高三数学二项式定理

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二项式定理

二项式定理

二项式定理二项式定理是高中数学中与排列组合、多项式的概念性质联系比较紧密的内容。

在高考中,二项式定理的命题主要以选择、填空题的形式考查二项展开式的项、系数及其相关问题。

因此,复时要正确理解二项式定理、二项展开式的概念和性质,牢牢掌握二项展开式的通项公式是解答有关问题的关键。

同时,注意把握二项式与定积分及其它知识的联系。

其中,非标准二项式定理求解特殊项的问题是难点问题。

二项式定理的公式为(a+b)^n=C(n,0)*a^n+C(n,1)*a^(n-1)*b+。

+C(n,k)*a^(n-k)*b^k+。

+C(n,n)*b^n,其中n∈N*。

展开式的第k+1项为C(n,k)*a^(n-k)*b^k。

在求二项展开式的特定项问题时,实质上是考查通项T(k+1)=C(n,k)*b的特点。

一般需要建立方程求k,再将k的值代回通项求解。

注意k的取值范围为k=0,1,2,…,n。

特定项的系数问题及相关参数值的求解等都可依据上述方法求解。

二项式系数是二项展开式中各项的系数,记为C(n,k)。

项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等。

二项式系数具有对称性,在二项展开式中与首末两端等距离的两个二项式系数相等,即C(n,k)=C(n,n-k)。

二项式系数的增减性与最大值是:当k(n+1)/2时,二项式系数逐渐减小。

当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n是奇数时,中间两项的二项式系数最大。

各二项式系数的和等于2,即C(n,0)+C(n,1)+…+C(n,n)=2.奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即C(n,0)+C(n,2)+…=C(n,1)+C(n,3)+…=2^(n-1)。

在高考中,常涉及多项式和二项式问题,主要考查学生的化简能力。

常见的命题角度有:(1)几个多项式和的展开式中的特定项(系数)问题;(2)几个多项式积的展开式中的特定项(系数)问题;(3)三项展开式中的特定项(系数)问题。

赋值法是一种重要的方法,适用于恒等式,用于求形如(ax+b)、(ax+bx+c)(a,b∈R)的式子展开式的各项系数之和。

二项式定理高中

二项式定理高中

二项式定理高中
二项式定理是高中数学中的一个重要概念,它是代数学中的一个基本公式,也是组合数学中的一个重要定理。

该定理表明,对于任意实数a和b以及正整数n,有如下公式:
(a+b)^n = C(n,0)*a^n + C(n,1)*a^(n-1)*b + C(n,2)*a^(n-2)*b^2 + ... + C(n,n-1)*a*b^(n-1) + C(n,n)*b^n
其中,C(n,k)表示从n个元素中选取k个元素的组合数,也就是n个元素中取k个元素的方案数,其计算公式为:
C(n,k) = n! / (k!*(n-k)!)
二项式定理的应用非常广泛,它可以用于求解各种代数式的展开式,也可以用于计算组合问题中的方案数。

在高中数学中,二项式定理通常是在数学归纳法的证明中使用,也是学习排列组合的基础。

需要注意的是,二项式定理只适用于整数幂,对于非整数幂的情况,需要使用泰勒公式进行展开。

此外,在计算组合数时,需要注意排列和组合的区别,以及重复元素的情况。

总之,二项式定理是高中数学中的一个重要概念,它不仅具有理论意义,还有广泛的应用价值。

在学习过程中,需要认真理解其定义和应用方法,掌握相关的计算技巧,才能更好地应用于实际问题中。

数学高考知识点二项式

数学高考知识点二项式

数学高考知识点二项式数学是一门令人又爱又恨的科目,对于许多人来说,高考数学可能是他们最头疼的问题之一。

而在高考数学中,二项式是个非常重要的知识点。

它不仅出现频率高,考点多,而且与概率、函数等其他知识点密切相关。

接下来,我将从不同角度论述二项式的相关知识。

一、基础概念二项式由两个整数指数的代数和组成,通常形式为a^m + b^n,其中m和n是非负整数,a和b是实数或复数,且a不等于0或1。

二项式函数是二项式的一般形式,表示为f(x) = a(x-b)^m,其中m是非负整数,a和b是实数。

在高考中,我们经常需要对二项式进行简化、展开、求系数、判断整除性等基础操作。

二、二项式定理二项式定理是高考中的一个重要公式,它被广泛应用于高中数学和概率论等领域。

二项式定理的公式为(a+b)^n = C(n,0)·a^n·b^0 + C(n,1)·a^(n-1)·b^1 + ... + C(n,n-1)·a^1·b^(n-1) +C(n,n)·a^0·b^n。

其中C(n, r)表示从n个元素中选择r个元素的组合数,也可以表示为C(n, r) = n! / (r!(n-r)!))。

三、二项式在概率论中的应用二项式在概率论中有着广泛的应用。

以掷硬币为例,当我们将一枚硬币掷n次时,出现正面朝上次数的概率可以使用二项式计算。

当硬币掷出正面的概率为p时,掷n次硬币出现k次正面的概率可以表示为P(X=k) = C(n, k)·p^k·(1-p)^(n-k)。

这个公式也被称为二项分布。

在高考中,我们经常通过二项分布来计算概率问题,如抽样调查、某种产品合格率等。

四、二项式与函数的性质二项式的展开形式可以表示为多项式形式的函数。

在高考数学中,我们可以根据二项式定理来展开任意多项式,从而求解函数的特定值。

此外,二项式还可以用来证明一些函数的性质,如多项式函数的对称性、奇偶性等。

高中数学 二项式定理 知识点与常见题型解法

高中数学 二项式定理 知识点与常见题型解法

《二项式定理》知识点与常见题型解法一.知识梳理1.二项式定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C r n a n -r b r +…+C n n b n (n ∈N *)这个公式所表示的定理叫二项式定理,右边的多项式叫(a +b )n 的二项展开式.其中的系数C r n (r =0,1,…,n )叫二项式系数. 式中的r rn r n b a C -叫二项展开式的通项,用1r +T 表示,即通项1r +T =r rn rn b aC -.2.二项展开式形式上的特点(1)项数为n +1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n .(4)二项式的系数0n C ,C 1n ,...,C n -1n ,nn C .3.二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.即(2)增减性与最大值:二项式系数C k n ,当k <n +12时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的;当n 是偶数时,中间一项2nnC 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项2121+-=n nn nCC取得最大值.(3)各二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n=2n ; C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=12-n (奇数项与偶数项的二项式系数和相等).一个防范运用二项式定理一定要牢记通项1r +T =r rn rn b aC -,注意(a +b )n 与(b +a )n 虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不同的,一定要注意顺序问题,另外二项展开式的二项式系数与该项的(字母)系数是两个不同的概念,前者只指C r n ,而后者是字母外的部分.前者只与n 和r 有关,恒为正,后者还与a ,b 有关,可正可负.一个定理二项式定理可利用数学归纳法证明,也可根据次数,项数和系数利用排列组合的知识推导二项式定理.因此二项式定理是排列组合知识的发展和延续.两种应用(1)通项的应用:利用二项展开式的通项可求指定的项或指定项的系数等.(2)展开式的应用:利用展开式①可证明与二项式系数有关的等式;②可证明不等式;③可证明整除问题;④可做近似计算等.三条性质(1)对称性;(2)增减性;(3)各项二项式系数的和;二.常见题型【题型一】求展开特定项例1:(1+3x)n(其中n∈N*且n≥6)的展开式中x5与x6的系数相等,则n=()A.6B.7C.8D.9例2:(2014·大纲)8⎪⎪⎭⎫⎝⎛-xyyx的展开式中x2y2的系数为________.(用数字作答)【题型二】求展开特定项例3:在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是()A.74 B.121 C.-74 D.-121【题型三】求展开特定项例4:已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=()A.-4B.-3C.-2D.-1例5:在(1+x)6(1+y)4的展开式中,记x m y n项的系数为f(m,n),则f(3,0)+f(2,1)+f(1,2)+f(0,3)=()A.45 B.60 C.120 D.210例6:已知数列是等差数列,且,则在的展开式中,的系数为_______.【题型四】求展开特定项例7:求5212⎪⎭⎫⎝⎛++xx(x>0)的展开式经整理后的常数项.例8:若将展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为().A.11B.33C.55D.66 例9:(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为()A.10 B.20 C.30 D.60【题型五】二项式展开逆向问题例10:若C1n+3C2n+32C3n+…+3n-2C n-1n+3n-1=85,则n的值为()A.3B.4C.5D.6【题型六】赋值法求系数(和)问题例11:已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7.求:(1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a 7;(3)a 0+a 2+a 4+a 6; (4)||a 0+||a 1+||a 2+…+||a 7.例12:设nx 222⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2n x 2n ,则(a 0+a 2+a 4+…+a 2n )2-(a 1+a 3+a 5+…+a 2n -1)2=_______________________.例13:已知(x +1)2(x +2)2014=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+…+a 2016(x +2)2016,则a 12+a 222+a 323+…+a 201622016的值为______.【题型七】平移后系数问题例14:若将函数f (x )=x 5表示为f (x )=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 5(1+x )5, 其中a 0,a 1,a 2,…,a 5为实数,则a 3=____________.【题型八】二项式系数、系数最大值问题例15:nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+21的展开式中第五项和第六项的二项式系数最大,则第四项为________.例16:把(1-x )9的展开式按x 的升幂排列,系数最大的项是第________项A .4B .5C .6D .7例17:(1+2x )n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.【题型九】两边求导法求特定数列和例18:若(2x -3)5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则a 1+2a 2+3a 3+4a 4+5a 5=________.【题型十】整除问题例19:设a ∈Z ,且0≤a <13,若512 012+a 能被13整除,则a =( )A .0B .1C .11D .12例20:已知m 是一个给定的正整数,如果两个整数a ,b 除以m 所得的余数相同,则称a 与b 对模m 同余,记作a ≡b (mod m ),例如:5≡13(mod 4).若22015≡r (mod 7),则r 可能等于( )A.2013B.2014C.2015D.2016答案解析例1:解析 由条件得C 5n 35=C 6n 36,∴n !5!(n -5)!=n !6!(n -6)!×3, ∴3(n -5)=6,n =7.故选B.例2:解析 8⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x y y x 展开式的通项公式为T r +1=C r 8rrx y y x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-8=()42323881---r r r r y xC , 令8-32r =2,解得r =4,此时32r -4=2,所以展开式中x 2y 2的系数为(-1)4C 48=70.故填70. 例3:解析 展开式中含x 3项的系数为C 35(-1)3+C 36(-1)3+C 37(-1)3+C 38(-1)3=-121. 例4:解析 (1+ax )(1+x )5的展开式中x 2项为C 25x 2+ax ·C 15x =10x 2+5ax 2=(10+5a )x 2.∵x 2的系数为5, ∴10+5a =5,a =-1.故选D.例5:解析 在(1+x )6的展开式中,x m 的系数为C m 6,在(1+y )4的展开式中,y n 的系数为C n 4,故f (m ,n )=C m 6·C n 4.从而f (3,0)=C 36=20,f (2,1)=C 26·C 14=60,f (1,2)=C 16·C 24=36,f (0,3)=C 34=4,所以f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=120,故选C. 例6:解析的系数为。

2025届高三一轮复习数学课件:二项式定理

2025届高三一轮复习数学课件:二项式定理

1 10
由二项式系数的性质,知 2的展开式中第 6 项的二项式系数最大,

5
1
5
故二项式系数最大的项为 T6=C10
(2x)5 =-8 064.

设第 k+1 项的系数的绝对值最大,


1


10-k
Tk+1=C10 ·(2x) · - =(-1)kC10
·210-k·
x10-2k.

-1 10-+1

-1
C10
·210- ≥ C10
·2
,
C10
≥ 2C10
,

+1 10--1 得

+1
10-
C10 ·2
≥ C10 ·2
,
2C10
≥ C10
,
11- ≥ 2,
8
11

解得 3 ≤k≤ 3 .因为 k∈Z,所以 k=3.
2( + 1) ≥ 10-,
3
故系数的绝对值最大的项为第 4 项,T4=-C10
n+1
二项式
增减性
系数nk
当 k<
2
n+1
当 k>
2
=
n-m
n
时,nk 随 k 的增加而增大
时,nk 随 k 的增加而减小
n
2
最大值
当 n 为偶数时,中间的一项n 取得最大值
n -1
2
当 n 为奇数时,中间的两项n
n +1
2
和n
相等,且同时取得最大值
问题思考2
当二项展开式的项的二项式系数最大时,该项的系数一定最大吗?

二项式定理

二项式定理

二项式定理二项式定理是高中数学的重要内容之一、它是一个基本的公式,用来展开二项式的幂次。

在代数学中有广泛应用,并在组合数学、高等数学等领域中发挥了重要作用。

本文将介绍二项式定理的概念、基本公式以及一些常见的应用。

一、二项式定理的概念和基本公式二项式定理的概念:二项式定理是用来展开二项式的幂次的公式。

简而言之,就是把形如(a+b)^n的表达式展开成多项式的形式。

基本公式:根据二项式定理,我们可以得到二项式的展开式。

对于(a+b)^n,其中a和b为任意实数,n为非负整数,根据二项式定理,展开式为:(a+b)^n=C(n,0)a^n+C(n,1)a^(n-1)b+C(n,2)a^(n-2)b^2+...+C(n,k)a^(n-k)b^k+...+C(n,n)b^n其中,C(n,k)表示组合数,即从n个元素中选择k个元素的组合数。

C(n,k)可以用组合数公式计算得到:C(n,k)=n!/(k!(n-k)!)C(n,k)即为"n choose k",读作"n中取k"。

二、二项式定理的应用1.二项式定理的应用于计算:二项式定理可以用于计算各种二项式的展开式,特别是高次幂的情况。

通过展开式,我们可以计算出结果,以及每一项的系数。

例如,我们可以用二项式定理来计算(a+b)^4的展开式为:(a+b)^4 = C(4,0)a^4 + C(4,1)a^3b + C(4,2)a^2b^2 + C(4,3)ab^3 + C(4,4)b^4= a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^42.二项式定理的应用于排列组合问题:二项式定理在排列组合问题中也有广泛的应用。

对于排列组合问题,可以使用组合数来解决。

而组合数又可以使用二项式定理来计算。

例如,我们要从n个元素中选取k个元素,所有可能的方案数可以用组合数C(n,k)表示。

由于组合数可以用二项式定理来计算,我们可以直接得到结果。

高考数学一轮复习---二项式定理知识点与题型复习

高考数学一轮复习---二项式定理知识点与题型复习

二项式定理知识点与题型复习一、基础知识1.二项式定理(1)二项式定理:(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+…+C k n a n-k b k+…+C n n b n(n∈N*)(2)通项公式:T k+1=C k n a n-k b k,它表示第k+1项;(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数为C0n,C1n,…,C n n.2.二项式系数的性质注:(1)项数为n+1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n.(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.二项式系数与项的系数的区别二项式系数是指C0n,C1n,…,C n n,它只与各项的项数有关,而与a,b的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a,b的值有关.如(a+bx)n的二项展开式中,第k+1项的二项式系数是C k n,而该项的系数是C k n a n-k b k.当然,在某些二项展开式中,各项的系数与二项式系数是相等的.二、考点解析考点一二项展开式中特定项或系数问题考法(一)求解形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量例1、(1)522⎪⎭⎫⎝⎛+xx的展开式中x4的系数为()A.10B.20C.40D.80(2)若(2x-a)5的二项展开式中x3的系数为720,则a=________.(3)已知5⎪⎭⎫⎝⎛+xax的展开式中x5的系数为A,x2的系数为B,若A+B=11,则a=________.[解题技法]求形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式T r+1=C r n a n-r b r,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r;第三步,把r代入通项公式中,即可求出T r+1,有时还需要先求n,再求r,才能求出T r+1或者其他量.考法(二)求解形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量例2、(1)(1-x)6(1+x)4的展开式中x的系数是()A.-4B.-3C.3D.4(2)已知(x-1)(ax+1)6的展开式中含x2项的系数为0,则正实数a=________.[解题技法]求形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤第一步,根据二项式定理把(a+b)m与(c+d)n分别展开,并写出其通项公式;第二步,根据特定项的次数,分析特定项可由(a+b)m与(c+d)n的展开式中的哪些项相乘得到;第三步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.考法(三)求形如(a+b+c)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量例3、(1)(x2+x+y)5的展开式中x5y2的系数为()A.10B.20C.30D.60(2)将344⎪⎭⎫⎝⎛-+xx展开后,常数项是________.[解题技法]求形如(a+b+c)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤第一步,把三项的和a+b+c看成是(a+b)与c两项的和;第二步,根据二项式定理写出[(a +b )+c ]n 的展开式的通项;第三步,对特定项的次数进行分析,弄清特定项是由(a +b )n -r 的展开式中的哪些项和c r 相乘得到的; 第四步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量. 跟踪训练1.在(1-x 3)(2+x )6的展开式中,x 5的系数是________.(用数字作答)3.5212⎪⎭⎫⎝⎛++x x (x >0)的展开式中的常数项为________.考点二 二项式系数的性质及各项系数和[典例精析](1)若531⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中各项系数之和大于8,但小于32,则展开式中系数最大的项是( ) A.63x B.4x C.4x 6x D.4x或4x 6x(2)若nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-12的展开式中含x 的项为第6项,设(1-3x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则a 1+a 2+…+a n的值为________.(3)若(a +x )(1+x )4的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =________.[解题技法] 1.赋值法的应用二项式定理给出的是一个恒等式,对于x ,y 的一切值都成立.因此,可将x ,y 设定为一些特殊的值.在使用赋值法时,令x ,y 等于多少,应视具体情况而定,一般取“1,-1或0”,有时也取其他值.如: (1)形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R )的式子,求其展开式的各项系数之和,只需令x =1即可. (2)形如(ax +by )n (a ,b ∈R )的式子,求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可. 2.二项展开式各项系数和、奇数项系数和与偶数项系数和的求法 若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )的展开式中 (1)各项系数之和为f (1).(2)奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2.(3)偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.跟踪训练1.已知(2x-1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则|a0|+|a1|+…+|a5|=()A.1B.243C.121D.1222.若(x+2+m)9=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a9(x+1)9,且(a0+a2+…+a8)2-(a1+a3+…+a9)2=39,则实数m的值为________.3.已知(1+3x)n的展开式中,后三项的二项式系数的和等于121,则展开式中二项式系数最大的项为____.考点三二项展开式的应用例、设a∈Z,且0≤a<13,若512 018+a能被13整除,则a=()A.0B.1C.11D.12[解题技法]利用二项式定理解决整除问题的思路(1)要证明一个式子能被另一个式子整除,只要证明这个式子按二项式定理展开后的各项均能被另一个式子整除即可.因此,一般要将被除式化为含相关除式的二项式,然后再展开.(2)用二项式定理处理整除问题,通常把底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开.但要注意两点:①余数的范围,a=cr+b,其中余数b∈[0,r),r是除数,若利用二项式定理展开变形后,切记余数不能为负;②二项式定理的逆用.跟踪训练]1.使得多项式81x4+108x3+54x2+12x+1能被5整除的最小自然数x为()A.1B.2C.3D.4课后作业1.3422⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中的常数项为( ) A.-32 B.32 C.6 D.-6 2.设(2-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,则a 2+a 4a 1+a 3的值为( )A.-6160B.-122121C.-34D.-901213.若二项式72⎪⎭⎫ ⎝⎛+x a x 的展开式的各项系数之和为-1,则含x 2项的系数为( )A.560B.-560C.280D.-2804.已知(1+x )n 的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ) A.29 B.210 C.211 D.2125.二项式9221⎪⎭⎫⎝⎛-x x 的展开式中,除常数项外,各项系数的和为( )A.-671B.671C.672D.673 6.在(1-x )5(2x +1)的展开式中,含x 4项的系数为( )A.-5B.-15C.-25D.257.若(x 2-a )101⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( )A.13B.12C.1D.2 8.若(1+mx )6=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 6x 6,且a 1+a 2+…+a 6=63,则实数m 的值为( ) A.1或3 B.-3 C.1 D.1或-3 9.(2x -1)6的展开式中,二项式系数最大的项的系数是________.(用数字作答)10.9⎪⎭⎫ ⎝⎛+x a x 的展开式中x 3的系数为-84,则展开式的各项系数之和为________.11.511⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x 展开式中的常数项为________.12.已知nx x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+41的展开式中,前三项的系数成等差数列. (1)求n ;(2)求展开式中的有理项;(3)求展开式中系数最大的项.。

高考数学总复习考点知识专题讲解9 二项式定理

高考数学总复习考点知识专题讲解9 二项式定理

高考数学总复习考点知识专题讲解专题9 二项式定理知识点一 二项式定理(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +C 2n a n -2b 2+…+C k n a n -k b k +…+C n n b n (n ∈N *).(1)这个公式叫做二项式定理.(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a +b )n 的二项展开式,展开式中一共有n +1项. (3)二项式系数:各项的系数C kn (k ∈{0,1,2,…,n })叫做二项式系数. 知识点二 二项展开式的通项(a +b )n 展开式的第k +1项叫做二项展开式的通项,记作T k +1=C k n an -k b k . 【例1】(2023•上海)设423401234(12)x a a x a x a x a x -=++++,则04a a +=.【例2】(2022•上海)二项式(3)n x +的展开式中,2x 项的系数是常数项的5倍,则n =.【例3】(2021•浙江)已知多项式344321234(1)(1)x x x a x a x a x a -++=++++,则1a =;234a a a ++=.知识点三二项展开式的通项 求二项展开式的特定项的常用方法(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项).(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,求其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数集,再根据数的整除性来求解.(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.【例4】(2022•新高考Ⅰ)8(1)()y x y x-+的展开式中26x y 的系数为(用数字作答).【例5】(2022•天津)523)x 的展开式中的常数项为.【例6】(2023•驻马店期末)若7102910012910(2)(1)(1)(1)(1)x x a a x a x a x a x +-=+-+-+⋯⋯+-+-,则5a =.【例7】(2023•海淀区模拟)已知5()x a +的展开式为5432543210p x p x p x p x p x p +++++,若3415p p -=,则a =.知识点四余数和整除的问题利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和与差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.【例8】(2022秋•杨浦区校级期末)504除以17的余数为.【例9】(2023•沈阳模拟)若20232023012023(1)x a a x a x +=++⋯+,则0242022a a a a +++⋯+被5除的余数是.【例10】(2022•多选•庆阳期末)下列命题为真命题的是() A .61()x x -展开式的常数项为20B .1008被7除余1 C .61()x x-展开式的第二项为46x -D .1008被63除余1知识点五 二项式系数的性质1.对称性:在(a +b )n 的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C m n =C n -mn2.增减性与最大值 增减性:当k <n +12时,二项式系数是逐渐增大的;当k >n +12时,二项式系数是逐渐减小的. 最大值:(1)当n 为偶数时,中间一项的二项式系数2C n n最大;当n 为奇数时,中间两项的二项式系数12C n n-,12C n n+相等,且同时取得最大值(2)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质对(a +b )n 中的n 进行讨论. ①当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大; ②当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大. (3)展开式中系数的最大项的求法求展开式中系数的最大项与求二项式系数最大项是不同的,需要根据各项系数的正、负变化情况进行分析.如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式中系数的最大项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为A 0,A 1,A 2,…,A n ,且第k +1项最大,应用⎩⎨⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1,解出k ,即得出系数的最大项. 3.各二项式系数的和(1)C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n ;(2)C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -14.二项展开式中系数和的求法(1)对形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R ,m ,n ∈N *)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可,对(ax +by )n (a ,b ∈R ,n ∈N *)的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x =y =1即可.(2)一般地,若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1), 奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.【例11】(2022•北京)若443243210(21)x a x a x a x a x a -=++++,则024(a a a ++=) A .40B .41C .40-D .41-【例12】(2023•新乡开学)若二项式*(2()n x n N∈的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则展开式中2x 项的系数为() A .1120-B .1792-C .1792D .1120【例13】(2023•慈溪市期末)若二项式*(12)()n x n N +∈的展开式中第6项与第7项的系数相等,则此展开式中二项式系数最大的项是() A .3448x B .41120x C .51792x D .61792x【例14】(2022秋•葫芦岛期末)设n ∈N +,化简=+++-12321666n n n n n n C C C C ( )A .7nB .C .7n ﹣1D .6n ﹣1【例15】已知(2x -1)5=a 0x 5+a 1x 4+a 2x 3+a 3x 2+a 4x +a 5.求下列各式的值:(1)a 0+a 1+a 2+…+a 5;(2)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 5|;(3)a 1+a 3+a 5.(4)a 0+a 2+a 4;(5)a 1+a 2+a 3+a 4+a 5; (6)5a 0+4a 1+3a 2+2a 3+a 4.【例16】(2023•泰州期末)若6652360136()x y a y a xy a x y a x +=++⋯++⋯+,则220246135()()a a a a a a a +++-++的值为()A .0B .32C .64D .128【例17】(2023•静安区期末)在23(3)nx x -+的二项展开式中,533r n r n rnC x--称为二项展开式的第1r +项,其中0r =,1,2,3,⋯,n .下列关于23(3)nx x -+的命题中,不正确的一项是()A .若8n =,则二项展开式中系数最大的项是1426383C xB .已知0x >,若9n =,则二项展开式中第2项不大于第3项的实数x 的取值范围是3540()3x <…C .若10n =,则二项展开式中的常数项是44103C D .若27n =,则二项展开式中x 的幂指数是负数的项一共有12项 【例18】(2023秋•泰兴市月考)设*n N ∈,0101(1)(1)(2)(2)n n n n n x a a x a x b b x b x =+-++-=+-++-,则()A .001132n n n n b a b a b a -+-++-=-B .0101012()nn nb b b a a a a a a +++=+++ C .0101111()211n n a a a a a a n n +++=+++++D .21201(1)4()4n n n n b b n b a a a ++++=+++【例19】(2023•江宁区期末)二项式定理是产生组合恒等式的一个重要源泉,由二项式定理可得:0122*1111(1)(,),1n nn m mn n n n n n C C x C x C x x n N x R C C m n -+++++=+∈∈=+等,则012111231nn n n n C C C C n ++++=+.【例20】(2022•玄武区期末)在231(1)(1)(1)n x x x +++++⋯++的展开式中,含2x 的系数是n a ,8a =;若对任意的*n N ∈,*n N ∈,20n n a λ⋅-…恒成立,则实数λ的最小值是.【例21】(2019•江苏)设2012(1)n n n x a a x a x a x +=+++⋯+,4n …,*n N ∈.已知23242a a a =.(1)求n 的值;(2)设(1n a =+a ,*b N ∈,求223a b -的值.同步训练1.(2021•上海)已知二项式5()x a +展开式中,2x 的系数为80,则a =.2.(2021•上海)已知(1)n x +的展开式中,唯有3x 的系数最大,则(1)n x +的系数和为.3.(2020•浙江)二项展开式52345012345(12)x a a x a x a x a x a x +=+++++,则4a =,135a a a ++=.4.(2020•新课标Ⅲ)262()x x+的展开式中常数项是(用数字作答).5.(2020•天津)在522()x x+的展开式中,2x 的系数是.6.(2023•郫都区模拟)已知921001210(1)(1)x x a a x a x a x --=+++⋯+,则8a =45-.7.(2020•新课标Ⅰ)25()()y x x y x++的展开式中33x y 的系数为()A .5B .10C .15D .208.(2023•湖北模拟)51(1)(12)x x+-的展开式中,常数项是() A .9-B .10-C .9D .109.(2023•曲靖模拟)已知4520222023(1)(12)(12023)(12022)x x x x -++++-展开式中x 的系数为q ,空间有q 个点,其中任何四点不共面,这q 个点可以确定的直线条数为m ,以这q 个点中的某些点为顶点可以确定的三角形个数为n ,以这q 个点中的某些点为顶点可以确定的四面体个数为p ,则(m n p ++=) A .2022B .2023C .40D .5010.(2023•徐汇区期末)1002被9除所得的余数为() A .1B .3C .5D .711.已知f (x )=(3x 2+3x 2)n 的展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992. (1)求展开式中二项式系数最大的项; (2)求展开式中系数最大的项.12(2023•河源期末)5(21)x y --的展开式中含22x y 的项的系数为() A .120-B .60C .60-D .3013.(2023•怀化期末)已知10111012n n C C =,设2012(23)(1)(1)(1)n n n x a a x a x a x -=+-+-+⋯+-,下列说法:①2023n =,②20233n a =-,③0121n a a a a +++⋯+=,④展开式中所有项的二项式系数和为1.其中正确的个数有() A .0B .1C .2D .314(2023•青原区期末)若28(1)(1)ax x x -+-的展开式中含2x 的项的系数为21,则(a =) A .3-B .2-C .1-D .115.(2023•常熟市月考)今天是星期五,经过7天后还是星期五,那么经过1008天后是()A .星期三B .星期四C .星期五D .星期六16.(2023•南海区月考)已知012233222281n n n nn n n C C C C C +++++=,则123nn n n n C C C C ++++等于()A .15B .16C .7D .817.(2022•浙江)已知多项式42345012345(2)(1)x x a a x a x a x a x a x +-=+++++,则2a =,12345a a a a a ++++=.。

2022届高三数学第10章 第2节 二项式定理

2022届高三数学第10章 第2节 二项式定理

二项式定理[考试要求] 会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.1.二项式定理(1)二项式定理:(a+b)n=C0n a n+C1na n-1b+…+C rna n-rb r+…+C nnb n(n∈N*);(2)通项公式:Tr+1=C rna n-rb r,它表示第r+1项;(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C0n ,C1n,…,C nn.2.二项式系数的性质(1)0≤r≤n时,C rn 与C n-rn的关系是C rn=C n-rn.(2)二项式系数先增后减中间项最大当n为偶数时,第n2+1项的二项式系数最大,最大值为Cn2n;当n为奇数时,第n+12项和n+32项的二项式系数最大,最大值为.3.各二项式系数和(1)(a+b)n展开式的各二项式系数和:C0n+C1n+C2n+…+C nn=2n.(2)偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C0n+C2n+C4n+…=C1 n +C3n+C5n+…=2n-1.[常用结论](1)C0n=1;(2)C nn=1;(3)C mn=C n-mn;(4)C mn+1=C m-1n+C mn.一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)C rna n-rb r是(a+b)n的展开式中的第r项.( )(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( )(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( )(4)通项Tr+1=C rna n-rb r中的a和b不能互换.( )[答案] (1)×(2)×(3)√(4)√二、教材习题衍生1.(1-2x)4展开式中第3项的二项式系数为( ) A .6 B .-6 C .24D .-24A [(1-2x)4展开式中第3项的二项式系数为C 24=6.故选A.] 2.二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2y 5的展开式中x 3y 2的系数是( )A .5B .-20C .20D .-5A [二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2y 5的通项为T r +1=C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 5-r (-2y)r.根据题意,得⎩⎨⎧5-r =3,r =2,解得r =2.所以x 3y 2的系数是C 25⎝ ⎛⎭⎪⎫123×(-2)2=5.故选A.]3.C 02 019+C 12 019+C 22 019+…+C 2 0192 019C 02 020+C 22 020+C 42 020+…+C 2 0202 020的值为( )A .1B .2C .2 019D .2 019×2 020A [原式=22 01922 020-1=22 01922 019=1.故选A.]4.若(x -1)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,则a 0+a 2+a 4的值为________. 8 [令x =1,则a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=0;令x =-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+a 4=16,两式相加得a 0+a 2+a 4=8.]考点一 二项式展开式的通项公式的应用形如(a +b)n 的展开式问题二项展开式中的特定项,是指展开式中的某一项,如第n 项、常数项、有理项等,求解二项展开式中的特定项的关键点如下:①求通项,利用(a +b)n 的展开式的通项公式T r +1=C r n an -r b r(r =0,1,2,…,n)求通项.②列方程(组)或不等式(组),利用二项展开式的通项及特定项的特征,列出方程(组)或不等式(组).③求特定项,先由方程(组)或不等式(组)求得相关参数,再根据要求写出特定项.[典例1-1] (1)(多选)若⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-3x 5的展开式中含x α(α∈R)项,则α的值可能为( ) A .-5 B .1 C .2D .7(2)若⎝⎛⎭⎪⎫ax 2+1x 5的展开式中x 5的系数是-80,则实数a =________.(3)(2019·浙江高考)在二项式(2+x)9的展开式中,常数项是________;系数为有理数的项的个数是________.(1)ABD (2)-2 (3)16 2 5 [(1)易知⎝⎛⎭⎪⎫2x 2-3x 5的展开式的通项T r +1=C r 5(2x 2)5-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫-3x r =C r 525-r (-3)r x 10-3r ,其中r =0,1,2,…,5.令r =1,则10-3r =7;令r =3,则10-3r =1;令r =5,则10-3r =-5.令10-3r =2,则r =83∉N ,所以α的值可能为7,1,-5,故选ABD.(2)⎝⎛⎭⎪⎫ax 2+1x 5的展开式的通项T r +1=C r 5(ax 2)5-r ·x-r 2=C r 5a 5-r ·x10-52r ,令10-52r =5,得r =2,所以C 25a 3=-80,解得a =-2. (3)由题意,(2+x)9的通项为T r +1=C r 9(2)9-r x r (r =0,1,2,…,9),当r =0时,可得常数项为T 1=C 09(2)9=162;若展开式的系数为有理数,则r =1,3,5,7,9,有T 2, T 4, T 6, T 8, T 10共5个项.]点评:已知展开式的某项或其系数求参数,可由某项得出参数项,再由通项公式写出第k +1项,由特定项得出k 值,最后求出其参数.形如(a +b)n (c +d)m 的展开式问题求解形如(a +b)n(c +d)m的展开式问题的思路(1)若n ,m 中一个比较小,可考虑把它展开得到多个,如(a +b)2(c +d)m =(a 2+2ab +b 2)(c +d)m ,然后展开分别求解.(2)观察(a +b)(c +d)是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x 2)5(1-x)2.(3)分别得到(a +b)n ,(c +d)m 的通项公式,综合考虑.[典例1-2] (1)(2020·全国卷Ⅰ)⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 2x (x +y)5的展开式中x 3y 3的系数为( )A .5B .10C .15D .20(2)(x 2+2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-15的展开式的常数项是( )A .-3B .-2C .2D .3(3)若(x 2-a)⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( )A .13B .12C .1D .2(1)C (2)D (3)D [(1)因为(x +y)5的展开式的第r +1项T r +1=C r 5x5-r y r,所以⎝⎛⎭⎪⎫x +y 2x (x +y)5的展开式中x 3y 3的系数为C 35+C 15=15.故选C. (2)能够使其展开式中出现常数项,由多项式乘法的定义可知需满足:第一个因式取x 2项,第二个因式取1x 2项得x 2×1x2×C 45(-1)4=5;第一个因式取2,第二个因式取(-1)5得2×(-1)5×C 55=-2,故展开式的常数项是5+(-2)=3,故选D.(3)由题意得⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式的通项公式是T k +1=C k 10·x 10-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x k =C k 10x 10-2k ,⎝⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式中含x 4(当k =3时),x 6(当k =2时)项的系数分别为C 310,C 210,因此由题意得C 310-aC 210=120-45a =30,由此解得a =2,故选D.]点评:求几个多项式积的展开式中的特定项(系数)问题,可先分别化简或展开为多项式和的形式,再分类考虑特定项产生的每一种情形,求出相应的特定项,最后进行合并即可.形如(a +b +c)n 的展开式问题求三项展开式中某些特定项的系数的方法(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解.(2)两次利用二项式定理的通项公式求解.(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.[典例1-3] (1)将⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4x -43展开后,常数项是________.(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2x +y 6的展开式中,x 3y 3的系数是________.(用数字作答)(1)-160 (2)-120 [(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4x -43=⎝⎛⎭⎪⎫x -2x 6展开式的通项是C k 6(x)6-k·⎝⎛⎭⎪⎫-2x k=(-2)k ·C k 6x 3-k.令3-k =0,得k =3.所以常数项是C 36(-2)3=-160.(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2x +y 6表示6个因式x 2-2x +y 的乘积,在这6个因式中,有3个因式选y ,其余的3个因式中有2个选x 2,剩下一个选-2x,即可得到x 3y 3的系数,即x 3y 3的系数是C 36C 23×(-2)=20×3×(-2)=-120.]点评:二项式定理研究两项和的展开式,对于三项式问题,一般是通过合并、拆分或进行因式分解,转化成二项式定理的形式去求解.[跟进训练]1.若⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1ax 6的展开式中常数项为1516,则实数a 的值为( )A .±2B .12C .-2D .±12A [⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1ax 6的展开式的通项为T k +1=C k 6(x 2)6-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax k =C k 6⎝ ⎛⎭⎪⎫1a k x 12-3k ,令12-3k =0,得k =4.故C 46·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 4=1516,即⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 4=116,解得a =±2,故选A.]2.(2021·全国统一考试模拟演练)(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展开式中x 2的系数是( )A .60B .80C .84D .120D [(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9=1+x 2[1-1+x8]1-1+x=1+x10-1+x2x.所以x 2的系数为C 310=120,故选择D.]3.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -13x -y 6的展开式中含xy 的项的系数为( ) A .30 B .60 C .90D .120B [展开式中含xy 的项来自C 16(-y)1⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 5,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 5展开式通项为T r +1=(-1)r C r5x5-43r ,令5-43r =1⇒r =3,⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 5展开式中x 的系数为(-1)3C 35,所以⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -13x -y 6的展开式中含xy 的项的系数为C 16(-1)C 35(-1)3=60,故选B.] 考点二 二项式系数的和与各项的系数和问题(1)系数和问题常用“赋值法”求解赋值法是指对二项式中的未知元素赋值,从而求得二项展开式的各项系数和的方法.求解有关系数和题的关键点如下:①赋值,观察已知等式与所求式子的结构特征,确定所赋的值,常赋的值有:-1,0,1等.②求参数,通过赋值,建立参数的相关方程,解方程,可得参数值. ③求值,根据题意,得出指定项的系数和.(2)二项式系数和:(a +b)n的展开式中二项式系数的和为C 0n +C 1n +…+C nn =2n. [典例2] (1)在⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x n 的展开式中,各项系数和与二项式系数和之比为32∶1,则x 2的系数为( )A .50B .70C .90D .120(2)若(x +2+m)9=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 9(x +1)9,且(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=39,则实数m 的值为________.(1)C (2)-3或1 [(1)令x =1,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x n =4n ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x n 的展开式中,各项系数和为4n,又二项式系数和为2n,所以4n2n =2n =32,解得n =5.二项展开式的通项T r +1=C r 5x 5-r⎝ ⎛⎭⎪⎫3x r =C r 53r x5-32r ,令5-32r =2,得r =2,所以x 2的系数为C 2532=90,故选C.(2)令x =0,则(2+m)9=a 0+a 1+a 2+…+a 9, 令x =-2,则m 9=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9,又(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 9)(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9)=39,∴(2+m)9·m 9=39, ∴m(2+m)=3, ∴m =-3或m =1.]点评: (1)利用赋值法求解时,注意各项的系数是指某一项的字母前面的数值(包括符号).(2)在求各项的系数的绝对值的和时,首先要判断各项系数的符号,然后将绝对值去掉,再进行赋值.[跟进训练]1.在二项式(1-2x)n 的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为( )A .-960B .960C .1 120D .1 680C [因为偶数项的二项式系数之和为2n -1=128,所以n -1=7,n =8,则展开式共有9项,中间项为第5项,因为(1-2x)8的展开式的通项T r +1=C r 8(-2x)r =C r 8(-2)r x r,所以T 5=C 48(-2)4x 4,其系数为C 48(-2)4=1 120.]2.(a +x)(1+x)4的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =________. 3 [设(a +x)(1+x)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5, 令x =1,得16(a +1)=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,①令x =-1,得0=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5.② ①-②,得16(a +1)=2(a 1+a 3+a 5),即展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为a 1+a 3+a 5=8(a +1),所以8(a +1)=32,解得a =3.]考点三 二项式系数的性质二项展开式系数最大项的求法如求(a +bx)n (a ,b ∈R)的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,应用⎩⎨⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1, 从而解出k 来,即得.二项式系数的最值问题[典例3-1] 设m 为正整数,()x +y 2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,()x +y 2m +1展开式的二项式系数的最大值为b ,若15a =8b ,则m =________.7 [()x +y 2m 展开式中二项式系数的最大值为a =C m 2m ,()x +y 2m +1展开式中二项式系数的最大值为b =C m +12m +1,因为15a =8b ,所以15C m 2m =8C m +12m +1,即152m !m !m !=82m +1!m !m +1!,解得m =7.]项的系数的最值问题[典例3-2] 已知(3x +x 2)2n 的展开式的二项式系数和比(3x -1)n 的展开式的二项式系数和大992,则在⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 2n 的展开式中,二项式系数最大的项为________,系数的绝对值最大的项为________.-8 064 -15 360x 4 [由题意知,22n -2n =992,即(2n -32)(2n +31)=0,故2n=32,解得n =5.由二项式系数的性质知,⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 10的展开式中第6项的二项式系数最大,故二项式系数最大的项为T 6=C 510(2x)5⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x 5=-8 064. 设第k +1项的系数的绝对值最大,则T k +1=C k 10·(2x)10-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x k =(-1)k C k 10·210-k·x 10-2k ,令⎩⎨⎧C k 10·210-k ≥C k -110·210-k +1,C k10·210-k ≥C k +110·210-k -1, 得⎩⎨⎧C k 10≥2C k -110,2C k10≥C k +110,即⎩⎨⎧11-k≥2k,2k +1≥10-k 解得83≤k≤113.∵k ∈Z ,∴k =3.故系数的绝对值最大的项是第4项,T 4=-C 310·27·x 4=-15 360x 4.]点评:二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念.二项式系数是指C 0n ,C 1n ,…,C nn ,它只与各项的项数有关,而与a ,b 的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a ,b 的值有关.[跟进训练]1.二项式⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x +13x n 的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中x 的指数为整数的项的个数为( )A .3B .5C .6D .7D [根据⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x +13x n 的展开式中只有第11项的二项式系数最大,得n =20,∴⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3x +13x 20的展开式的通项为T r +1=C r 20·(3x)20-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x r =(3)20-r ·C r 20·x20-4r 3,要使x 的指数是整数,需r 是3的倍数且0≤r≤20,∴r =0,3,6,9,12,15,18,∴x 的指数是整数的项共有7项.]2.已知(1+3x)n 的展开式中,后三项的二项式系数的和等于121,则展开式中二项式系数最大的项为________.C 715(3x)7和C 815(3x)8[由已知得Cn -2n+C n -1n+C n n=121,则12n·(n-1)+n +1=121,即n 2+n -240=0,解得n =15(舍去负值),所以展开式中二项式系数最大的项为T 8=C 715(3x)7和T 9=C 815(3x)8.]。

高中数学二项式定理知识点总结

高中数学二项式定理知识点总结

高中数学二项式定理知识点总结一、二项式定理的概念和公式二项式定理是指两个数的整数次幂之和在展开时,任意一个数都可以拆开成两个数相乘的形式。

根据二项式定理,可以得到以下的公式:(a+b)² = a² + 2ab + b²(a-b)² = a² - 2ab + b²(a+b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³(a-b)³ = a³ - 3a²b + 3ab² - b³对于一般情况下的二项式展开,可以根据组合数的知识得出下列公式:(a+b)ⁿ = C(n,0) * aⁿ+ C(n,1) * aⁿ⁻¹b + C(n,2) * aⁿ⁻²b² + ... + C(n,n) * bⁿ其中,C(n,m)表示从n个元素中取m个元素的组合数。

二、二项式定理的应用1. 计算二项式的展开式利用二项式定理,可以将任意形式的二项式展开成为多项式,从而方便进行计算。

例如,对于 (x+2)³的展开式,根据二项式定理可以得到:(x+2)³ = x³ + 3x²*2 + 3x*2² + 2³= x³ + 6x² + 12x + 82. 求解组合数在概率论、统计学等领域中,经常需要计算组合数。

而组合数实际上就是二项式展开中的系数。

因此,通过二项式定理可以方便地求解组合数。

3. 计算二项式的特定项有时候并不需要将整个二项式展开,只需求解其中的某一项。

例如,对于(x+2)⁵ 的展开式,如果只需要求解其中x⁴ 的系数,可以直接利用二项式定理计算得出,而无需展开整个式子。

4. 解决数学问题在数学建模、求解等问题中,二项式定理也可以被广泛应用。

通过利用二项式定理,可以简化问题的表达和计算,从而更加方便地求解问题。

最新高三数学专题复习资料二项式定理

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第三节二项式定理1.能利用计数原理证明二项式定理.2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.1.二项式定理2.二项式系数的性质1.二项式(x+y)n的展开式的第k+1项与(y+x)n的展开式的第k+1项一样吗?提示:尽管(x+y)n与(y+x)n的值相等,但它们的展开式形式是不同的,因此应用二项式定理时,x,y的位置不能随便交换.2.二项式系数与项的系数一样吗?提示:不一样.二项式系数是指C0n,C1n,…,C n n,它只与各项的项数有关,而与a,b的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a,b的值有关.1.(x -y )n 的二项展开式中,第r 项的系数是( )A .C r nB .C r +1nC .C r -1nD .(-1)r -1C r -1n 解析:选D 本题中由于y 的系数为负,故其第r 项的系数为(-1)r -1C r -1n .2.(1+x )7的展开式中x 2的系数是( ) A .42 B .35 C .28 D .21解析:选D 依题意可知,二项式(1+x )7的展开式中x 2的系数等于C 27×15=21.3.C 16+C 26+C 36+C 46+C 56+C 66的值为( )A .62B .63C .64D .65解析:选B 因为C 16+C 26+C 36+C 46+C 56+C 66=(C 06+C 16+C 26+C 36+C 46+C 56+C 66)-C 06=26-1=63.4.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 2n 展开式中只有第6项的二项式系数最大,则n 等于________.解析:∵展开式中只有第6项的二项式系数最大, ∴n =10. 答案:105.(A.嘉兴模拟)(x +1)9的展开式中x 3的系数是________.(用数字作答) 解析:依题意知:(x +1)9的展开式中x 3的系数为C 69=C 39=9×8×73×2×1=84.答案:841.二项式定理是高中数学中的一个重要知识点,也是高考命题的热点,多以选择、填空题的形式呈现,试题难度不大,多为容易题或中档题.2.高考对二项式定理的考查主要有以下几个命题角度: (1)求二项展开式中的第n 项; (2)求二项展开式中的特定项;(3)已知二项展开式的某项,求特定项的系数.[例1] (1)(A.浙江高考)在(1+x )6(1+y )4的展开式中,记x m y n 项的系数为f (m ,n ),则f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=( )A .45B .60C .120D .210(2)(A.四川高考)在x (1+x )6的展开式中,含x 3项的系数为( ) A .30 B .20 C .15 D .10(3)(A.湖南高考)⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -2y 5的展开式中x 2y 3的系数是( )A .-20B .-5C .5D .20(4)使⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x x n (n ∈N *)的展开式中含有常数项的最小的n 为( ) A .4 B .5 C .6 D .7[自主解答] (1)由题意知f (3,0)=C 36C 04,f (2,1)=C 26C 14,f (1,2)=C 16C 24,f (0,3)=C 06C 34,因此f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=120,选C.(2)只需求(1+x )6的展开式中含x 2项的系数即可,而含x 2项的系数为C 26=15,故选C.(3)由二项展开式的通项可得,第四项T 4=C 35⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2·(-2y )3=-20x 2y 3,故x 2y 3的系数为-20,选A.(4)T r +1=C r n(3x )n -r·x -32r =C r n ·3n -r ·xn -r -32r =C r n ·3n -r·xn -5r 2(r =0,1,2,…,n ),若T r +1是常数项,则有n -52r =0,即2n =5r (r =0,1,…,n ),当r =0,1时,n =0,52,不满足条件;当r =2时,n =5.[答案] (1)C (2)C (3)A (4)B互动探究若本例(2)中的条件“n ∈N *”改为“n ≥3”,其他条件不变,则展开式中的有理项最少有________项.解析:由本例(2)中的自主解答可知:T r +1=C r n3n -rxn -5r2(r =0,1,2,…,n ).即当⎝⎛⎭⎪⎫n -5r 2为整数时,T r +1为有理项.显然当n =3时,r 的取值最少,有r =0,r =2, 即有理项为T 1、T 3两项. 答案:2求二项式展开式有关问题的常见类型及解题策略(1)求展开式中的第n 项.可依据二项式的通项公式直接求出第n 项; (2)求展开式中的特定项.可依据条件写出第r +1项,再由特定项的特点求出r 值即可.(3)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数项,再由通项公式写出第r +1项,由特定项得出r 值,最后求出其参数.1.若二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x n 的展开式中第5项是常数项,则正整数n 的值可能为( )A .6B .10C .12D .15解析:选C T r +1=C r n(x )n -r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x r =(-2)r C r n x n -3r 2,当r =4时,n -3r 2=0,又n ∈N *,所以n =12.2.(A.金华模拟)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +x (1-x )4的展开式中x 的系数是________.解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +x (1-x )4的展开式x 的项为2x ·C 4410(-x )4+x C 0414(-x )0=2x +x =3x .所以x 的系数为3.答案:3[例2] (1)设m 为正整数,(x +y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m +1展开式的二项式系数的最大值为b ,若13a =7b ,则m =( )A .5B .6C .7D .8(2)若C 3n +123=C n +623(n ∈N *)且(3-x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n,则a 0-a 1+a 2-…+(-1)n a n =________.[自主解答] (1)由题意得:a =C m 2m ,b =C m 2m +1, 所以13C m 2m =7C m 2m +1,∴132mm !·m !=72m +1mm +1,∴72m +1m +1=13,解得m =6,经检验为原方程的解,选B.(2)由C 3n +123=C n +623,得3n +1=n +6(无整数解)或3n +1=23-(n +6),解得n =4,问题即转化为求(3-x )4的展开式中各项系数和的问题,只需在(3-x )4中令x =-1即得a 0-a 1+a 2-…+(-1)n a n =[3-(-1)]4=256.[答案] (1)B (2)256方法规律 赋值法的应用(1)形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R )的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可.(2)对形如(ax +by )n (a ,b ∈R )的式子求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可.(3)若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1),奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f 1f 12,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f 1f 12.1.设(1+x )n =a 0+a 1x +…+a n x n ,若a 1+a 2+…+a n =63,则展开式中系数最大的项是( )A .15x 3B .20x 3C .21x 3D .35x 3解析:选B 在(1+x )n =a 0+a 1x +…+a n x n 中,令x =1得2n =a 0+a 1+a 2+…+a n .令x =0,得1=a 0,∴a 1+a 2+…+a n =2n -1=63,∴n =6.而(1+x )6的展开式中系数最大的项为T 4=C 36x 3=20x 3.2.(A.丽水模拟)若(1-2x )2 014=a 0+a 1x +…+a 2 013x 2 013+a 2 014x 2 014(x ∈R ),则a 12+a 222+…+a 2 01322 013+a 2 01422 014的值为( ) A .2 B .0 C .-1 D .-2解析:选C 令x =0,则a 0=1,令x =12,则a 0+a 12+a 222+…+a 2 01322 013+a 2 01422 014=0,∴a 12+a 222+…+a 2 01322 013+a 2 01422 014=-1.—————————————[课堂归纳——通法领悟]——————————————1个公式——二项展开式的通项公式通项公式主要用于求二项式的特定项问题,在运用时,应明确以下几点:(1)C r n an -r b r是第r +1项,而不是第r 项; (2)通项公式中a ,b 的位置不能颠倒;(3)通项公式中含有a ,b ,n ,r ,T r +1五个元素,只要知道其中的四个,就可以求出第五个,即“知四求一”.3个注意点——二项式系数的三个注意点 (1)求二项式所有系数的和,可采用“赋值法”;(2)关于组合式的证明,常采用“构造法”——构造函数或构造同一问题的两种算法;(3)展开式中第r +1项的二项式系数与第r +1项的系数一般是不相同的,在具体求各项的系数时,一般先处理符号,对根式和指数的运算要细心,以防出错.前沿热点(十六)与二项式定理有关的交汇问题1.二项式定理作为一个独特的内容,在高考中总有所体现,常常考查二项式定理的通项、项的系数、各项系数的和等.2.二项式定理作为一个工具,也常常与其他知识交汇命题,如与数列交汇、与不等式交汇、与函数交汇等.因此在一些题目中不仅仅考查二项式定理,还要考查其他知识,其解题的关键点是它们的交汇点,注意它们的联系即可.[典例](B.陕西高考)设函数f (x )=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6,x <0,-x ,x ≥0,则当x >0时,f [f (x )]表达式的展开式中常数项为( )A .-20B .20C .-15D .15[解题指导] 先寻找x >0时f (x )的取值,再寻找f [f (x )]的表达式,再利用二项式定理求解.[解析] x >0时,f (x )=-x <0,故f [f (x )]=⎝⎛⎭⎪⎫-x +1x 6,其展开式的通项公式为T r +1=C r6·(-x )6-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r=(-1)6-r ·C r 6·(x )6-2r ,由6-2r =0,得r =3,故常数项为(-1)3·C 36=-20.[答案] A[名师点评] 解决本题的关键有以下几点: (1)正确识别分段函数f (x ); (2)正确判断f (x )的符号; (3)正确写出f [f (x )]的解析式; (4)正确应用二项式定理求出常数项.(A.安徽高考)设a ≠0,n 是大于1的自然数,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x a n 的展开式为a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n .若点A i (i ,a i )(i =0,1,2)的位置如图所示,则a =________.解析:由题图可知a 0=1,a 1=3,a 2=4,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧C 1n ·1a=a 1=3,C 2n ·1a 2=a 2=4,故⎩⎪⎨⎪⎧na =3,n n -1a2=8,可得⎩⎨⎧n =9,a =3.答案:31.在⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-1x 5的二项展开式中,x 的系数为( )A .10B .-10C .40D .-40 解析:选D T r +1=C r 5(2x 2)5-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r ·25-r ·C r 5·x10-3r, 令10-3r =1,得r =3.所以x 的系数为(-1)3·25-3·C 35=-40.2.在(1+x )2-(1+3x )4的展开式中,x 的系数等于( ) A .3 B .-3 C .4 D .-4解析:选B 因为(1+x )2的展开式中x 的系数为1,(1+3x )4的展开式中x 的系数为C 34=4,所以在(1+x )2-(1+3x )4的展开式中,x 的系数等于-3.3.(A.金华模拟)(1+x )8(1+y )4的展开式中x 2y 2的系数是( ) A .56 B .84 C .112 D .168解析:选D (1+x )8展开式中x 2的系数是C 28,(1+y )4的展开式中y 2的系数是C 24,根据多项式乘法法则可得(1+x )8(1+y )4展开式中x 2y 2的系数为C 28C 24=28×6=168.4.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )A .-40B .-20C .20D .40解析:选D 由题意,令x =1得展开式各项系数的和为(1+a )·(2-1)5=2,∴a =1.∵二项式⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 5的通项公式为T r +1=C r 5(-1)r ·25-r·x 5-2r ,∴⎝⎛⎭⎪⎫x +1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 5展开式中的常数项为x ·C 35(-1)322·x -1+1x·C 25·(-1)2·23·x =-40+80=40.5.在(1-x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a n x n 中,若2a 2+a n -3=0,则自然数n 的值是( )A .7B .8C .9D .10解析:选B 易知a 2=C 2n ,a n -3=(-1)n -3·C n -3n =(-1)n -3C 3n ,又2a 2+a n -3=0,所以2C 2n +(-1)n -3C 3n =0,将各选项逐一代入检验可知n =8满足上式. 6.设a ∈Z ,且0≤a <13,若512 012+a 能被13整除,则a =( ) A .0 B .1 C .11 D .12解析:选D 512 012+a =(13×4-1)2 012+a ,被13除余1+a ,结合选项可得a =12时,512 012+a 能被13整除.7.(A.新课标全国卷Ⅱ)(x +a )10的展开式中,x 7的系数为15,则a =________.(用数字填写答案)解析:二项展开式的通项公式为T r +1=C r 10x10-r a r,当10-r =7时,r =3,T 4=C 310a 3x 7,则C 310a 3=15,故a =12. 答案:128.(A.山东高考)若⎝ ⎛⎭⎪⎫ax 2+b x 6的展开式中x 3项的系数为20,则a 2+b 2的最小值为________.解析:T r +1=C r 6(ax 2)6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫b x r =C r 6a 6-r b r x 12-3r ,令12-3r =3,得r =3,故C 36a 3b 3=20,所以ab =1,a 2+b 2≥2ab =2,当且仅当a =b =1或a =b =-1时,等号成立.答案:29.(B.浙江高考)设二项式⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 5的展开式中常数项为A ,则A =________.解析:因为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -13x 5的通项T r +1=C r 5(x )5-r ·⎝⎛⎭⎪⎪⎫-13x r =(-1)r C r 5x 5-r 2x -r 3=(-1)r C r 5x15-5r 6. 令15-5r =0,得r =3,所以常数项为(-1)3C 35x 0=-10.即A =-10. 答案:-1010.已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,求: (1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a 7; (3)a 0+a 2+a 4+a 6;(4)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|. 解:令x =1,则a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=-1.① 令x =-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+a 6-a 7=37.② (1)∵a 0=C 07=1,∴a 1+a 2+a 3+…+a 7=-2. (2)(①-②)÷2,得a 1+a 3+a 5+a 7=-1-372=-1 094.(3)(①+②)÷2,得a 0+a 2+a 4+a 6=-1+372=1 093.(4)∵(1-2x )7展开式中a 0、a 2、a 4、a 6大于零,而a 1、a 3、a 5、a 7小于零, ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=(a 0+a 2+a 4+a 6)-(a 1+a 3+a 5+a 7) =1 093-(-1 094)=2 187. 11.若某一等差数列的首项为C11-2n 5n-A2n -211-3n,公差为⎝ ⎛⎭⎪⎫52x -253x 2m的展开式中的常数项,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.解:设该等差数列为{a n },公差为d ,前n 项和为S n . 由已知得⎩⎨⎧11-2n ≤5n ,2n -2≤11-3n ,又n ∈N *, ∴n =2,∴C 11-2n 5n -A 2n -211-3n =C 710-A 25=C 310-A 25=10×9×83×2-5×4=100, ∴a 1=100.∵7777-15=(76+1)77-15=7677+C 177·7676+…+C 7677·76+1-15 =76(7676+C 177·7675+…+C 7677)-14=76M -14(M ∈N *),∴7777-15除以19的余数是5,即m =5.∴⎝ ⎛⎭⎪⎫52x -253x 2m 的展开式的通项是T r +1=C r 5·⎝ ⎛⎭⎪⎫52x 5-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-253x 2r =(-1)r C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫525-2rx 53r -5(r =0,1,2,3,4,5),令53r -5=0,得r =3,代入上式,得T 4=-4,即d =-4,从而等差数列的通项公式是a n =100+(n -1)×(-4)=104-4n .设其前k 项之和最大,则⎩⎨⎧104-4k ≥0,104-4k +10,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,S 25=S 26=a 1+a 252×25=100+104-4×252×25=1 300.12.从函数角度看,组合数C r n 可看成是以r 为自变量的函数f (r ),其定义域是{r |r ∈N ,r ≤n }.(1)证明:f (r )=n -r +1rf (r -1); (2)利用(1)的结论,证明:当n 为偶数时,(a +b )n 的展开式中最中间一项的二项式系数最大.解:(1)证明:∵f (r )=C r n=n !rn -r,f (r -1)=C r -1n =n !r -1n -r +1,∴n -r +1r f (r -1)=n -r +1r ·n !r -1n -r +1=n !rn -r.则f (r )=n -r +1rf (r -1)成立. (2)设n =2k , ∵f (r )=n -r +1rf (r -1),f (r -1)>0, ∴f r f r -1=2k -r +1r . 令f (r )≥f (r -1),则2k -r +1r≥1,则r ≤k +12(等号不成立).∴当r =1,2,…,k 时,f (r )>f (r -1)成立.反之,当r =k +1,k +2,…,2k 时,f (r )<f (r -1)成立. ∴f (k )=C k 2k 最大,即(a +b )n 的展开式中最中间一项的二项式系数最大. [冲击名校]1.已知(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,则a =( ) A .-4 B .-3 C .-2 D .-1解析:选D 已知(1+ax )(1+x )5的展开式中,x 2的系数为C 25+a C 15=5,则a =-1.2.(A.湖州模拟)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +a x 6的展开式中1x 2的系数为-12,则实数a 的值为________.解析:二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +a x 6展开式中第r +1项为T r +1=C r 6·(2x )6-r⎝ ⎛⎭⎪⎫a x r=C r 6·26-r ·a r ·x 3-r ,当3-r =-2,即r =5时,含有1x2的项的系数是C 56·2·a5=-12,解得a =-1.答案:-1。

二项式定理知识点

二项式定理知识点

二项式定理知识点二项式定理是高中数学中的重要知识点,也是进一步学习数学分析、概率论和数学推理的基础。

它是关于多项式的一个重要的数学定理,通过二项式定理,我们可以用简洁的方式表示多项式展开的结果。

在本文中,我们将深入探讨二项式定理的概念、性质以及应用。

首先,让我们来了解什么是二项式。

二项式是指两个单项式之和的代数式,其中包含两个不同的变量,每个变量的指数均为非负整数。

例如,(a + b)就是一个二项式,其中a和b为变量,且指数分别为1和0。

根据二项式定理,我们可以将二项式展开为多项式。

二项式定理的表述如下:对于任意非负整数n和实数a、b,有(a + b)^n = C(n, 0)a^n b^0 + C(n, 1)a^(n-1) b^1 + C(n, 2)a^(n-2) b^2 + ... + C(n, n)a^0 b^n,其中C(n, k)表示组合数,计算公式为C(n, k) = n!/(k!(n-k)!)。

这个定理告诉我们,二项式(a + b)的展开式中的每一项都可以通过组合数进行系数的计算。

二项式定理的证明可以通过数学归纳法进行,但为了保持本文的简洁性,我将不涉及具体的证明过程。

而是着重介绍一些二项式定理的性质以及它的一些重要应用。

首先,二项式定理的性质之一是二项式展开式的系数的和等于2的n次方。

也就是说,展开式中每一项的系数相加,结果等于2的n次方。

这个性质可以通过将展开式中的每一项进行二项式系数的求和来证明。

二项式定理还可以用于计算多项式的平方、立方等高次幂。

通过使用二项式定理展开多项式的高次幂,我们可以更简洁地计算出结果。

另一个重要的应用是二项式定理在概率论中的应用。

在概率论中,我们经常需要计算一些事件的概率,而这些概率通常涉及到组合数的计算。

二项式定理为我们提供了一个快速计算组合数的方法,从而简化了概率计算的过程。

除此之外,二项式定理还在数学推理和数学分析中有重要的应用。

在数学推理中,我们经常需要进行代数式的变形和化简,而二项式定理可以帮助我们将复杂的代数式转化为更简单的形式。

高中数学知识点总结---二项式定理5篇

高中数学知识点总结---二项式定理5篇

高中数学知识点总结---二项式定理5篇第一篇:高中数学知识点总结---二项式定理高中数学知识点总结---二项式定理0n01n-1rn-rrn0n1.⑴二项式定理:(a+b)n=Cnab+Cnab+Λ+Cnab+Λ+Cnab.展开式具有以下特点:① 项数:共有n+1项;012rn② 系数:依次为组合数Cn,Cn,Cn,Λ,Cn,Λ,Cn;③ 每一项的次数是一样的,即为n次,展开式依a的降幕排列,b的升幕排列展开.⑵二项展开式的通项.(a+b)n展开式中的第r+1项为:Trn-rrbr+1=Cna(0≤r≤n,r∈Z).⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等;②二项展开式的中间项二项式系数最大......I.当n是偶数时,中间项是第n2n+1项,它的二项式系数C2n最大;II.当n是奇数时,中间项为两项,即第最大.③系数和:Cn+Cn+Λ+Cn=2C024n+Cn+Cn+01nn13n+Cn+n+12项和第n+12n-1n+12n+1项,它们的二项式系数C2n=CΛ=CΛ=2n-1 附:一般来说(ax+by)n(a,b为常数)在求系数最大的项或最小的项时均可直接根据性质二求...........⎧Ak≥Ak+1,⎩Ak≥Ak-1⎧Ak≤Ak+1或⎨(Ak为TA≤Ak-1⎩k解.当a≠1或b≠1时,一般采用解不等式组⎨的绝对值)的办法来求解.k+1的系数或系数⑷如何来求(a+b+c)n展开式中含apbqcr的系数呢?其中(a+b+c)=[(a+b)+c]n-rnnp,q,r∈N,且p+q+r=n把rn-rr(a+b)C,另一方面在视为二项式,先找出含有Cr的项Cn(a+b)中含有bq的项为pqrCn-raqn-r-qb=Cn-rabqqpq,故在(a+b+c)n中含apbqcr的项为(n-r)!n!r!q!p!pqrn-pCrCnCn-rabc.其系数为CnCn-r=rqrqn!r!(n-r)!q!(n-r-q)!⋅==CnC.2.近似计算的处理方法.当a 的绝对值与1相比很小且n不大时,常用近似公式(1+a)n≈1+na,因为这时展开式的后面部分Cn2a2+Cn3a3+Λ+Cnnan很小,可以忽略不计。

高三数学教案《二项式定理》优秀3篇

高三数学教案《二项式定理》优秀3篇

高三数学教案《二项式定理》优秀3篇1. 介绍本文档将介绍三篇优秀的高三数学教案,主题为《二项式定理》。

这些教案从不同的角度和方法讲解了二项式定理,帮助学生更好地理解和应用该定理,提高数学解题能力。

2. 教案一:《二项式定理初步认识》2.1 教学目标•了解二项式的定义和性质•掌握二项式展开的基本方法•能够灵活应用二项式定理解决实际问题2.2 教学内容1.二项式的定义和性质–介绍二项式的概念和表达形式–讲解二项式的性质,如二项式系数的对称性等2.二项式展开的基本方法–介绍二项式在展开时的基本方法–给出一些例题进行演示和练习3.实际问题的应用–利用二项式定理解决实际问题,如排列组合问题等–给出一些实际问题的例题和练习2.3 教学方法•讲授与演示相结合:通过讲解二项式的定义和性质,并用例题演示二项式展开的基本方法,加深学生对二项式定理的理解•提问与讨论:引导学生参与讨论,思考问题的解决方法,培养学生的分析和解决问题的能力•练习与巩固:给学生一定数量的练习题,巩固所学知识,并能够应用到实际问题中2.4 教学评价与反馈•教学评价:通过课堂上教师的观察、学生的表现及课后作业的完成情况,进行教学评价•教学反馈:及时给予学生反馈,并指导学生改正错误,提高学习效果3. 教案二:《二项式定理的证明与应用》3.1 教学目标•掌握二项式定理的证明方法•理解二项式定理的应用领域•提高数学推理和证明能力3.2 教学内容1.二项式定理的证明方法–讲解二项式定理的组合证明方法,如二项式系数的递推关系等–通过数学推理,证明二项式定理的正确性2.二项式定理的应用–介绍二项式定理在组合数学、概率论等领域的应用–给出一些应用题进行练习,提高学生的应用能力3.数学推理与证明–培养学生的数学推理和证明能力,通过解答证明题加深学生对二项式定理的理解3.3 教学方法•讲授与演示相结合:通过讲解二项式定理的证明方法,并演示具体的证明过程,加强学生对二项式定理的理解•课堂讨论:引导学生进行证明题的讨论和分析,提高学生的数学推理能力•练习与应用:给学生一些练习题,加深学生对二项式定理的应用理解3.4 教学评价与反馈•教学评价:通过课堂上的表现、学生的参与情况以及课后作业的完成情况综合评价学生的学习情况•教学反馈:及时给予学生反馈,并指导学生改进学习方法,提高学习效果4. 教案三:《二项式定理与三角恒等式》4.1 教学目标•掌握二项式定理与三角恒等式的联系和应用•理解二项式定理与三角恒等式在数学中的重要性•提高学生的综合应用能力4.2 教学内容1.二项式定理与三角恒等式的联系和应用–介绍二项式定理与三角恒等式之间的联系和应用–分析二项式展开式的三角形式及其与三角恒等式的关系2.二项式定理与三角恒等式的具体应用–给出一些具体的二项式展开题目,引导学生将其化简成三角恒等式形式–通过练习题,锻炼学生的综合应用能力4.3 教学方法•讲授与实例演示:通过讲解二项式定理与三角恒等式的联系,并给出具体的例题进行演示,加深学生对二项式定理和三角恒等式的理解•练习与应用:给学生一些练习题,锻炼学生将二项式展开式化简成三角恒等式形式的能力•问题探究与讨论:引导学生思考和探索二项式定理与三角恒等式之间的更多联系4.4 教学评价与反馈•教学评价:通过观察学生的课堂表现、参与讨论的情况以及课后作业的完成情况综合评价学生的学习情况•教学反馈:及时给予学生反馈,并指导学生改进问题解决的方法,提高学习效果5. 总结本文档介绍了三篇优秀的高三数学教案,主题为《二项式定理》。

二项式定理-高中数学知识点讲解

二项式定理-高中数学知识点讲解

二项式定理1.二项式定理【二项式定理】又称牛顿二项式定理.公式(a+b)n =푛푖=0∁n i a n﹣i•b i.通过这个定理可以把一个多项式的多次方拆开.例 1:用二项式定理估算 1.0110= 1.105.(精确到 0.001)解:1.0110=(1+0.01)10=110+C101•19×0.01+C102•18•0.012≈1+0.1+0.0045≈1.105.故答案为:1.105.这个例题考查了二项式定理的应用,也是比较常见的题型.例 2:把( 3푖―푥)10把二项式定理展开,展开式的第 8 项的系数是.解:由题意T8=C107 × ( 3푖)3 × ( ―1)7 = 120×3 3i=360 3i.故答案为:360 3i.通过这两个例题,大家可以看到二项式定理的重点是在定理,这类型的题都是围着这个定理运作,解题的时候一定要牢记展开式的形式,能正确求解就可以了.【性质】1、二项式定理一般地,对于任意正整数n,都有这个公式就叫做二项式定理,右边的多项式叫做(a+b)n 的二项展开式.其中各项的系数叫做二项式系数.注意:(1)二项展开式有n+1 项;(2)二项式系数与二项展开式系数是两个不同的概念;(3)每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幂排列,b 的升幂排列展开;(4)二项式定理通常有如下变形:1/ 2① ;②; (5)要注意逆用二项式定理来分析问题、解决问题.2、二项展开式的通项公式二项展开式的第 n +1 项 叫做二项展开式的通项公式.它体现了二项展开式的 项数、系数、次数的变化规律,是二项式定理的核心,它在求展开式的某些特定的项及其系数方面有着广泛的应 用.注意:(1)通项公式表示二项展开式的第 r +1 项,该项的二项式系数是∁n r ;(2)字母 b 的次数和组合数的上标相同;(3)a 与 b 的次数之和为 n .3、二项式系数的性质.(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即;푛 + 1(2)增减性与最大值:当 k < 时,二项式系数是逐渐增大的.由对称性知,它的后半部分是逐渐减小的,且2푛푛―1 푛+1 在中间取最大值.当 n 为偶数时,则中间一项퐶푛的二项式系数最大;当 n 为奇数时,则中间的两项퐶푛 ,퐶푛相 2 2 2 等,且同时取得最大值.2 / 2。

高考数学复习考点知识与题型专题讲解73---二项式定理

高考数学复习考点知识与题型专题讲解73---二项式定理

高考数学复习考点知识与题型专题讲解10.3二项式定理考试要求能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.1.二项式定理二项式定理 (a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C k n a n -k b k +…+C n nb n (n ∈N *) 二项展开式的通项 T k +1=C k n an -k b k ,它表示第k +1项 二项式系数C k n (k ∈{0,1,2,3,…,n })2.二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等. (2)增减性与最大值当n 是偶数时,中间一项2C n n取得最大值;当n 是奇数时,中间的两项12C -n n与12C+n n相等,且同时取得最大值.(3)各二项式系数的和(a +b )n 的展开式的各个二项式系数的和等于2n . 微思考1.总结(a +b )n 的展开式的特点. 提示(1)项数为n +1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.2.(a+b)n的展开式的二项式系数和系数相同吗?提示不一定.(a+b)n的展开式的通项是C k n a n-k b k,其二项式系数是C k n(k∈{0,1,2,3,…,n}),不一定是系数.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)C k n a n-k b k是(a+b)n的展开式的第k项.(×)(2)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.(√)(3)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.(×)(4)(a+b)n的展开式中某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.(√)题组二教材改编2.(x-y)n的二项展开式中,第m项的系数是()A.C m n B.C m+1nC.C m-1n D.(-1)m-1C m-1n答案D解析(x-y)n二项展开式第m项的通项为T m=C m-1n(-y)m-1x n-m+1,所以系数为C m-1n(-1)m-1.3.(八省联考)(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展开式中x2的系数是() A.60B.80C.84D.120答案D解析(利用公式C m n+C m+1n =C m+1n+1)(1+x )2+(1+x )3+…+(1+x )9的展开式中x 2的系数为C 22+C 23+…+C 29=C 33+C 23+…+C 29=C 310=120.4.C 111+C 311+C 511+…+C 1111=________.答案210 题组三易错自纠5.已知⎝⎛⎭⎪⎫x +a 3x n (a 为常数)的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a 的值为() A .1B .±1C .2D .±2 答案C解析根据题意,该二项式的展开式的二项式系数之和为32,则有2n =32,可得n =5,则二项式的展开式通项为T k +1=C k 5(x )5-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3x k =a k C k 51556kx -,令15-5k6=0,得k =3,则其常数项为C 35a 3,根据题意,有C 35a 3=80,可得a =2.6.在⎝⎛⎭⎫2x 2-1x n 的展开式中,所有二项式系数的和是32,则展开式中各项系数的和为_____. 答案1解析因为所有二项式系数的和是32,所以2n =32,解得n =5. 在⎝⎛⎭⎫2x 2-1x 5中,令x =1可得展开式中各项系数的和为(2-1)5=1.题型一多项展开式的特定项命题点1二项展开式问题例1(1)(2020·北京)在(x -2)5的展开式中,x 2的系数为() A .-5B .5C .-10D .10解析T k +1=C k 5(x )5-k (-2)k =C k 552kx -·(-2)k ,令5-k2=2,解得k =1.所以x 2的系数为C 15(-2)1=-10.(2)(2019·浙江)在二项式(2+x )9的展开式中,常数项是________,系数为有理数的项的个数是________. 答案1625解析该二项展开式的第k +1项为T k +1=C k 9(2)9-k x k ,当k =0时,第1项为常数项,所以常数项为(2)9=162;当k =1,3,5,7,9时,展开式的项的系数为有理数,所以系数为有理数的项的个数为5. 命题点2两个多项式积的展开式问题例2(1)(2020·全国Ⅰ)⎝⎛⎭⎫x +y2x (x +y )5的展开式中x 3y 3的系数为() A .5B .10C .15D .20 答案C解析方法一∵⎝⎛⎭⎫x +y 2x (x +y )5=⎝⎛⎭⎫x +y2x (x 5+5x 4y +10x 3y 2+10x 2y 3+5xy 4+y 5), ∴x 3y 3的系数为10+5=15.方法二当x +y 2x 中取x 时,x 3y 3的系数为C 35, 当x +y 2x 中取y 2x时,x 3y 3的系数为C 15, ∴x 3y 3的系数为C 35+C 15=10+5=15.(2)(2019·全国Ⅲ)(1+2x 2)(1+x )4的展开式中x 3的系数为() A .12B .16C .20D .24解析展开式中含x 3的项可以由“1与x 3”和“2x 2与x ”的乘积组成,则x 3的系数为C 34+2C 14=4+8=12.命题点3三项展开式问题例3 (1)(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2的系数为() A .10B .20C .30D .60 答案C解析方法一利用二项展开式的通项公式求解. (x 2+x +y )5=[(x 2+x )+y ]5,含y 2的项为T 3=C 25(x 2+x )3·y 2. 其中(x 2+x )3中含x 5的项为C 13x 4·x =C 13x 5. 所以x 5y 2的系数为C 25C 13=30.故选C.方法二利用排列组合知识求解.(x 2+x +y )5为5个x 2+x +y 之积,其中有两个因式取y ,剩余的三个因式中两个取x 2,一个取x 即可,所以x 5y 2的系数为C 25C 23C 11=30.故选C.(2)(2020·合肥检测)⎝⎛⎭⎫x -1x +15的展开式中的常数项为() A .1B .11C .-19D .51 答案B解析⎝⎛⎭⎫x -1x +15=⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -1x +15 展开式的通项为T k +1=C k 5⎝⎛⎭⎫x -1x 5-k当k =5时,常数项为C 55=1,当k =3时,常数项为-C 12C 35=-20,当k =1时,常数项为C 45C 24=30.综上所述,常数项为1-20+30=11.思维升华 (1)求二项展开式中的特定项,一般是化简通项后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k +1,代回通项即可.(2)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏. (3)对于三项式问题一般先变形化为二项式再解决.跟踪训练1 (1)(x +a )10的展开式中,x 7项的系数为15,则a =______.(用数字填写答案) 答案12解析通项为T k +1=C k 10x10-k a k ,令10-k =7, ∴k =3,∴x 7项的系数为C 310a 3=15,∴a 3=18,∴a =12.(2)(x 2+x +1)(x -1)4的展开式中,x 3的系数为() A .-3B .-2C .1D .4 答案B解析(x -1)4的通项为T k +1=C k 4x 4-k (-1)k ,(x 2+x +1)(x -1)4的展开式中,x 3的系数为C 34(-1)3+C 24(-1)2+C 14(-1)=-2,故选B.(3)(1+2x -3x 2)5的展开式中x 5的系数为________.答案92解析方法一(1+2x -3x 2)5=(1-x )5(1+3x )5,所以x 5的系数为C 05C 5535+C 15(-1)C 4534+C 25(-1)2C 3533+C 35(-1)3C 2532+C 45(-1)4C 1531+C 55(-1)5C 0530=92.方法二(1+2x -3x 2)5=[(1+2x )-3x 2]5=C 05(1+2x )5+C 15(1+2x )4(-3x 2)+C 25(1+2x )3(-3x 2)2+…+C 55(-3x 2)5,所以x 5的系数为C 05C 5525+C 15C 34×23×(-3)+C 25C 13×2×(-3)2=92.题型二二项式系数与各项的系数问题命题点1二项式系数和与各项系数和例4(1)若二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x n 的展开式的二项式系数之和为8,则该展开式每一项的系数之和为() A .-1B .1C .27D .-27 答案A解析 依题意得2n =8,解得n =3.取x =1,得该二项展开式每一项的系数之和为(1-2)3=-1. (2)若(2-x )7=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 7(1+x )7,则a 0+a 1+a 2+…+a 6的值为() A .1B .2C .129D .2188 答案C解析令x =0,得a 0+a 1+a 2+…+a 7=27=128, 又(2-x )7=[3-(x +1)]7,则a 7(1+x )7=C 77·30·[-(x +1)]7,解得a 7=-1. 故a 0+a 1+a 2+…+a 6=128-a 7=128+1=129. 命题点2二项式系数的最值问题例5二项式⎝⎛⎭⎪⎫3x +13x n的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中x 的指数为整数的项的个数为()A .3B .5C .6D .7 答案D解析 根据⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +13x n 的展开式中只有第11项的二项式系数最大,得n =20,∴⎝⎛⎭⎪⎫3x +13x n的展开式的通项为T k +1=C k 20·(3x )20-k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫13x k =(3)20-k ·C k 20·4203kx -,要使x 的指数是整数,需k 是3的倍数,∴k =0,3,6,9,12,15,18,∴x 的指数是整数的项共有7项. 思维升华 (1)求展开式中各项系数和可用“赋值法”. (2)二项式系数最大项在中间一项或中间两项取得.跟踪训练2 (1)(2021·随州调研)在⎝⎛⎭⎫x -1x n 的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中系数最小的项的系数为()A .-126B .-70C .-56D .-28 答案C解析∵只有第5项的二项式系数最大, ∴n =8,⎝⎛⎭⎫x -1x n 的展开式的通项为T k +1=(-1)k C k 8382k x-(k =0,1,2,…,8),∴展开式中奇数项的二项式系数与相应奇数项的系数相等,偶数项的二项式系数与相应偶数项的系数互为相反数,而展开式中第5项的二项式系数最大,因此展开式中第4项和第6项的系数相等且最小,为(-1)3C 38=-56.(2)⎝⎛⎭⎪⎫x +13x n 的展开式中各项系数之和大于8,但小于32,则展开式中系数最大的项是() A .63x B.4x C .4x 6x D.4x或4x 6x 答案A解析令x =1,可得⎝⎛⎭⎪⎫x +13x n的展开式中各项系数之和为2n ,即8<2n <32,解得n =4,故第3项的系数最大,所以展开式中系数最大的项是C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2=63x . (3)已知m 是常数,若(mx -1)5=a 5x 5+a 4x 4+a 3x 3+a 2x 2+a 1x +a 0且a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=33,则m =________. 答案3解析当x =0时,(-1)5=-1=a 0.当x =1时,(m -1)5=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=33-1=32,则m -1=2,m =3.课时精练1.(2020·邯郸调研)(1-2x )6的展开式的第三项为() A .60B .-120C .60x 2D .-120x 2 答案C解析T 3=C 26(-2x )2=60x 2.2.⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中含x 3的项的系数为() A .80B .-80C .-40D .48 答案B解析⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式的通项为T k +1=C k 5(2x )5-k ·⎝⎛⎭⎫-1x k =(-1)k ·25-k ·C k 5·x 5-2k ,令5-2k =3,得k =1.于是展开式中含x 3的项的系数为(-1)·25-1·C 15=-80.3.(2020·山西八校联考)已知(1+x )n 的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为()A .29B .210C .211D .212 答案A解析由题意得C 4n =C 6n ,由组合数性质得n =10,则奇数项的二项式系数和为2n -1=29. 4.(2020·肇庆模拟)已知(1-ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,则a 等于() A .1B .2C .-1D .-2 答案A解析(1-ax )(1+x )5=(1-ax )(1+5x +10x 2+10x 3+5x 4+x 5),其展开式中x 2的系数为10-5a =5,解得a =1.5.(x 2+2)⎝⎛⎭⎫1x 2-15的展开式的常数项是() A .-3B .-2C .2D .3 答案D解析⎝⎛⎭⎫1x 2-15的展开式通项为T k +1=C k 5⎝⎛⎭⎫1x 25-k (-1)k =C k 5x 2k -10(-1)k ,由2k -10=0得k =5,所以⎝⎛⎭⎫1x 2-15的展开式中常数项为C 55(-1)5=-1.由2k -10=-2得k =4,所以⎝⎛⎭⎫1x 2-15的展开式中x -2的系数为C 45(-1)4=5,所以(x 2+2)⎝⎛⎭⎫1x 2-15的展开式的常数项是2×(-1)+5=3. 6.设(1+x )3+(1+x )4+(1+x )5+…+(1+x )50=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a 50x 50,则a 3的值是()A .C 450B .2C 350C .C 351D .C 451答案D解析由题意可得a 3的值是x 3的系数,而x 3的系数为C 33+C 34+C 35+…+C 350=C 44+C 34+C 35+…+C 350=C 451.7.(多选)对于二项式⎝⎛⎭⎫1x +x 3n (n ∈N *),下列判断正确的有()A .存在n ∈N *,展开式中有常数项B .对任意n ∈N *,展开式中没有常数项C .对任意n ∈N *,展开式中没有x 的一次项D .存在n ∈N *,展开式中有一次项答案AD解析二项式⎝⎛⎭⎫1x +x 3n 的展开式的通项公式为T k +1=C k n x 4k -n ,由通项公式可知,当n =4k (k ∈N *)和n =4k -1(k ∈N *)时,展开式中分别存在常数项和一次项,故选AD.8.(多选)(2020·枣庄模拟)已知(x -1)5=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 5(x +1)5,则()A .a 0=-32B .a 2=-80C .a 3+4a 4=0D .a 0+a 1+…+a 5=1答案ABC解析令x =-1得(-1-1)5=a 0,即a 0=-32,故A 正确.令x =0得(-1)5=a 0+a 1+…+a 5,即a 0+a 1+…+a 5=-1,故D 不正确.令x +1=y ,则(x -1)5=a 0+a 1(x +1)+a 2(x +1)2+…+a 5(x +1)5就变为(y -2)5=a 0+a 1y +a 2y 2+…+a 5y 5,根据二项式定理知,a 2即二项式(y -2)5展开式中y 2项的系数,T k +1=C k 5y 5-k (-2)k ,故a 2=C 35·(-2)3=-80,B 正确.a 4=C 15(-2)1=-10,a 3=C 25(-2)2=40,故C正确,故选ABC.9.(2020·全国Ⅲ)⎝⎛⎭⎫x 2+2x 6的展开式中常数项是________.(用数字作答) 答案240解析⎝⎛⎭⎫x 2+2x 6的展开式的通项为 T k +1=C k 6(x 2)6-k ⎝⎛⎭⎫2x k =C k 62k x12-3k , 令12-3k =0,解得k =4,所以常数项为C 4624=240.10.(2020·辽宁葫芦岛兴城高级中学模拟)已知⎝⎛⎭⎫2x -1x n 的展开式中第2项与第3项的二项式系数之比是2∶5,则x 3的系数为________.答案240解析⎝⎛⎭⎫2x -1x n 的展开式的通项为T k +1=C k n ·(2x )n -k ·⎝⎛⎭⎫-1x k ,由展开式中第2项与第3项的二项式系数之比是2∶5,可得C 1n ∶C 2n =2∶5,解得n =6.所以T k +1=(-1)k C k 626-k ·362k x -,令6-32k =3,解得k =2,所以x 3的系数为C 2626-2(-1)2=240. 11.已知⎝⎛⎭⎫ax +1x (2x +1)5(a ≠0),若其展开式中各项的系数和为81,则a =________,展开式中常数项为________.答案 -2310 解析在⎝⎛⎭⎫ax +1x (2x +1)5中, 令x =1,得(a +1)·35=81,解得a =-23, 所以⎝⎛⎭⎫-23x +1x (2x +1)5的展开式中的常数项为 1x ·C 45·2x =10. 12.(2020·浙江)二项展开式(1+2x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则a 4=________,a 1+a 3+a 5=________.答案80122解析由题意,得a4=C45×24=5×16=80.当x=1时,(1+2)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5=35=243,①当x=-1时,(1-2)5=a0-a1+a2-a3+a4-a5=-1.②①-②,得2(a1+a3+a5)=243-(-1)=244,所以a1+a3+a5=122.13.如图,在杨辉三角中,虚线所对应的斜行的各数之和构成一个新数列,则数列的第10项为()A.55B.89C.120D.144答案A解析由题意,可知a1=1,a2=1,a3=1+1=2,a4=1+2=3,a5=2+3=5,a6=3+5=8,a7=5+8=13,a8=8+13=21,a9=13+21=34,a10=21+34=55.14.(2021·济南模拟)设(1-ax)2 020=a0+a1x+a2x2+…+a2 020x2 020,若a1+2a2+3a3+…+2020a2020=2020a(a≠0),则实数a=________.答案2解析已知(1-ax )2020=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2020x 2020,两边同时对x 求导,得2020(1-ax )2019(-a )=a 1+2a 2x +3a 3x 2+…+2020a 2020x 2019,令x =1得,-2020a (1-a )2019=a 1+2a 2+3a 3+…+2020a 2020=2020a ,又a ≠0,所以(1-a )2019=-1,即1-a =-1,故a =2.15.若多项式(2x +3y )n 的展开式中仅第5项的二项式系数最大,则多项式⎝⎛⎭⎫x 2+1x 2-4n -4的展开式中x 2的系数为()A .-304B .304C .-208D .208答案A解析多项式(2x +3y )n 的展开式中仅第5项的二项式系数最大,故展开式有9项,所以n =8,多项式⎝⎛⎭⎫x 2+1x 2-44=⎣⎡⎦⎤-4+⎝⎛⎭⎫x 2+1x 24的展开式的通项为T r +1=C r 4(-4)4-r ·⎝⎛⎭⎫x 2+1x 2r (0≤r ≤4,且r ∈N ).⎝⎛⎭⎫x 2+1x 2r 的展开式的通项T k +1=C k r (x 2)r -k ·⎝⎛⎭⎫1x 2k =C k r x 2r -4k (0≤k ≤r ,且k ∈N ,r ∈N ).令2r -4k =2,即r =2k +1,所以k =0,r =1;k =1,r =3,所以展开式中x 2的系数为C 14·(-4)3+C 34·C 13·(-4)=-256-48=-304.16.设a ,b ,m 为整数(m >0),若a 和b 被m 除得的余数相同,则称a 和b 对模m 同余,记为a ≡b (mod m ).若a =C 020+C 120·2+C 220·22+…+C 2020·220,a ≡b (mod10),则b 的值可以是() A .2018B .2019C .2020D .2021答案D解析a =C 020+C 120·2+C 220·22+…+C 2020·220=(1+2)20=320=(80+1)5,它被10除所得余数为1,又a ≡b (mod10),所以b 的值可以是2021.。

高中数学解题方法系列:二项式定理相关问题的方法

高中数学解题方法系列:二项式定理相关问题的方法


(1
3)n 3
1

4n 1 3
题型二:求单一二项式指定幂的系数 2、
(x 1)4 的展开式中 x2 的系数为
(A)4
(B)6 (C)10 (D)20
2
解析:由通项公式得 T3 C24 x2 6x
3(2011 天津)在
x 2
2 6 x 的二项展开式中, x2 的系数为
( x a)n Cn0a0 xn Cn1axn1 Cn2a2 xn2 Cnnan x0 an xn a2 x2 a1x1 a0
令x 1, 则a0 a1 a2 a3 an (a 1)n ①
(偶数项的系数和)
n
⑤二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数 n 是偶数时,则中间一项的二项式系数 Cn2 取得最大值。
n1
n1
如果二项式的幂指数 n 是奇数时,则中间两项的二项式系数 Cn 2 , Cn 2 同时取得最大值。
⑥系数的最大项:求 (a bx)n 展开式中最大的项,一般采用待定系数法。设展开式中各( x 1 )10 的展开式的中间项; 3x
C C 解:Tr1
r 10
(
x )10r ( 1 )r , 展开式的中间项为 3x
5 10
(
x)5 ( 1 )5 3x
5
即: 252x 6 。
n1 n1 n1
n1 n1 n1
C C 当 n 为奇数时, (a b)n 的展开式的中间项是
高中数学解题方法系列:二项式定理相关问题的方法
1.二项式定理: (a b)n Cn0an Cn1an1b Cnr anrbr Cnnbn (n N ) , 2.基本概念: ①二项式展开式:右边的多项式叫做 (a b)n 的二项展开式。
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1 7.已知 x 展开式的各项系数之和比(1+2x)2n展 3 x 1 开式的二项式系数之和小240,求 x 3 展开式中 x
系数最大的项.
n
n
1 【解题回顾】在 x 展开式中,各项系数之和 3 x
就等于二项式系数之和;而在(1+2x)2n展开式中各项
0 n n n 1 n n1 n
, C C ,C C ,
2 n k n
n 2 n
n k n
②增减性与最大值:在二项式展开式中,二 项式系数先增后减,且在中间取得最大值。 如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二 项式系数最大,即n偶数:
C
r n
max
Cn R n
2
n 2
n n n n
(3)二项式定理的应用:近似计算和估计、 证不等式,如证明: n 取
2 2nn 3, n N
的展开式中的四项即可。
2 1 1
n
n
2.重点难点: 二项式定理和二项展开式的性质。
3 .思维方式 : 一般与特殊的转化,赋值法的应用。 4.特别注意: ①二项式的展开式共有n+1项,
1 n 例6:当 n N 且n>1,求证 2 (1 ) 3 n
【思维点拨】这类是二项式定理的应用问 题,它的取舍根据题目而定。
三、课堂小结:
1 、二项式定理及二项式系数的性质。通项公 式。 2 、要区分二项式系数与展开式项的系数的异 同。 3、证明组合恒等式常用赋值法。
四、课 前 热 身
n
【解题回顾】展开式中有理项的特点是字母x的
3r 3r 指数 4 - Z 即可,而不需要指数 4 - Z 4 4
1 3. 求 x 4 的展开式中,系数的绝对值最 2 x 大的项和系数最大的项.
n
【解题回顾】由于这个二项式的第二项分母中有 数字 2 ,所以展开式中的系数不是二项式系数, 因此不能死背书上结论,以为中间项系数最大.
2010届高考数学复习 强化双基系列课件
89《排列组合-
二项式定理》
一、内容归纳
1. 知识精讲:
(1)二项式定理:
(a b) C a C a b C a b C b
n 0 n n
其通项是
n N r n r r Tr1 C n a b (r 0 ,1 ,2 , ,n)
1
如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二 项式系数相等并且最大,即。
C
r n
max
Cn
n 1 2
Cn
n 1 2
Tn1 Tn1
2 1 2
1
③所有二项式系数的和用赋值法可以证明等于
2 即
n
0 1 n Cn Cn Cn 2n
奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数 和相等,即 C 0 C 2 C1 C 3 2n1
C a
r n n r r
b
是第r+1项。
r n r r T ②通项是 r 1 Cn a b (r=0,1,2,……,n)中
含有Tr 1 , a, b, n, r 五个元素,只要知道其中四个 即可求第五个元素。 ③注意二项式系数与某一项系数的异同。
④当n不是很大,|x|比较小时可以用展开式的 前几项求 (1 x) n 的近似值。
【解题回顾】用二项式定理讨论一个式子被 m 除的余
数时,一般把其主要式子写成 (a+bm)n(a 、 b∈Z) 的形 式,即首项外其余各项均能被 m 整除 . 而对于不满足 C0n+C1n+C2n+…+Cnn = 2n 的组合数运算时,要注意转 化 利用k· Ckn=nCk-1n-1.
返回
10.(1)今天是星期一,问1090天后是星期几? (2)证明:2n+2· 3n+5n-4能被25整除.
1120 50 3 4 5 (3)求 (1 x) (1 x) (1 x) … (1 x)
的展开式中
x
3
的系数。
C
4 51
例3(优化设计P180例3)、设an=1+q+q2+…
+qn-1(n∈N*,q≠±1),
1 n 1 2 n 2
An= C a C a ...... C a
n
(C) 210
(D) 10
9. 已知(2x+1)n(n∈N+)的展开式中各项的二项式系数之
S n Tn 和为Sn,各项的系数和为Tn,则 lim ( A ) n S T n n
(A) -1 (B) 0
(C) 12
(D) 1
10. 1-90C110+902C210-903C310+…+(-1)k90kCk10+…+9010C1010 除以88的余数是(
n
系数之和不等于二项式系数之和,解题时要细心审
题,加以区分.
8.已知(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0, 求:(1)a1+a2+…+a7; (3)a0+a2+a4+a6. (2)a1+a3+a5+a7;
【解题回顾】本题采用的方法是“赋值法”,多项式 f 1 f - 1, f(x) 2 的各项系数和均为f(1) ,奇数项系数和为 f 1 f - 1 偶数项的系数和为
返回
1 1 4. 求证 x 及 x 的展开式中不能同 x x 时含有常数项.
n 1
n
【解题回顾】二项式定理解题活动中,涉及到 的很多问题都是关于整数的讨论,要注意其中 的字母取整数这一隐含条件的应用.
5. (1)求证:kCkn=n· Ck-1n-1; (2)等比数列{an}中,an>0,试化简 A=lga1-C1nlga2+C2nlga3-…+(-1)nCnnlgan+1.
(A) 第11项 (C) 第6项 (B) 第7项 (D) 第5项
10
返回
6. 已知(3-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则
568 (1)a2+a3+a4+a5的值为________ ;
(2)|a1|+|a2|+|a3|+|a4|+|a5|=_________ 2882 .
7. 2C02n+C12n+2C22n+C32n+…+2C2k2n+C2k+12n+…+C2n-12n +2C2n2n=________ 3· 22n-1 .
3 1 8. 若 x 2 的展开式中只有第6项的系数最大,则 x
不含x的项为( C ) (A) 462 (B) 252
4
求(1) a0 a2 a4 ― a1 a3 的值。
2
2
(2) a0 a1 a2 a3
的值。
【思维点拨】 用赋值法时要注意展开式的形式。 思考题:设 4 5 2 9 x 1 x 2 a0 a1 x 3 a2 x 3 a9 x 3
2


5
【思维点拨】 求展开式中某一特定的项的问题 时,常用通项公式,用待定系数法确定r。 练习:(优化设计P180思考讨论)(1)在 2 3 7 (1 x x x )(1 x) 的展开式中,求 的系数。 14
x
4

4 4 ( x 4 ) (2)求 的展开式中的常数项。 x
n
C C x C x C x
0 n 1 n r r n
0 n 1 n 2 n r n n n
n n n
n N
、 C 、 、 C 其中, C 、 C 、 C 、
是二项式系数。而系数是字母前的常数。 (2)二项展开式系数的性质:①对称性, 在二项展开式中,与首末两端“等距离” 的两项的二项式系数相等, 即: C C , C C
【解题回顾】不仅要掌握二项式的展开式,而 且要习惯二项展开式的逆用,即应用二项式定 理来“压缩”一个复杂的和式,这一解题思想 方法是很重要的. 返回
6. 求 (x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)4+(x-1)5 的展开式中 x2 的系 数.
【解题回顾】解一、解二各有优点,在具体的问题中 应视情况不同选用.
二、问题讨论
例1.(1)
C 3C 9Cn 3 C
1 n 2 n
3
n1
n n
等于 ( D ) A、 4
n
B、 3 4
n
n
4 C、 3 1
n
4 1 D、 3
n
(2)若n为奇数,则
7 C 7
A、 0 B、2
1 n1 n
C 7
2 n
n 2
C 7
D、 8
n1 n
(1) 用q 和n 表示An
1 2 n n
n n n
An (2)当 3 q 1 时,求 lim n n 2
【思维点拨】:本题逆用了二项式定理及
C C C 2
0 n 1 n n n
n
例4、若 2 x 3 = a0 a1 x a2 x 2 a3 x 3 a4 x 4 ,
a0 a2 a4 a6 a8 ― a1 a3 a5 a7 a9 则 0
2
2
备用题:
1 例5已知 ( ( 2 x ) n , 2 (1) 若展开式中第5项、第6项与第7项的二 项式系数成等差数列,求展开式中二项式系 数最大项的系数。
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