- 二项式定理与性质
- 共3428题
若某一等差数列的首项为-
,公差为(
-
)m展开式中的常数项,其中m是7777-15除以19的余数,则此数列前多少项的和最大?并求出这个最大值.
正确答案
根据题意,等差数列的首项为C5n11-2n-A11-3n2n-2,
则有,解可得
≤n≤
,
又由n∈N,则n=2,
从而有a1=100,
又由7777-15=(76+1)77-15=C7707677+C7717676+C7727675+…+C777676+1-15,
可得m=5,则数列的公差d=-4,
从而等差数列的通项公式是an=104-4n,
设其前k项之和最大,则,
解得k=25或k=26,
故此数列的前25项之和与前26项之和相等且最大,S25=S26=1300.
已知(-
)n的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列.
(1)证明:展开式中没有常数项;
(2)求展开式中所有有理项.
正确答案
依题意,前三项系数的绝对值是1,C1n(),C2n(
)2,
且2C1n•=1+C2n(
)2,
即n2-9n+8=0,∴n=8(n=1舍去),
∴展开式的第k+1项为Ck8()8-k(-
)k
=(-)kCk8•x
•x-
=(-1)k•Ck8•x
.
(1)证明:若第k+1项为常数项,
当且仅当=0,即3k=16,
∵k∈Z,∴这不可能,∴展开式中没有常数项.
(2)若第k+1项为有理项,当且仅当为整数,
∵0≤k≤8,k∈Z,∴k=0,4,8,
即展开式中的有理项共有三项,它们是:
T1=x4,T5=x,T9=
x-2.
理科附加题:
已知(1+x)n展开式的各项依次记为a1(x),a2(x),a3(x),…an(x),an+1(x).
设F(x)=a1(x)+2a2(x)+3a3(x),…+nan(x)+(n+1)an+1(x).
(Ⅰ)若a1(x),a2(x),a3(x)的系数依次成等差数列,求n的值;
(Ⅱ)求证:对任意x1,x2∈[0,2],恒有|F(x1)-F(x2)|≤2n-1(n+2).
正确答案
(Ⅰ)依题意ak(x)=(
x)k-1,k=1,2,3,…,n+1,
a1(x),a2(x),a3(x)的系数依次为Cn0=1,•
=
,
•(
)2=
,
所以2×=1+
,
解得n=8;
(Ⅱ)F(x)=a1(x)+2a2(x)+3a3(x),…+nan(x)+(n+1)an+1(x)=+2
(
x)+3
(
x)2…+n
(
x)n-1+(n+1)
(
x)n
F(2)-F(0)=2Cn1+3Cn2…+nCnn-1+(n+1)Cnn
设Sn=Cn0+2Cn1+3Cn2…+nCnn-1+(n+1)Cnn,
则Sn=(n+1)Cnn+nCnn-1…+3Cn2+2Cn1+Cn0
考虑到Cnk=Cnn-k,将以上两式相加得:2Sn=(n+2)(Cn0+Cn1+Cn2…+Cnn-1+Cnn)
所以Sn=(n+2)2n-1所以F(2)-F(0)=(n+2)2n-1-1
又当x∈[0,2]时,F'(x)≥0恒成立,
从而F(x)是[0,2]上的单调递增函数,
所以对任意x1,x2∈[0,2],|F(x1)-F(x2)|≤F(2)-F(0)═(n+2)2n-1-1<(n+2)2n-1.
若(+
)n展开式中前三项的系数成等差数列,求:
(1)展开式中所有x的有理项;
(2)展开式中系数最大的项.
正确答案
易求得展开式前三项的系数为 1,,
.(2分)
据题意 2×=1+
(3分)⇒n=8(4分)
(1)设展开式中的有理项为Tr+1,由Tr+1=(
)8-r(
)r=(
)r
x16-3r4
∴r为4的倍数,又0≤r≤8,∴r=0,4,8.(6分)
Tr+1=(
)8-r(
)r=(
)r
x16-3r4
故有理项为:T1=()0
x16-3×04=x4,
T5=()4
x16-3×44=
x,
T9=()8
x16-3×84=
.(8分)
(2)设展开式中Tr+1项的系数最大,则:()r
≥(
)r+1
且(
)r
≥(
)r-1
(10分)
⇒r=2或r=3
故展开式中系数最大项为:T3=()2
x16-3×24=7x52T4=(
)3
x16-3×34=7x74.(12分)
已知(2+)n展开式中的第五、第六、第七项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项的系数.
正确答案
由于第四、第五、第六项的二项式系数成等差数列可得
Cn4+Cn6=2Cn5建立关于n的方程得
+
=2•
,
化简得n2-21n+98=0,
解得n=14或7,
当n=14时,二项式系数最大的项是T8,
其系数为C147•27•()7=3432;
当n=7时,
二项式系数最大的项是T4和T5,T4的系数为C73•24()3=70,T5的系数为C74•23(
)4=
.
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