本题导读

本题考查二项式定理,以及二项展开式的通项公式。

📌【题干】

Question

(2004年浙江卷(理)) 若 展开式中存在常数项,则 的值可以是 ()

A. 8       B. 9       C. 10       D. 12

🔍【思路分析】

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  1. 写出通项公式 :利用二项式展开通项公式 ,将 改写为 , 改写为 。
  2. 合并同底数幂:将通项中所有包含 的指数合并,提取出总指数表达式 。
  3. 建立整除约束:常数项要求 的指数严格为 0。令其为 0 可解得 与 的比例关系。结合二项式中 必须是满足 的整数,判断各选项是否可行。

✅【答案】

Success

C

✍【详细解析】

Abstract

解:

  • 第一步:写出二项展开式的通项公式 首先将代数式中的根式转化为分数指数幂形式:

    根据二项式定理,该展开式的第 项的通项公式为: 其中 必须是满足 的整数。

  • 第二步:化简通项公式中 的指数 将各项系数与自变量 分离,运用幂的运算法则进行合并: 将指数部分通分化简: 因此,通项公式可精炼表示为:

  • 第三步:利用常数项条件建立方程 展开式中存在常数项,意味着存在某个整数 ( ),使得 的绝对指数等于 0: 由此可变形得到 的表达式:

  • 第四步:结合约束条件筛选选项 由于二项式系数标号 必须是一个非负整数, 要使 为整数,则总次数 必须是 5 的正整数倍(即 能被 5 整除)。

    审视给出的四个选项: (A) ,不能被 5 整除; (B) ,不能被 5 整除; (C) ,能被 5 整除(此时对应 ,符合题意); (D) ,不能被 5 整除。

综合上述, (C) 选项符合题意。

答案:C

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:二项展开式通项公式 、根式与分数幂的互化、不定方程的整数解判定。
  2. 核心方法:指数归零整除法。
  3. 避坑指南:
    • 不要记错通项公式的项数标号。第 项中,后一项的次数是 。
    • 在通分合并指数时注意负号。 的指数是 ,与前面的 组合时应当做减法。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 经典高考二项式定理常数项、有理项考查的核心常考题型。
  2. 结论推广: 一般地,对于二项式 的展开式(其中 ),若其展开式中存在常数项,则方程 必然存在非负整数解。因此,存在常数项的充要条件是:分母 经过最简分数化简后的分子部分,必须能整除 。本题中 ,故隐含着 必须整除 ,因 ,即 5 必整除 。

🔗【关联脉络】

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