选修2-3 1.3.2 杨辉三角与二项式系数的性质 一、选择题 1.1+(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n的展开式的各项系数之和为() A.2n-1 B.2n-1 C.2n+1-1 D.2n [答案]C [解析]解法一:令x=1得,1+2+22+…+2n =1(2n+1-1)2-1=2n+1-1. 解法二:令n=1,知各项系数和为3,排除A、B、D,选C. 2.(x-y)7的展开式中,系数绝对值最大的是() A.第4项 B.第4、5两项 C.第5项 D.第3、4两项 [答案]B [解析](x-y)n的展开式,当n为偶数时,展开式共有n+1项,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,展开式有n+1项,中间两项的二项式系数最大,而(x-y)7的展开式中,系数绝对值最大的是中间两项,即第4、5两项. 3.若x3+1x2n展开式中的第6项的系数最大,则不含x的项等于() A.210 B.120 C.461 D.416 [答案]A [解析]由已知得,第6项应为中间项,则n=10. Tr+1=Cr10(x3)10-r1x2r=Cr10x30-5r. 令30-5r=0,得r=6.T7=C610=210. 4.(2023安徽6)设(1+x)8=a0+a1x+…+a8x8,则a0,a1,…,a8中奇数的个数为() A.2 B.3 C.4 D.5 [答案]A [解析]∵a0=a8=C08=1,a1=a7=C18=8,a2=a6=C28=28,a3=a5=C38=56,a4=C48=70,奇数的个数是2,故选A. 5.设n为自然数,则C0n2n-C1n2n-1+…+(-1)kCkn2n-k+…+(-1)nCnn=() A.2n B.0 C.-1 D.1 [答案]D [解析]原式=(2-1)n=1,故选D. 6.设A=37+C2023+C2023+C673,B=C2023+C2023+C2023+1,则A-B=() A.128 B.129 C.47 D.0 [答案]A [解析]A-B=37-C2023+C2023-C2023+…-1=(3-1)7=128. 7.x2+2x8的展开式中x4项的系数是() A.16 B.70 C.560 D.2023 [答案]D [解析]考查二项式定理的展开式. 设第r+1项含有x4,则Tr+1=Cr8(x2)8-r(2x-1)r =Cr82rx16-3r, 16-3r=4,即r=4,所以x4项的系数为C2023=2023. 8.(2023广东惠州)已知等差数列{an}的通项公式为an=3n-5,则(1+x)5+(1+x)6+(1+x)7的展开式中含x4项的系数是该数列的() A.第9项 B.第10项 C.第19项 D.第20项 [答案]D [解析]∵(1+x)5+(1+x)6+(1+x)7展开式中含x4项的系数是C2023+C2023+C2023=5+15+35=55,由3n-5=55得n=20,故选D. 9.若n为正奇数,则7n+C1n7n-1+C2n7n-2+…+Cn-1n7被9除所得的余数是() A.0 B.2 C.7 D.8 [答案]C [解析]原式=(7+1)n-Cnn=8n-1=(9-1)n-1=9n-C1n9n-1+C2n9n-2-…+Cn-1n9(-1)n-1+(-1)n-1,n为正奇数,(-1)n-1=-2=-9+7,则余数为7. 10.(2023江西理,6)(2-x)8展开式中不含x4项的系数的和为() A.-1 B.0 C.1 D.2 [答案]B [解析](2-x)8的通项式为Tr+1=Cr828-r(-x)r=(-1)r28-rCr8xr2,则x4项的系数为1,展开式中所有项的系数之和为(2-1)8=1,故不含x4项的系数之和为0,故选B. 二、填空题 11.若(1-2x)2023=a0+a1x+a2x2+…+a2023x2023+a2023x2023(xR),则(a0+a1)+(a0+a2)+(a0+a3)+…+(a0+a2023)+(a0+a2023)=________.(用数字作答) [答案]2023 [解析]令x=0,则a0=1. 令x=1,则a0+a1+a2+…+a2023+a2023=(1-2)2023=-1. (a0+a1)+(a0+a2)+(a0+a3)+…+(a0+a2023)+(a0+a2023) =2023a0+(a0+a1+a2+a3+…+a2023) =2023-1=2023. 12.(2023北京11)若x2+1x3n展开式的各项系数之和为32,则n=________,其展开式中的常数项为________(用数字作答). [答案]510 [解析]令x=1,得2n=32,得n=5,则Tr+1=Cr5(x2)5-r1x3r=Cr5x10-5r,令10-5r=0,r=2.故常数项为T3=10. 13.(2023全国Ⅱ理,14)若x-ax9的展开式中x3的系数是-84,则a=________. [答案]1 [解析]由Tr+1=Cr9x9-r-axr=(-a)rCr9x9-2r得 9-2r=3,得r=3,x3的系数为(-a)3C39=-84, 解得a=1. 14.将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的01三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第n次全行的数都为1的是第______行;第61行中1的个数是______. [答案]2n-132 [解析]用不完全归纳法,猜想得出. 三、解答题 15.设(3x-1)8=a8x8+a7x7+…+a1x+a0.求: (1)a8+a7+…+a1; (2)a8+a6+a4+a2+a0. [解析]令x=0,得a0=1. (1)令x=1得 (3-1)8=a8+a7+…+a1+a0,① a8+a7+…+a2+a1=28-a0=256-1=255. (2)令x=-1得 (-3-1)8=a8-a7+a6-…-a1+a0.② ①+②得28+48=2(a8+a6+a4+a2+a0), a8+a6+a4+a2+a0=12(28+48)=32 896. 16.设(1-2x)2023=a0+a1x+a2x2+…+a2023x2023(xR). (1)求a0+a1+a2+…+a2023的值. (2)求a1+a3+a5+…+a2023的值. (3)求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2023|的值. [分析]分析题意令x=1求(1)式的值 令x=-1求(2)式的值令x=-1求(3)式的值 [解析](1)令x=1,得: a0+a1+a2+…+a2023=(-1)2023=1① (2)令x=-1,得:a0-a1+a2-…+a2023=20230② 与①式联立,①-②得: 2(a1+a3+…+a2023)=1-20230, a1+a3+a5+…+a2023=1-202302. (3)∵Tr+1=Cr202320230-r(-2x)r =(-1)rCr2023(2x)r, a2k-10(kN*),a2k0(kN*). |a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2023| =a0-a1+a2-a3+…+a2023, 所以令x=-1得:a0-a1+a2-a3+…+a2023=20230. 17.证明:(C0n)2+(C1n)2+(C2n)2+…+(Cnn)2=Cn2n. [证明]∵(1+x)n(1+x)n=(1+x)2n, (C0n+C1nx+C2nx2+…+Cnnxn)(C0n+C1nx+C2nx2+…+Cnnxn)=(1+x)2n, 而Cn2n是(1+x)2n的展开式中xn的系数, 由多项式的恒等定理得 C0nCnn+C1nCn-1n+…+CnnC0n=Cn2n. ∵Cmn=Cn-mn(0n), (C0n)2+(C1n)2+(C2n)2+…+(Cnn)2=Cn2n. 18.求(1+x-2x2)5展开式中含x4的项. [分析]由题目可获取以下主要信息: ①n=5;②三项的和与差. 解答本题可把三项看成两项,利用通项公式求解,也可先分解因式,根据多项式相乘的法则,由组合数的定义求解. [解析]方法一:(1+x-2x2)5=[1+(x-2x2)]5, 则Tr+1=Cr5(x-2x2)r(x-2x2)r展开式中第k+1项为Tk+1=Ckrxr-k(-2x2)k=(-2)kCkrxx+k. 令r+k=4,则k=4-r. ∵0r,05,且k、rN, r=2k=2或r=3k=1或r=4k=0. 展开式中含x4的项为[C25(-2)2C22+C35(-2)C13+C45(-2)0C04]x4=-15x4. 方法二:(1+x-2x2)5=(1-x)5(1+2x)5, 则展开式中含x4的项为 C05C45(2x)4+C15(-x)C35(2x)3+C25(-x)2C25(2x)2+C35(-x)3C15(2x)+C45(-x)4C05(2x)0=-15x4. |