8.在二项式(
+
)n的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中的有理项.
分析:根据题意列出前三项系数关系式,先确定n,再分别求出相应的有理项.
解:前三项系数为C
,
C
,
C
,由已知C
=C
+
C
,即n2-9n+8=0,
解得n=8或n=1(舍去).
T
=C
(
)8-r(2
)-r=C
·
·x
.
∵4-
∈Z且0≤r≤8,r∈Z,
∴r=0,r=4,r=8.∴展开式中x的有理项为T1=x4,T5=
x,T9=
x-2.
评述:展开式中有理项的特点是字母x的指数4-
∈Z即可,而不需要指数4-
∈N.
探究创新
7.在二项式(axm+bxn)12(a>0,b>0,m、n≠0)中有2m+n=0,如果它的展开式里最大系数项恰是常数项.
(1)求它是第几项;(2)求
的范围.
解:(1)设T
=C
(axm)12-r·(bxn)r=C
a12-rbrxm(12-r)+nr为常数项,则有m(12-r)+nr=0,即m(12-r)-2mr=0,∴r=4,它是第5项.
(2)∵第5项又是系数最大的项,
|
C
a8b4≥C
a7b5.
②
由①得
a8b4≥
a9b3,
∵a>0,b>0,∴
b≥a,即
≤
.
由②得
≥
,∴
≤
≤
.
6.若(1+x)6(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a11x11.
求:(1)a1+a2+a3+…+a11;
(2)a0+a2+a4+…+a10.
解:(1)(1+x)6(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+…+a11x11.令x=1,得
a0+a1+a2+…+a11=-26, ①
又a0=1,
所以a1+a2+…+a11=-26-1=-65.
(2)再令x=-1,得
a0-a1+a2-a3+…-a11=0. ②
①+②得a0+a2+…+a10=
(-26+0)=-32.
评述:在解决此类奇数项系数的和、偶数项系数的和的问题中常用赋值法,令其中的字母等于1或-1.
5.已知(x
+1)n展开式中,末三项的二项式系数和等于22,二项式系数最大项为20000,求x的值.
解:由题意C
+C
+C
=22,
即C
+C
+C
=22,
∴n=6.∴第4项的二项式系数最大.
∴C
(x
)3=20000,即x3lgx=1000.
∴x=10或x=
.
培养能力
4.(2004年湖南,理15)若(x3+
)n的展开式中的常数项为84,则n=_____________.
解析:T
=C
(x3)n-r·(x
)r=C
·x
.
令3n-
r=0,∴2n=3r.
∴n必为3的倍数,r为偶数.
试验可知n=9,r=6时,C
=C
=84.
答案:9
3.(2004年全国Ⅳ,13)(x-
)8展开式中x5的系数为_____________.
解析:设展开式的第r+1项为T
=C
x8-r·(-
)r=(-1)rC
x
.
令8-
=5得r=2时,x5的系数为(-1)2·C
=28.
答案:28
2.(2004年福建,文9)已知(x-
)8展开式中常数项为1120,其中实数a是常数,则展开式中各项系数的和是
A.28 B.38 C.1或38 D.1或28
解析:T
=C
·x8-r·(-ax-1)r=(-a)rC
·x8-2r.
令8-2r=0,∴r=4.
∴(-a)4C
=1120.∴a=±2.
当a=2时,令x=1,则(1-2)8=1.
当a=-2时,令x=-1,则(-1-2)8=38.
答案:C
1.一串装饰彩灯由灯泡串联而成,每串有20个灯泡,只要有一只灯泡坏了,整串灯泡就不亮,则因灯泡损坏致使一串彩灯不亮的可能性的种数为
A.20 B.219 C.220 D.220-1
解析:C
+C
+…+C
=220-1.
答案:D
5.若(x+1)n=xn+…+ax3+bx2+cx+1(n∈N*),且a∶b=3∶1,那么n=_____________.
解析:a∶b=C
∶C
=3∶1,n=11.
答案:11
●典例剖析
[例1] 如果在(
+
)n的展开式中,前三项系数成等差数列,求展开式中的有理项.
解:展开式中前三项的系数分别为1,
,
,
由题意得2×
=1+
,得n=8.
设第r+1项为有理项,T
=C
·
·x
,则r是4的倍数,所以r=0,4,8.
有理项为T1=x4,T5=
x,T9=
.
评述:求展开式中某一特定的项的问题常用通项公式,用待定系数法确定r.
[例2] 求式子(|x|+
-2)3的展开式中的常数项.
解法一:(|x|+
-2)3=(|x|+
-2)(|x|+
-2)(|x|+
-2)得到常数项的情况有:①三个括号中全取-2,得(-2)3;②一个括号取|x|,一个括号取
,一个括号取-2,得C
C
(-2)=-12,
∴常数项为(-2)3+(-12)=-20.
解法二:(|x|+
-2)3=(
-
)6.
设第r+1项为常数项,
则T
=C
·(-1)r·(
)r·|x|
=(-1)6·C
·|x|
,得6-2r=0,r=3.
∴T3+1=(-1)3·C
=-20.
思考讨论
(1)求(1+x+x2+x3)(1-x)7的展开式中x4的系数;
(2)求(x+
-4)4的展开式中的常数项;
(3)求(1+x)3+(1+x)4+…+(1+x)50的展开式中x3的系数.
解:(1)原式=
(1-x)7=(1-x4)(1-x)6,展开式中x4的系数为(-1)4C
-
1=14.
(2)(x+
-4)4=
=
,展开式中的常数项为C
·(-1)4=1120.
(3)方法一:原式=
=
.
展开式中x3的系数为C
.
方法二:原展开式中x3的系数为
C
+C
+C
+…+C
=C
+C
+…+C
=C
+C
+…+C
=…=C
.
评述:把所给式子转化为二项展开式形式是解决此类问题的关键.
[例3] 设an=1+q+q2+…+q
(n∈N*,q≠±1),An=C
a1+C
a2+…+C
an.
(1)用q和n表示An;
(2)(理)当-3<q<1时,求![]()
.
解:(1)因为q≠1,
所以an=1+q+q2+…+q
=
.
于是An=
C
+
C
+…+
C![]()
=
[(C
+C
+…+C
)-(C
q+C
q2+…+C
qn)]
=
{(2n-1)-[(1+q)n-1]}
=
[2n-(1+q)n].
(2)
=
[1-(
)n].
因为-3<q<1,且q≠-1,
所以0<|
|<1.
所以![]()
=
.
●闯关训练
夯实基础
4.(2004年湖北,文14)已知(x
+x
)n的展开式中各项系数的和是128,则展开式中x5的系数是_____________.(以数字作答)
解析:∵(x
+x
)n的展开式中各项系数和为128,
∴令x=1,即得所有项系数和为2n=128.
∴n=7.设该二项展开式中的r+1项为T
=C
(x
)
·(x
)r=C
·x
,
令
=5即r=3时,x5项的系数为C
=35.
答案:35
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