2+a4+a663-. 65

63

答案:-

65

9.若x4(x+3)8=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a12(x+2)12,求log2(a1+a3+…+a11)的值.

解析:令x=-1,∴28=a0+a1+a2+…+a11+a12.令x=-3, ∴0=a0-a1+a2-…-a11+a12, ∴28=2(a1+a3+…+a11),

a1+a3+a5

a0+a2+a4+a6

∴a1+a3+…+a11=27,

∴log2(a1+a3+…+a11)=log227=7.

10.杨辉三角是杨辉的一项重要研究成果,它的许多性质与组合数的性质有关,杨辉三角中蕴藏了许多优美的规律,如图是一个11阶杨辉三角:

(1)求第20行中从左到右的第4个数; (2)求n阶(包括0阶)杨辉三角的所有数的和;

(3)在第2斜列中,前5个数依次为1,3,6,10,15;第3斜列中,第5个数为35.显然,1+3+6+10+15=35.事实上,一般地有这样的结论:第m-1斜列中(从右上到左下)前k个数之和,一定等于第m斜列中第k个数.

试用含有m,k(m,k∈N*)的数字公式表示上述结论,并给予证明. 解析:(1)C320=1 140.

(2)1+2+22+…+2n=2n+1-1.

m-1m-1-1(3)Cm+…+Cmm-1+Cmm+k-2=Cm+k-1.

m-1mm-1m-1-1证明:左边=Cm+…+Cmm+Cmm+k-2=Cm+1+Cm+1+…+Cm+k-2 m-1m=…=Cmm+k-2+Cm+k-2=Cm+k-1=右边.

[B组 能力提升]

11.设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m

项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m等于( )

A.5 C.7

解析:由二项式系数的性质知,

二项式(x+y)2m的展开式中二项式系数的最大值有一项,即Cm2m=a, 二项式(x+y)2m+1的展开式中二项式系数的最大值有两项,

m+1即Cm2m+1=C2m+1=b,

+1

展开式的二

B.6 D.8

m

因此13Cm2m=7C2m+1,

?2m?!?2m+1?!所以13·=7·,所以m=6.

m!m!m!?m+1?!答案:B

1

x+?n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________. 12.若??x?1

x+?n展开式的二项式系数之和为2n, 解析:∵??x?∴2n=64,∴n=6.

16-r??r=Crx6-2r. ∴Tr+1=Cr6x6

?x?

由6-2r=0得r=3,∴其常数项为T3+1=C36=20. 答案:20

13.已知(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,则a0+a2+a4+a6=________. 解析:在所给的等式中,令x=1可得 a0+a1+a2+…+a7=27,①

再令x=-1可得a0-a1+a2-a3+…-a7=(-4)7,② 把①②相加可得2(a0+a2+a4+a6)=27+(-4)7, 所以a0+a2+a4+a6=-8 128. 答案:-8 128

?x+1?n

2n

14.已知?3?的展开式中偶数项的二项式系数和比(a+b)的展开式中奇数项的

x??

二项式系数和小120,求第一个展开式中的第3项.

?x+1?n

n-12n

解析:因为?3?的展开式中的偶数项的二项式系数和为2,而(a+b)的展开

x??

式中奇数项的二项式系数的和为22n-1,

所以有2n-1=22n-1-120,解得n=4, 故第一个展开式中第3项为

T3=C24(

x)2

?1?3

?3?2=6x. ?x?

15.在(2x-3y)9的展开式中,求: (1)二项式系数之和;

(2)各项系数之和; (3)所有奇数项系数之和; (4)各项系数绝对值之和.

解析:设(2x-3y)9=a0x9+a1x8y+a2x7y2+…+a9y9.

1299(1)二项式系数之和为C09+C9+C9+…+C9=2.

(2)令x=1,y=1,得各项系数之和 a0+a1+a2+…+a9=(2-3)9=-1. (3)令x=1,y=-1,得 a0-a1+a2-a3+…-a9=59, 又a0+a1+a2+…+a9=-1,

59-1

两式相加得a0+a2+a4+a6+a8=,

259-1

故所有奇数项系数之和为. 2

9-k(-3y)k (4)∵Tk+1=Ck9(2x)9-k·=(-1)k29-k·3kCkyk, 9x

∴a1<0,a3<0,a5<0,a7<0,a9<0. ∴|a0|+|a1|+…+|a9|=a0-a1+a2-…-a9. 由(3)知|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=59.

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