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专题十 计数原理
第三十一讲 二项式定理
答案部分
2019 年
1. 解析 的展开式中 的系数为 .故选 A.
2.解析:二项式 的展开式的通项为 .
由 ,得常数项是 ;当r=1,3,5,7,9时,系数为有理数,所以系数为有理
数的项的个数是5个.
3.解析 由题意,可知此二项式的展开式的通项为
.
所以当 ,即 时, 为常数项,此时 .
2010-2019 年
1.C【解析】 ,由 ,得 ,所以 的系
数为 .故选 C.
2.C【解析】 展开式中含 的项为 ,故 前系
数为 30,选 C.
3.C【解析】 的展开式的通项公式为: ,
当 时, 展开式中 的系数为 ,
当 时, 展开式中 的系数为 ,
所以 的系数为 .选 C.
4.A【解析】通项 ,令 ,得含 的项为 ,
2 4(1 2 )(1 )x x+ + 3x 3 1 3
4 41 C 1 2 C 1 12× × + × × =
( )9
2 x+
9
9 2
1 9 9C ( 2) 2 C
r
r r r r r
rT x x
−
−
+ = =
0r = 1 16 2T =
( )8
r+1 8 3
1C 2 8
r
rrT x x
− = − =
( )8 8 8 4 8 4
8 83
1 1C 2 C 1 28
r r
rr r r r r rx xx
− − − − − = −
8 4 0r− = 2r =
r 1T + ( )22 8 4 2
3 2 1 8C 1 2 28T T − ×
+= = ⋅ − =
2 5 10 3
1 5 5
2C ( ) ( ) C 2r r r r r r
rT x xx
− −
+ = = 10 3 4r− = 2r = 4x
2 2
5C 2 40× =
6
2
1(1 )(1 )xx
+ + 2x 2 2 4 4 2
6 62
11 30C x C x xx
⋅ + ⋅ = 2x
5(2 )x y− 5
1 5C (2 ) ( )r r r
rT x y−
+ = −
3r = 5(2 )x x y− 3 3x y 3 2 3
5C 2 ( 1) 40× × − = −
2r = 5(2 )y x y− 3 3x y 2 3 2
5C 2 ( 1) 80× × − =
3 3x y 80 40 40− =
6
1 6 ( 0,1,2, ,6)r r r
rT C x i r−
+ = = ⋅⋅⋅ 2r = 4x 2 4 2 4
6 15C x i x= −
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故选 A.
5.D【解析】因为 的展开式中的第 4 项与第 8 项的二项式系数相等,所以
,解得 ,所以二项式 的展开式中奇数项的二项式系数和为
.
6.C【解析】由 ,知 ,
∴ ,解得 或 (舍去),故选 C.
7.D【解析】 ,令 ,可得 ,故选 D.
8 . C 【 解 析 】 由 题 意 知 , , ,
,因此 .
9.A【解析】由二项展开式的通项可得,第四项 ,故
的系数为-20,选 A.
10.B【解析】通项 ,常数项满足条件 ,所以
时 最小.
11.C【解析】 ,令 ,解得 ,所
以常数项为 .
12.D【解析】第一个因式取 ,第二个因式取 得: ,第一个因式取 ,
第二个因式取 得: 展开式的常数项是 .
13.D【解析】∵ = ,∴ ,即 ,
∴ 的系数为 .
14.B【解析】 的展开式中含 的系数等于 ,系数为 40.答案选
B.
15.C【解析】 ,
令 ,则 ,所以 ,故选 C.
1=r
2 3x y
5
21(3 ) ( ) 3 n rr n r r r n r
n nC x C x
x x
−− −= 5
2n r= 2r =
5n =
2 2 2
5 (2 ) 40C x x=
6 2 (6 ) 12 3
1 6 6 6(4 ) (2 ) 2 2 2r x r x r r x r xr r x xr
rT C C C− − − − −
+ = = ⋅ ⋅ = ⋅
12 3 0x xr− = 4r = 4
5 6 15T C= =
(1 )nx+
3 7C Cn n
= 10n = 10(1 )x+
10 91 2 22
× =
1 2 2( 1) (1 ) 1n n n n
n n nx x C x C x C x+ = + = + + +⋅⋅⋅+ 2 15nC =
( 1) 152
n n − = 6n = 5n = −
5
2
1 5 ( 1) rr r r
rT C a x
−
+ = − 5 30a− = 6a⇒ = −
3 0
6 4(3,0) C Cf = 2 1
6 4(2,1) C Cf = 1 2
6 4(1,2) C Cf =
0 3
6 4(0,3) C Cf = (3,0) (2,1) (1,2) (0,3) 120f f f f+ + + =
3 2 3 2 3
4 5
1( ) ( 2 ) 202T C x y x y= − = −
2 5 10 5
1 5 53
2( ) ( ) ( 2)r r r r r r
rT C x C xx
− −
+ = − = − 10 5 0r− = 2r =
2 2
5( 2) 40C− =
2x 2
1
x
1 4
51 ( 1) 5C× − = 2
5( 1)− 52 ( 1) 2× − = − 5 ( 2) 3+ − =
2 5- 1
+1 5= (2 ) ( )r r r
rT C x x−⋅ − 5- 10-3
52 ( 1)r r r rC x− 10 3 =1r− =3r
x 40−
5(1 2 )x+ 2x
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16. 【解析】 ,令 ,得 ,
所以 的系数为 .
17.7【解析】 ,令 ,解得 ,所以所求
常数项为 .
18.16,4【解析】将 变换为 ,则其通项为 ,
取 和 可得,
,令 ,得 .
19.4【解析】 ,令 得: ,解得 .
20. 【解析】因为 ,所以由 ,
因此
21 . 【 解 析 】 由 得 , 令 得
,此时系数为 10.
22.40【解析】由通项公式, ,令 ,得出 的系数为 .
23.3【解析】 展开式的通项为 ,由题意可知,
,解得 .
24.-20【解析】 中 ,令 ,再令 ,
得 的系数为 .
25. 【解析】二项展开式的通项公式为 ,当 时, ,
,则 ,故 .
26.2【解析】 ,令 ,得 ,
5102 5 5 2
1 5 5
1( ) ( ) rr r r r r
rT C ax C a x
x
−− −
+ = = 510 5 22 r r− = ⇒ =
2 5 2
5 80 2.C a a− = − ⇒ = −
5
2
355 2
1 5 5
1 1C ( ) C ( )22
r
r r r r r
rT x x
x
−−
+ = − = − 35 22 r− = 2r =
2x 2 2
5
1 5C ( )2 2
− =
8 8 4
3 3
1 8 8
1 1C ( ) C ( )2 2
r r
r r r r
rT x xx
− −
+ = = 8 4 03
r− = 2r =
2 2
8
1C ( ) 72
× =
3 2( 1) ( 2)x x+ + 3 2(1 ) (2 )x x+ + 3 2
3 2C 1 C 2r r r m m mx x− −
0, 1r m= = 1, 0r m= =
0 1 1 0 2
4 3 2 3 2C C 2 + C C 2 4 12 16a = × × = + = 0x = 5 4a =
( )1 C 3 C 3rr r r r
r n nΤ x x+ = = ⋅ ⋅ 2r = 2 2C 3 54n
⋅ = 4n =
2−
10 5(2 )x x+ 55 5 2
1 5 5C (2 ) ( ) 2 C
r
r r r r r
rT x x x
−− −
+ = = 5 32
r− =
4r =
5
1 5 2r r r
rT C x−
+ = ⋅ 3r = 3x 3 2
5C 2 40=
4(1 )x+ 1 4Cr r
rT x+ =
1 3 0 2 4
4 4 4 4 4( ) 32a C C C C C+ + + + = 3a =
8( )x y+ 8
1 8Cr r r
rT x y−
+ = 7r = 6r =
2 7x y 7 6
8 8 20C C− = −
1
2
10
1 10
r r r
rT C x a−
+ = 10 7r− = 3r =
3 3 7
4 10T C a x= 3 3
10 15C a = 1
2a =
2 6 6 12 3
1 6 6( ) ( )r r r r r r r
r
bT C ax C a b xx
− − −
+ = = 12 3 0r− = 3r =
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故 ,∴ ,当且仅当 或 时等
号成立.
27. 【解析】通项
所以 .
28.20【解析】 的展开式中第 项为
令 得: 的系数为 .
29.10【解析】法一:由等式两边对应项系数相等.
即: .
法二:对等式: 两边连续对 x 求导三
次得: ,再运用赋值法,令 得: ,即
.
法三: ,则 。
30.2【解析】由题意得 ,
∴ , ,又∵ ,
∴ ,解之得 ,又∵ ,∴ .
31.15【解析】 .
2
1
2
17,343
48)( 33
8
3
8
83
8
8 =⇒==⇒=−⇒= =−− aaCrrxaC
x
axC
rrrrrrr
2
1
5
4
5 5 4 3
3 1
5 5 4 4 3
1
0 10
0
a
C a a a
C a C a a
=
+ = ⇒ =
+ + =
( ) ( ) ( ) ( )2 55
0 1 2 51 1 1f x x a a x a x a x= = + + + + + + +
2 2
3 4 560 6 24 (1 ) 60 (1 )x a a x a x= + + + + 1x = − 360 6a=
3 10a =
( ) kkk
k
kk
k xCa
x
axCT 2
36
6
6
61
−−
+ −=
−=
( ) 2
6
2 CaA −= ( ) 4
6
4 CaB −= AB 4=
( ) 4
6
4 Ca− ( ) 2
6
24 Ca−= 42 =a 0>a 2=a
3 3 3
6 20C a b = 2 21, 2 2ab a b ab= + =≥ 1a b= = 1a b= = −
2 61( )x x
+ 1k +
2(6 ) 12 3
1 6 6 ( 0,1,2, ,6)k k k k k
kT C x x C x k− − −
+ = = =
12 3 3 3k k− = ⇔ = 3x 3
6 20C =
5 5( ) ( 1 1 )f x x x= = − + + 3 2
3 5 ( 1) 10a C= − =
4 4 2 3
6 ( ) ( ) 15x yC x
y x
=