本题导读

本题核心考查二项展开式的通项公式与分数指数幂的化简合并。解题关键在于求出通项中 的次数代数式,并利用整数的整除性确定满足正整数次幂条件的项数。

📌【题干】

Question

(2005年江西卷) 的展开式中,含 的正整数次幂的项共有 ()

A. 4 项     B. 3 项     C. 2 项     D. 1 项

🔍【思路分析】

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  1. 写出二项展开式的通项公式 ,并将根式化为分数指数幂的形式进行底数合并。
  2. 根据“正整数次幂”的要求,令 的指数表达式为正整数,结合 的取值范围通过整除性求出满足条件的 的个数。

✅【答案】

Success

B

✍【详细解析】

Abstract

的展开式通项公式为: 其中 且 。

要使该项含 的正整数次幂,则 的指数 必须为正整数。 首先, 必须为整数,因此 必须是 6 的倍数; 其次,必须满足 ,即 。

在 范围内,满足条件为 6 的倍数的 值可以取:。

  • 当 时,指数为 ;
  • 当 时,指数为 ;
  • 当 时,指数为 。

对应的 3 个指数均为正整数,因此含 的正整数次幂的项共有 3 项。 故选 B

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:二项式展开式的通项公式 、指数幂的运算法则。
  2. 核心方法:通项指数整除分析法。
  3. 避坑指南:一是在合并指数时,容易将 通分错写为 ,需注意负号的影响;二是需要精准区分“正整数项”、“有理项”与“常数项”的区别。若本题要求的是有理项,则 的取值仍为 ,但若通项公式中出现负指数或 0 次幂,判定“正整数次幂”时必须严格剔除。

📖【试题探源与推广】

Tip

1.试题探源: 本题源于人教A版选择性必修第三册“计数原理”章节中关于二项式定理通项应用的典型习题,是高考对代数基本功考查的常青题型。 2.结论推广: 对于展开式 (),其通项中 的指数为 。要求某类特定次数的项数,其本质是转化为求一元一次同余方程在有限闭区间 上的整数解个数问题。

🔗【关联脉络】

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