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高中数学-二项式定理练习

2022-12-04 来源:步旅网
高中数学-二项式定理练习

一、选择题

2

1.若二项式(x-x)n的展开式中第5项是常数项,则自然数n的值可能为( ) A.6

B.10

C.12

D.15

n-3rn-3r2rn-rrr

解析:Tr+1=Cr(x)(-)=(-2)Cx,当r=4时,=0,又n∈N*, nn

x22∴n=12. 答案:C

2.在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是( )

A.74

B.121

C.-74

D.-121

3(-1)3+C3(-1)3+C3(-1)3+C3(-1)3=-121. 解析:展开式中含x3项的系数为C5678

答案:D

3.在(x2+3x+2)5展开式中x的系数为( )

A.160

B.240

C.360

D.800

4解析:解法一:在(x2+3x+2)5展开式中x项的系数为3C15×2=240.

45145

解法二:(x2+3x+2)5=(x+1)5(x+2)5=(x5+C15x+…+1)(x+2C5x+…+2), 544∴其展开式中x项的系数为C452+C52=240.

答案:B

4.在(1-x)5(1+x)4的展开式中x3项的系数为( )

A.-6

B.-4

C.4 D.6

2233223344解析:(1-x)5(1+x)4=(1-C1(1+C15x+C5x-C5x+…)·4x+C4x+C4x+C4x), 12213∴x3项的系数为1×C34-C5C4+C5C4-C5×1=4.

答案:C 二、填空题

5.已知二项式(1-3x)n的展开式中所有项系数之和等于64,那么这个展开式中含x2

项的系数是________.

r解析:令x=1,则(1-3x)n=(-2)n,即(-2)n=64,∴n=6.又Tr+1=Cr6(-3x), n222则T3=C26(-3x)=135x,∴(1-3x)展开式中含x项的系数为135.

答案:135

6.(x2+1)(x-2)7的展开式中x3项的系数是________.

1x6+4C2x5-8C3x4+16C4x3-32C5x2+ 解析:(x2+1)(x-2)7=(x2+1)(x7-2C77777

64C67x-128),

4则其展开式中x3项的系数为64C67+16C7=1 008.

答案:1 008

7.若(1+x+x2)6=a0+a1x+a2x2+…+a12x12,则a2+a4+…+a12=________.

解析:令x=1,则a0+a1+a2+…+a12=36,令x=-1,则a0-a1+a2-…+a12=1, 36+136+1

∴a0+a2+a4+…+a12=.令x=0,则a0=1,∴a2+a4+…+a12=-1=364.

22答案:364 三、解答题 8.已知(x+

1

)n的展开式中前三项的x的系数成等差数列.

4

2x

(1)求展开式里所有的x的有理项;(2)求展开式里系数最大的项.

n1n1110=1,C1·=,C2()2=n(n-1),由题设可知2·=1+n(n-1), 解答:(1)∵Cnnn

2228284-

8-r·n2-9n+8=0,解得n=8或n=1(舍去).当n=8,通项Tr+1=Cr(2x)r 8(x)3r3-

=Cr2r·x4-r.据题意,4-必为整数,从而可知r必为4的倍数,而0≤r≤8, 8·44∴r=0,4,8,故x的有理项为T1=x4,T5=

351

x,T9=. 8256x2

(2)设第r+1项的系数tr+1最大,显然tr+1>0,

tr+1tr+2tr+1Cr2r9-r9-rtr+28·

故有t≥1且≤1.∵t=r-1-r+1=,由≥1得r≤3.∵≤1,得r≥2,

2r2rtr+1C8·2tr+1rr57

∴r=2或r=3,所求项为T3=7x和T4=7x.

24

9.已知等差数列2,5,8,…与等比数列2,4,8,…,求两数列公共项按原来顺序排列构

成新数列{Cn}的通项公式.

解答:等差数列2,5,8,…的通项公式为an=3n-1,等比数列2,4,8,…的通项公式 为bk=2k,

2k+1(3-1)k+1

令3n-1=2,n∈N,k∈N,即n== 33

k

*

*

k1k1+…+Ck13(-1)k1+Ck(-1)k+1C0k3-Ck3kk

=,

3

02m1-C12m2+…+C2m23C-13-132m2m2m-1

当k=2m-1时,m∈N*,n=∈N*,

3

Cn=b2n-1=22n1(n∈N*). 2x-1

10.已知f(x)=x.

2+1

(1)试证:f(x)在(-∞,+∞)上为单调递增函数;(2)若n∈N*,且n≥3, n

试证:f(n)>.

n+1

证明:(1)设x1<x2,f(x1)-f(x2)==

2(2x1-2x2)

(2x1+1)(2x2+1)

2x1-12x2-1(2x1-1)(2x2+1)-(2x2-1)(2x1+1)

-= 2x1+12x2+1(2x1+1)(2x2+1)

由x1<x2则2x1<2x2,∴2x1-2x2<0.因此f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2), 因此f(x)在(-∞,+∞)上单调递增. (2)当

n∈N*且

2n-1nn

n≥3,要证f(n)>,即n>,只须证2n>2n+1,

n+12+1n+1

nn11201

∵2n=C0n+Cn+Cn+…+Cn>Cn+Cn+Cn=2n+1.

∴f(n)>

n

. n+1

1.若(1+x)2n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,令f(n)=a0+a2+a4+…+a2n,

则f(1)+f(2)+…+f(n)等于( )

1142A.(2n-1) B.b(2n-1) C.(4n-1) D.(4n-1) 333解析:令x=1,则a0+a1+a2+…+a2n=22n,① 令x=-1,则a0-a1+a2-…+a2n=0,②

11--

×①+×②得 a0+a2+…+a2n=22n1,即f(n)=22n1,∴f(1)+f(2)+…+f(n) 22

=2+23+25+…+22n1=

2(22n-1)2n

=(4-1). 322-1

答案:D

1

2.若数列{an}的通项公式为an=(1+n)n,试证:

(1)数列{an}为递增数列;(2)2≤an<3.

1112n1n2

证明:(1)an=(1+n)n=1+C1n+Cn()+…+Cn(), nnn

1n+11121n+1+11an+1=(1+)=1+Cn+C2)+…+Cn). +1n+1(n+1(n+1n+1n+1n+1

1k1k1kkk1k可观察Ck)与Ck)=Cn+1(n(),当k=0,1时,Cn+1(n();当k=2,3,4,…,n nnn+1n+11k1k时,Ck)>Ckn+1(n(). nn+1

∴an<an+1,即{an}为递增数列.

1111111+C2()2+…+Cn()n≥1+C1=2,又a=(1+)n (2)∵an=(1+)n=1+Cnnnnnnnnnnn11111111+C2()2+…+Cn()n≤2+=1+Cn++…+=3-<3. nn

nnnn1×22×3(n-1)n

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