二项式典型例题
二项式定理十大典型问题及例题
令
令
5.性质:
①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即 ,···
②二项式系数和:令 ,则二项式系数的和为 ,
变形式 。
③奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:
在二项式定理中,令 ,则 ,
从而得到:
④奇数项的系数和与偶数项的系数和:
⑤二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数 是偶数时,则中间一项的二项式系数 取得最大值。
练:求式子 的常数项?
解: ,设第 项为常数项,则 ,得 , , .
题型八:两个二项式相乘;
例:
解:
.
练:
解:
.
练:
解:
题型九:奇数项的系数和与偶数项的系数和;
例:
解:
题型十:赋值法;
例:设二项式 的展开式的各项系数的和为 ,所有二项式系数的和为 ,若
,则 等于多少?
解:若 ,有 , ,
令 得 ,又 ,即 解得 , .
3.注意关键点:
①项数:展开式中总共有 项。
②顺序:注意正确选择 , ,其顺序不能更改。 与 是不同的。
③指数: 的指数从 逐项减到 ,是降幂排列。 的指数从 逐项减到 ,是升幂排列。各项的次数和等于 .
④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是 项的系数是 与 的系数(包括二项式系数)。
解: ,令 ,得 ,所以
练:若 的二项展开式中第 项为常数项,则
解: ,令 ,得 .
题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理数项;
例:求二项式 展开式中的有理项?
解: ,令 ,( )得 ,
所以当 时, , ,
当 时, , 。
题型五:奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和;
二项式定理典型例题
二项式定理典型例题--例1 在二项式nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项.分析:本题是典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为: 4324121C 21)(C r n r r n r r n rn r x x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=前三项的.2,1,0=r 得系数为:)1(8141C ,2121C ,123121-=====n n t n t t n n, 由已知:)1(8112312-+=+=n n n t t t , ∴8=n通项公式为1431681,82,1,021C +-+==r r r rr T r x T 为有理项,故r 316-是4的倍数, ∴.8,4,0=r 依次得到有理项为228889448541256121C ,83521C ,x x T x x T x T =====-.例2 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数.分析:62)1(x x -+不是二项式,我们可以通过22)1(1x x x x -+=-+或)(12x x -+把它看成二项式展开.解:方法一:[]6262)1()1(x x x x -+=-+-+++-+=44256)1(15)1(6)1(x x x x x 其中含5x 的项为55145355566C 15C 6C x x x x =+-. 含5x 项的系数为6.例3 求证:(1)1212C C 2C -⋅=+++n n n n n n n ;(2))12(11C 11C 31C 21C 1210-+=++++++n n n n n n n n . 分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质n n n n n n 2C C C C 210=++++ .解:(1)11C )!()!1()!1()!()!1(!)!(!!C --=+--⋅=--=-⋅=k n k n n k n k n n k n k n k n k n k k ∴左边111101C C C ----+++=n n n n n n n=⋅=+++=-----11111012)C C C (n n n n n n n 右边.(2))!()!1(!)!(!!11C 11k n k n k n k n k k k n --=-⋅+=+ 11C 11)!()!1()!1(11+++=-++⋅+=kn n k n k n n . ∴左边112111C 11C 11C 11++++++++++=nn n n n n n =-+=++++=+++++)12(11)C C (C 111112111n n n n n n n 右边. 例4 展开52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x . 例5 若将10)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ).A .11B .33C .55D .66分析:10)(z y x ++看作二项式10])[(z y x ++展开.解:我们把z y x ++看成z y x ++)(,按二项式展开,共有11“项”,即∑=-⋅+=++=++10010101010)(])[()(k k k k z y x C z y x z y x . 这时,由于“和”中各项z 的指数各不相同,因此再将各个二项式k y x -+10)(展开,不同的乘积k k k z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k )展开后,都不会出现同类项. 下面,再分别考虑每一个乘积k k k z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k ).其中每一个乘积展开后的项数由k y x -+10)(决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项.故原式展开后的总项数为66191011=++++ ,∴应选D .例6 若nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n . 例7 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式的第3项小于第4项,则x 的取值范围是______________. 分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可.解:使1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 有意义,必须0>x ; 依题意,有43T T <,即3373102382101)(1)(⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛x x C x x C . ∴31123891012910xx ⨯⨯⨯⨯⨯<⨯⨯(∵0>x ). 解得5648980<<x . ∴x 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<5648980x x . ∴应填:5648980<<x . 例8 nx )21(+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.分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.解:556)2(x C T n =,667)2(x C T n =,依题意有8226655=⇒=n C C n n .∴8)21(x +的展开式中,二项式系数最大的项为444851120)2(x x C T ==. 设第1+r 项系数最大,则有65222211881188≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅++--r C C C C r r r r r r r r . ∴5=r 或6=r (∵{}8,,2,1,0 ∈r ).∴系娄最大的项为:561792x T =,671792x T =.。
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二项式定理 概 念 篇【例 1】求二项式 ( a - 2b)4 的展开式 . 分析:直接利用二项式定理展开.解:根据二项式定理得(a - 2b)4=C 04 a 4+C 14 a 3( - 2b)+C 24 a 2(- 2b)2+C 34 a( - 2b)3+C 44 ( -2b) 4=a 4 - 8a 3b+24a 2b 2- 32ab 3 +16b 4.说明:运用二项式定理时要注意对号入座,本题易误把- 2b 中的符号“-”忽略 .【例 2】展开 (2x - 32) 5.2x分析一:直接用二项式定理展开式.解法一: (2x -35 05143233 232332x2) =C 5 (2x) +C 5 (2x) (- 2x 2)+C 5 (2x) (-2x 2 ) +C 5 (2x) (- 2x2) +C 54 (2x)( -3) 4+C 55(-3)52x 22x 2=32x 5- 120x 2+180 - 135 + 405-243x4 7 10 .x 8x 32x分析二:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开 .解法二: (2x -35(4x 3 3)5 2x 2) =32x10=110 [ C 05 (4x 3)5+C 15 (4x 3 )4(- 3)+C 52 (4x 3)3(- 3)2+C 35 (4x 3)2(- 3)3+C 45 (4x 3)(- 3)4+32xC 55 (-3) 5]1 10 (1024x 15- 3840x 12+5760x 9-4320x 6+1620x 3- 243)=32x=32x 5- 120x 2+180-135+ 405 - 243 .xx 4 8x 732x 10说明:记准、记熟二项式(a+b)n 的展开式是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.【例 3】在 (x - 3 )10 的展开式中, x 6的系数是.解法一:根据二项式定理可知x 6 的系数是 C 104 .解法二: (x - 3 )10 的展开式的通项是r-r(- 3 )r .T r+1=C 10 x 10令 10- r =6,即 r=4,由通项公式可知含 x 6 项为第 5 项,即 T 4+1 =C 104 x 6(- 3 )4=9C 104 x 6.∴ x 6 的系数为 9C 104 .上面的解法一与解法二显然不同,那么哪一个是正确的呢? 问题要求的是求含x 6 这一项系数,而不是求含x 6 的二项式系数,所以应是解法二正确.如果问题改为求含 x 6 的二项式系数,解法一就正确了,也即是C 104 . 说明:要注意区分二项式系数与指定某一项的系数的差异 .二项式系数与项的系数是两个不同的概念,前者仅与二项式的指数及项数有关, 与二项式无关,后者与二 式、二 式的指数及 数均有关.【例 4】已知二 式(3 x - 2)10,3x(1)求其展开式第四 的二 式系数; (2)求其展开式第四 的系数; (3)求其第四 .分析:直接用二 式定理展开式.解: (3 x -210的展开式的通 是Trx10-r- 2r, ,⋯,)=C 10 (3) ( ) (r=0 10).3x3x 1(1)展开式的第 4 的二 式系数C 103 =120.(2)展开式的第 43 72 3的系数 C 103 (-) =- 77760.3(3)展开式的第 4 - 77760( x )7 1,即- 77760x .x 3明:注意把 (3x - 2) 10写成[ 3 x +(-2)] 10,从而凑成二 式定理的形式 .3x3x【例 5】求二 式( x 2+ 1)10 的展开式中的常数 .2 x分析:展开式中第r +1C 10r(x 2 )10-r (21)r ,要使得它是常数 ,必 使“x ”的指x数 零,依据是x 0=1, x ≠ 0.解: 第 r +1 常数 ,1 rr 20 51 r 5 r- rr() =C 10 x( ) (r =0 , 1,⋯, 10),令 20- r=0,得 r=8.T r +1=C 10 (x )2 2x2∴ T 9=C 108( 1)8= 45 .2256∴第 9 常数 ,其45 .256明:二 式的展开式的某一 常数 ,就是 不含 “ 元”,一般采用令通 T r+1中的 元的指数 零的方法求得常数 .【例 6】(1) 求 (1+2x)7 展开式中系数最大 ;(2)求 (1- 2x)7 展开式中系数最大 .分析:利用展开式的通 公式, 可得系数的表达式,列出相 两 系数之 关系的不等式, 而求出其最大 .解: (1) 第 r+1 系数最大, 有C r 7 2r C r 7 1 2r 1,C r 7 2r C r 7 12r 1,7 !2r7 !2r 1,即 r !(7 r ) !(r 1) !(7 r 1) !7 !2r (r7 ! r2r 1, r !(7 r ) !1) !(7 1) !2 1 ,r 16 ,化 得r8 r 解得3又∵ 0≤ r ≤ 7,∴ r=5.71 r2 .r13.r 13∴系数最大T 6=C 75 25x 5=672x 5.(2)解:展开式中共有 8 ,系数最大 必 正 ,即在第一、三、五、七 四 中取得.又因 (1- 2x)7 括号内的两 中后两 系数的 大于前 系数的 ,故系数最大必在中 或偏右,故只需比T 57两 系数的大小即可C 74 ( 2)4C 73 > 1,所以系数和 T. 6( 2) =1C 7 4C 7最大 第五 ,即T 5=560x 4.明:本例中(1) 的解法是求系数最大 的一般解法,(2) 的解法是通 展开式多 分析,使解 程得到 化,比.【例 7】 (1+2x)n 的展开式中第6 与第7 的系数相等,求展开式中二 式系数最大的 和系数最大的 .分析:根据已知条件可求出n ,再根据 n 的奇偶性确定二 式系数最大的 .解: T 6=C n 5 (2x)5, T 7=C n 6 (2x)6,依 意有 C 5n 25=C n 6 26,解得 n=8. (1+2 x)8 的展开式中,二 式系数最大的 T 5=C n 4 (2x)4=1120x 4.C 7r 2rC 7r 1 2r 1 ,第 r +1 系数最大, 有C 7r 2rC 7r 1 2r 1.∴ 5≤ r ≤6.∴ r =5 或 r =6.∴系数最大的 T 6=1792x 5 ,T 7=1792x 6.明: (1)求二 式系数最大的 , 根据二 式系数的性 ,n 奇数 中 两 的二式系数最大; n 偶数 ,中 一 的二 式系数最大 .(2) 求展开式中系数最大 与求二 式系数最大 是不同的,需根据各 系数的正、化情况,一般采用列不等式,再解不等式的方法求得.用 篇【例 8】若 n ∈N * , (2 +1)n= nnn 、 n ∈Z) ,b n 的()2 a +b (abA. 一定是奇数B. 一定是偶数C.与 b n 的奇偶性相反D.与 a 有相同的奇偶性分析一:形如二 式定理可以展开后考 .解法一:由 ( 2 +1)n =n n ,知 n n2 ) n2 a +b 2 a +b =(1+=C n 0 +C 1n 2 +C n 2 ( 2 )2+C n 3 ( 2 )3+ ⋯ +C n n (2 )n .∴ b n =1+C 2n ( 2 )2+C 4n ( 2 )4+ ⋯∴ b n 奇数 . 答案: A分析二: 的答案是唯一的,因此可以用特殊 法 .解法二: n ∈ N * ,取 n=1 , (2 +1) 1=( 2 +1) ,有 b 1=1 奇数 .取 n=2 , ( 2 +1)2=2 2 +5,有 b 2=5 奇数 .答案: A【例 9】若将 (x+y+z)10 展开 多 式, 合并同 后它的 数()A.11B.33C.55D.66分析: (x+y+z)10 看作二 式[( x y)10z ] 展开 .解:我 把 x+y+z 看成 (x+y)+z ,按二 式将其展开,共有11“ ”,即 (x+y+z)10=10[( x10k10-k ky) z ] =C 10 (x+y) z .k 0,由于“和”中各 z 的指数各不相同,因此再将各个二 式(x+y) 10-k 展开,不同的乘 C 10k (x+y)10-k z k (k=0, 1,⋯, 10)展开后,都不会出 同 .下面,再分 考 每一个乘C 10k (x+y)10-k z k (k=0 , 1,⋯, 10).其中每一个乘 展开后的 数由(x+y)10-k 决定,而且各 中 x 和 y 的指数都不相同,也不会出 同 .故原式展开后的 数11+10+9+⋯ +1=66.答案: D明:化三 式 二 式是解决三 式 的常用方法 .【例 10】求 (| x | +1- 2)3 展开式中的常数 .| x |分析:把原式 形 二 式定理 准形状 .解:∵ (| x | + 1- 2)3=(| x | - 1)6,| x || x |∴展开式的通 是T r+1=C 6r ( | x | )6-r (- 1 )r =(- 1)r C 6r ( | x | )6- 2r .| x |若 T r+1 常数 , 6- 2r =0, r =3.∴展开式的第 4 常数 ,即 T 4=-C 36 =- 20.明: 某些不是二 式,但又可化 二 式的 目,可先化 二 式,再求解 .【例 11】求 ( x - 3 x )9 展开式中的有理 .分析:展开式中的有理 ,就是通 公式中x 的指数 整数的.1127 r解:∵ T r+1=C 9r (x 2 )9-r (- x 3 )r =(- 1)r C 9r x6.令 27r∈ Z ,即 4+3r∈ Z ,且 r=0 , 1, 2,⋯, 9.66∴ r=3 或 r =9.当 r=3 , 27 r =4, T 4=(- 1)3C 39 x 4=- 84x 4. 6当 r=9 ,27 r=3, T 10=( - 1)9C 99 x 3=-x 3.6∴ ( x - 3 x )9的展开式中的有理 是第 4 - 84x 4,第 10 - x 3.明:利用二 展开式的通 T r +1 可求展开式中某些特定 .【例 12】若 (3x - 1)77 7 6 61=a x +a x + ⋯ +a x+a ,求(1)a 1 +a 2 ⋯+a 7; (2)a 1 +a 3 +a 5+a 7;0 2 4 6(3)a +a +a +a .分析:所求 果与各 系数有关可以考 用“特殊 ”法,整体解决 .解: (1)令 x=0, a 0=- 1,令 x=1 , a 7+a 6+ ⋯ +a 1+a 0=27=128.①∴ a 1+a 2+⋯ +a 7=129.(2)令 x=- 1, a 7+a 6+a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0=( -4) 7.②由(1) ( 2)得: a 1+a 3+a 5+a 7= 1[ 128- (- 4)7] =8256.22(3)由 (1) (2) 得 a 0 +a 2+a 4+a 6 = 1 [ 128+(-4) 7] =- 8128.2 2明: (1)本解法根据 恒等式特点来用“特殊 ”法, 是一种重要的方法,它用于恒等式 .(2)一般地, 于多 式g(x)=( px+q)n =a 0+a 1x+a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4 +a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7, g(x)各 的系数和g(1),g(x)的奇数 的系数和1[ g(1)+ g(- 1)],g(x)的偶数 的系数和1[ g(1)22- g (- 1)] .【例 13】 明下列各式(1)1+2C 1n +4C 2n + ⋯ +2n -1C n n 1 +2n C n n =3n ;(2)(C 0n )2+(C 1n ) 2+ ⋯ +(C n n )2=C n 2 n ;(3)C 1n +2C 2n +3C 3n + ⋯ +nC n n =n2n -1.分析: (1)(2) 与二 式定理的形式有相同之 可以用二 式定理,形如数列求和,因此可以研究它的通 求 律 .明: (1)在二 展开式 (a+b)n =C 0n a n +C 1n a n -1b+C 2n a n -2b 2+ ⋯ +C n n 1 ab n -1+C n n b n 中,令 a=1, b=2,得 (1+2) n =1+2C 1n +4C 2n + ⋯ +2n -1C n n 1 +2n C n n ,即1 2+ ⋯ +2n -1n 1 n n =3n.1+2C n +4C nC n +2 C n(2)(1+ x)n (1+x)n =(1+ x) 2n ,12r12r2n.∴ (1+C n x+C n x 2+ ⋯ +C n x r + ⋯ +x n )(1+C n x+C n x 2+ ⋯ +C n x r + ⋯ +x n )=(1+ x)而 Cn 是 (1+ x)2n 的展开式中 x n 的系数,由多 式的恒等定理,得2nC 0n C n n +C 1n C n n 1 + ⋯ +C 1n C n n 1 +C n n C 0n =C n 2n . ∵ C m n =C n n m , 0≤ m ≤ n ,∴ (C n 0 )2+(C 1n )2+ ⋯ +(C n n )2=C 2n n .(3) 法一:令 S=C 1n +2C n 2 +3C n 3 + ⋯ +nC n n . ①令 S=C 1n +2C n 2 + ⋯ +(n - 1)C n n 1 +nC n n =nC n n +(n - 1)C n n 1 + ⋯ +2C n 2 +C 1n=nC n n +(n - 1)C 1n + ⋯ +2C n n 2 +C n n 1 .②由① +②得 2S=nC 1n +nC n2 +nC n3 + ⋯ +nC n n =n(C n n +C 1n +C n2 +C n3+ ⋯ +C n n ) 0123n=n(C n+C n +C n +C n + ⋯ +C n )=n2n.∴ S=n2n-1,即 C 1n +2C n2 +3C 3n + ⋯ +nC n n =n2n-1.法二:察通:kC n k =k n n( n1) !nC n k11 .k ! (n k) !(k1)! (n k) !∴原式 =nC +C n n11 )= n2n-1,12即C n +2C n0121 +nC3+⋯n 101231 +⋯n 1 +nC n 1+nC n n 1+nC n 1=n(C n 1+C n 1+C n 1 +C n 3⋯n n-1+3C n ++nC n =n2 .明:解法二中 kC n k =nC n k11可作性住 .【例 14】求 1.9975精确到 0.001的近似 .分析:准确使用二式定理把 1.997 拆成二之和形式如 1.997=2- 0.003.解: 1.9975=(2- 0.003)5=25- C 15 240.003+C 52 230.0032- C 35 220.0033+⋯≈32-0.24+0.00072 ≈ 31.761.明:利用二式定理行近似算,关是确定展开式中的保留,使其足近似算的精确度 .【例 15】求: 5151-1 能被 7 整除 .分析:了在展开式中出7 的倍数,把51 拆成 7 的倍数与其他数的和(或差 )的形式.明: 5151-1=(49+2) 51-1=C 051 4951+C 151 49502+ ⋯ +C 5051 49· 250+C 5151 251- 1,易知除 C 5151 251- 1 以外各都能被7 整除 .又 251- 1=(2 3)17- 1=(7+1) 17- 1=C0717+C1716+⋯+C167+C17-171717171=7(C 170 716+C 171 715+⋯ +C 1716 ).然能被 7 整除,所以5151- 1 能被 7 整除 .明:利用二式定量明有关多式(数 )的整除,关是将所多式通恒等形二式形式,使其展开后的各均含有除式.新篇【例 16】已知 (x lgx+1) n的展开式的最后三系数之和22,中一20000. 求 x.分析:本看似繁,但只要按二式定理准确表达出来,不求解!解:由已知 C n n +C n n 1 +C n n 2 =22,即 n2+n- 42=0. 又 n∈ N*,∴ n=6.T4中一, T4=C 3lg x 3,即 (xlgx 3lg x=10. 6(x ) =20000)=1000. x两取常用数,有1 lg2x=1, lgx=± 1,∴ x=10 或 x= .10明:当目中已知二展开式的某些或某几之的关系,常利用二式通公式,根据已知条件列出等式或不等式行求解.【例 17】 f(x)=(1+ x)m+(1+ x)n(m, n∈ N* ),若其展开式中关于x 的一次的系数和11, m,n 何,含 x2的系数取最小?并求个最小.分析:根据已知条件得到x2的系数是关于 x 的二次表达式,然后利用二次函数性探最小 .解: C 1m +C 1n =n+m=11. C m2+C n 2 =1(m2-m+n2- n)=m2n211 ,22∵ n∈N *,∴ n=6 或 5, m=5 或 6 , x 2 系数最小,最小 25.明:本 是一道关于二次函数与 合的 合 .【例 18】若 (x+ 1- 2)n 的展开式的常数 -20,求 n.x分析: 中 x ≠ 0,当 x > 0 ,把三 式 (x+1- 2)n化 ( x -1)2n ;当 x < 0 ,xx同理 (x+1-2) n nx - 1 2 n x 的 指数 零, 而解出 n.x=(- 1) () .然后写出通 ,令含x解:当 x > 0 , ( x+ 1- 2)n =(x -1 )2n ,xx其通 T r+1=C 2n r( x )2n -r (-1)r =(- 1)r C 2r n ( x )2n -2r .x令 2n - 2r=0 ,得 n=r ,∴展开式的常数 (- 1)r C 2n n ;当 x < 0 , (x+ 1-2) n =(- 1)n(x -1)2n .同理可得,展开式的常数 (- 1)r C 2n n .xx无 哪一种情况,常数 均 (- 1)r C 2n n .令 (- 1)r C 2n n =20.以 n=1,2, 3,⋯,逐个代入,得n=3.明:本 易忽略x < 0 的情况 .【例 19】利用二 式定理 明(2 n -1 2.) <n31分析:2 不易从二 展开式中得到,可以考 其倒数n 1 .n 12明:欲 (2)n -1 < 21成立,只需 (3)n -1<n1成立 .3n22而 ( 3)n - 1=(1+ 1)n - 1=C n1 +C1n 11+C n 21 ( 1)2+ ⋯ +C n n 11 (1)n -122222=1+ n 1 21 2⋯n 1 1) n -12+C n1 () ++C n 1 (22>n 1.2明:本 目的 明 程中将( 3)n -1化 (1+ 1)n -1,然后利用二 式定理展开式是解2 2决本 的关 .【例 20】求 : 2≤ (1+1) n < 3(n ∈N * ).n1 n 与二 式定理 构相似,用二 式定理展开后分析.分析: (1+)n明:当 n=1 , (1+ 1)n =2.n当 n ≥2 , (1+ 1)n=1+C 1n n又C n k ( 1 )k = n(n 1) (nnk ! n k1 +C n2 1 + ⋯ +C n n ( 1 )n =1+1+C n 2 1 + ⋯ +C n n ( 1 )n> 2.n n 2 n n 2n k 1) ≤ 1 ,k !所以 (1+ 1)n≤ 2+1+ 1 + ⋯ + 1< 2+1 + 1 + ⋯ + 1n2 !3 !n!1 2 2 3 ( n 1) n=2+(1 -1)+(1 - 1 )+ ⋯ +( 1 - 1)22 3 n 1 n=3- 1< 3.n上有 2≤ (1+1)n < 3.n明:在此不等式的 明中,利用二 式定理将二 式展开,再采用放 法和其他有关知 ,将不等式 明到底 .【例 21】求 : 于n ∈N *, (1+ 1) n< (1+ 1)n+1 .nn 1分析: 构都是二 式的形式,因此研究二 展开式的通 是常用方法 .明: (1+1) n展开式的通 Tr1A n rnr+1 =C n n r=r ! n r= 1 n(n 1)(n 2) (n r 1)r ! n r=1 (1-12 r 1 ).r !)(1 -)⋯ (1-nnn(1+1 )n+1展开式的通 T ′ r+1=C n r11 1) r =A n r 1 rn 1( n r !(n 1)=1 n(n 1)(n 2) (n r1)r !n r= 1 (1- 1 )(1- 2)⋯ (1-r1 ).r !n 1n 1n1由二 式展开式的通 可明 地看出 T r+1< T ′ r+1所以 (1+ 1 )n< (1+1)n+1nn 1明:本 的两个二 式中的两 均 正 ,且有一 相同. 明 ,根据 特点,采用比 通 大小的方法完成本 明.【例 22】 a 、 b 、c 是互不相等的正数,且a 、b 、c 成等差数列, n ∈ N * ,求 : a n +c n>2b n .分析: 中 未出 二 式定理的形式,但可以根据a 、b 、c 成等差数列 造条件使用二 式定理 .明: 公差d , a=b - d , c=b+d.a n +c n - 2b n =(b - d)n +( b+d)n - 2b nn1n - 12n - 2 2nn n1n - 12n - 22n=[ b - C n b d+C n bd + ⋯ +(- 1) d ]+[ b +C n bd+C n bd + ⋯ +d ]明:由 a 、 b 、 c 成等差,公差 d ,可得 a=b - d , c=b+d , 就 利用二 式定理 明此 造了可能性 . 即(b - d)n +(b+d) n > 2b n ,然后用作差法改(b - d)n +( b+d)n- 2b n > 0.【例 23】求 (1+2x - 3x 2)6 的展开式中x 5 的系数 .分析:先将 1+2x - 3x 2 分解因式, 把三 式化 两个二 式的 , 即(1+2 x - 3x 2)6 =(1+3x)6 (1- x)6.然后分 写出两个二 式展开式的通 ,研究乘x 5 的系数, 可得到解决.解:原式 =(1+3 x)6(1 -x)6,其中 (1+3x)6 展开式之通T k+1=C k 6 3k x k , (1- x)6 展开式之通 T r+1=C r 6 (- x)r .原式 =(1+3x) 6(1- x)6 展开式的通C 6k C 6r (- 1)r 3k x k+r .要使 k+r =5,又∵ k ∈ {0 , 1, 2, 3, 4, 5, 6} , r ∈{0 , 1,2, 3, 4, 5, 6} ,必k 0, 或 k 1, 或 k 2, 或 k 3, 或 k 4, 或 k 5,r 5r4r 3r2r 1r 0 .故 x 5 系数 C 60 30C 65 (- 1)5+C 16 31 C 64 (- 1)4+C 62 32C 63 ( - 1)3+C 63 33C 62 (- 1)4+C 64 34C 16(- 1)+C 65 35 C 60 (- 1)0=- 168.明:根据不同的 构特征灵活运用二 式定理是本 的关.【例 24】 (2004年全国必修 + 修 1)(x -1)6 展开式中的常数 ()xA.15B.- 15C.20D.- 203r3解析: Trr6-r - rrr 32x) =(- 1) C2,当 r=2 ,3-2=15.r +1=(- 1)C 6 (xxr=0 ,T 3=( -1) C62答案: A【例 25】 (2004 年江 )(2x+ x )4 的展开式中 x 3 的系数是 ()A.6B.12C.24D.48解析:T r +12 rr rx ) 4-r (2x) r =( -1) r r r 2,当 r =2 ,2+ r3- 22=24.=(- 1) C 4 (2 C 4 x2 =3 ,T =( 2) C 4答案: C【例 26】 (2004年福建理 )若 (1- 2x )9展开式的第3288, lim 1 1+ ⋯ +1( +2n)nxxx的 是 ()A.2B.11D.2C.52解析: T r+1=( -1) r C r 9 (2 x )r =(-1) r C r 9 2xr ,当 r =2 , T 3=(- 1)2C 92 22x =288.∴ x= 3.21 112 ∴ lim3 =2.( + 2 + ⋯+n)= nxxx123答案: A【例 27】 (2004 年福建文 )已知 (x - a)8 展开式中常数1120,其中 数 a 是常数,x展开式中各 系数的和是( )A.28B.38C.1 或 38D.1 或 28解析: Tr+1=( -1) rr8 -ra r rr8-2r,当 r=4 , T4 4 =1120,∴ a=± 2.C x() =(- a)C x=(- a) Cx∴有函数 f(x)=(x - a)8.令 x=1, f(1)=1 或 38.x答案: C【 例 28 】(2004 年 天 津 ) 若 (1 - 2x)20040 12 22004 2004=a +a x+a x + ⋯ +ax(x ∈ R) , (a +a )+( a +a)+0 10 2(a 0+a 3)+ ⋯ +(a 0+a 2004)= .(用数字作答 )解析:在函数 f(x)=(1 - 2x)2004中, f(0)= a 0 0 1 2+ ⋯ +a 2004,=1, f(1)=a +a +a=1 (a 0+a 1 )+(a 0+a 2)+( a 0 +a 3 )+⋯+( a 0 +a 2004) =2004a 0 +a 1+a 2+ ⋯ +a 2004=2003a 0 +a 0+a 1+a 2+ ⋯ +a 2004 =2003f(0)+ f(1) =2004.答案: 2004。
二项式定理十大典型问题及例题
解:假设 项最大,
,化简得到 ,又 , ,展开式中系数最大的项为
题型七:含有三项变两项;
例:求当 的展开式中 的一次项的系数?
解法①: , ,当且仅当 时, 的展开式中才有x的一次项,此时 ,所以 得一次项为
它的系数为 。
解法②:
故展开式中含 的项为 ,故展开式中 的系数为240.
练:若 的展开式中各项系数之和为 ,则展开式的常数项为多少?
解:令 ,则 的展开式中各项系数之和为 ,所以 ,则展开式的常数项为 .
练:
解:
练:
解:
题型十一:整除性;
例:证明: 能被64整除
证:
由于各项均能被64整除
1、(x-1)11展开式中x的偶次项系数之和是
1、设f(x)=(x-1)11, 偶次项系数之和是
如果二项式的幂指数 是奇数时,则中间两项的二项式系数 , 同时取得最大值。
⑥系数的最大项:求 展开式中最大的项,一般采用待定系数法。设展开式中各项系数分别
为 ,设第 项系数最大,应有 ,从而解出 来。
专题一
题型一:二项式定理的逆用;
例:
解: 与已知的有一些差距,
练:
解:设 ,则
题型二:利用通项公式求 的系数;
3.注意关键点:
①项数:展开式中总共有 项。
②顺序:注意正确选择 , ,其顺序不能更改。 与 是不同的。
③指数: 的指数从 逐项减到 ,是降幂排列。 的指数从 逐项减到 ,是升幂排列。各项的次数和等于 .
④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是 项的系数是 与 的系数(包括二项式系数)。
例:在二项式 的展开式中倒数第 项的系数为 ,求含有 的项的系数?
二次项定理10大典型例题
(1)知识点的梳理1.二项式定理:(a b)n C n0a n C n1a n 1b L C n r a n r b r L C n n b n(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。
②二项式系数 :展开式中各项的系数 C n r (r 0,1,2, ,n).③项数:共(r 1)项,是关于a与b的齐次多项式④通项:展开式中的第r 1项C n r a n r b r叫做二项式展开式的通项。
用T r 1 C n a b 表示。
3.注意关键点:①项数:展开式中总共有(n 1)项。
②顺序:注意正确选择a,b,其顺序不能更改。
(a b)n与(b a)n是不同的。
③指数:a的指数从n逐项减到0 ,是降幕排列。
b的指数从0逐项减到n ,是升幂排列。
各项的次数和等于n.④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是时时金,,C:, ,C:.项的系数是a与b的系数(包括二项式系数)。
5.性质:①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即C0C n k Cn 1②二项式系数和:令a bC0 C:C: L C;C:2n变形式 1 2 rC n C n L C n C:2n4•常用的结论:令a 1,b x, (1 x)n C0C:x C;x2L C;x「L C;x n(n N )令a 1,b x, (1 x)n C0 C:x C:x2L C;x r L ( 1)n C:x n(n N )③奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:在二项式定理中,令 a 1,b 1,则C0 C:C:C;L ( 1)n Cn (1 1)n 0,从而得到:Cn Cn c;c2r C1 C n3L C;'1- 2“2厂2④奇数项的系数和与偶数项的系数和:(a n 0 nx) C n a 0 x C^a n 1xC;a n 2x2L C n C n 0 na x a°1 2 [ na〔x a?x L a n X(x a)n C0a0nx C:ax n 1C:a2x n 2 L C n C n n 0 na x a n x2 1L a?x a〔x a°令x 1,则 a o a1 a2 a;L a n (a 1)n①令x 1,则 a o a1 a2 a;L a n (a 1) n ②①②得,a o a2 a4L a n (a 1)n(a21)r1-(奇数项的系数和)①②得,a1 a3 a5L a n■^卫旦工(偶数项的系数和)2⑤二项式系数的最大项:如果二项式的幕指数n是偶数时,则中间一项的二项式n 系数C n2取得最大值。
二项式定理典型例题举例
1 1 1 1 n, t3 C 2 n(n 1) , n 2 2 4 8 1 n 1 n(n 1) , 8
∴ r 0,4,8.
4 依次得到有理项为 T1 x 4 , T5 C8
1 35 1 2 1 2 x x, T9 C8 x . 8 8 x 4 2 8 2 256
5 6
少 ? 可 以 看 到 (1 x) (1 2 x) 的 展 开 式 仍 是 多 项 式 , 令 x 1 , 即 得 各 项 系 数 和 为
5 6
25 (1) 6 32 .再比如:
(1 x x 2 ) n a0 a1 x a2 x 2 a2 n x 2 n ,则 a0 a2 a4 a2 n 等于多少?本
n
并不改变,令 x 1 便得各项系数和为 3n . 例4 (1)求 (1 x) (1 x) 展开式中 x 5 的系数;
3 10
(2)求 ( x
1 2) 6 展开式中的常数项. x
分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题, (1)可以视为两个二项展开式相乘; (2)可以经过代数式变形转化为二项式. 解:(1) (1 x) (1 x) 展开式中的 x 5 可以看成下列几种方式得到,然后合并同类
10 r 8 1 得: r 2(r 1) 3
即 r 0 、1、2 时,上述不等式成立.
所以,系数的绝对值从第 1 项到第 4 项增加,以后逐项减小. 系数绝对值最大的项为第 4 项, T4 C10 ( 1) 2 x 2 15 x 2 .
4 3 3 5 5
从系数绝对值的变化情况及系数的正负交替,只要比较第 3 项与第 5 项的系数,
二项式定理典型例题
二项式定理典型例题--典型例题一(1 <例1在二项式Jx十一^ 的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有< 2仮丿理项.分析:本题是典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为:前三项的r =0,1,2.1 1 12 1 1得系数为:t1=1, t2= C n— = — n,t3 = C n— = —n(n -1),2 2 4 81 由已知:2t^t1t3n=1 n(n—1),8n = 8通项公式为1 16 J3rT r^c8-r x^r =0,1,2…8,T r 1为有理项,故16-3r是4的倍数, 2r••• r =0,4,8.依次得到有理项为「=X4,T5二c8■丄x二色乂忑二c81x‘1X2.248 28256 说明:本题通过抓特定项满足的条件,利用通项公式求出了r的取值,得到了有理项.类100似地,C.2 3)的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r的取值,得到共有17页系数和为3n.典型例题四例4 (1 )求(1 -X)3(1 - x)10展开式中X5的系数;(2)求(X - 2)6展开式中的常X数项.分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.3 10 5解:(1)(1-X)(1 X)展开式中的X可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项:3彳门庄55用(1 -X )展开式中的常数项乘以 (1 X )展开式中的 X 5项,可以得到 C io X ;用(1-X )3展开式中的一次项乘以(1 - X )10展开式中的X 4项可得到(-3x)(C :o x 4) =-3C :0X 5;43 2(C10~C 10'3C10 —'Golx63x、.x17x1 展开式的通项公式X的常数项为C ;2二924 .说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决•这时我们还可以通过 合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五26c例5求(1 • x -X )展开式中X 5的系数. 分析:(1,x-x 2)6不是二项式,我们可以通过 1 • X - X 2=(1 • x) -X 2或1・(x-x 2)把它看成二项式展开.解:方法一:(1 X _x 2)6 =(1 . x) _x 2f6 5 2 4 4=(1 x ) -6(1 x) x 15(1 x) x -其中含 X 5 的项为 c 6x 5 -6C ;X 5 15C ;X 5 =6x 5. 含x 5项的系数为6.方法二:(1 x -x 2)6 = 1(X -X 2)F=1 6(x-x 2) 15(x -X 2)220(x -X 2)315(x -X 2)46(x-x 2)5(x-x 2)65 5 555用(1 —x)3中的X 2乘以(1 X )10展开式中的X 3可得到 3X 2C ;o X 3=3C ;o X 5;用(1 - X )3中的3102X 项乘以(1 X )展开式中的X 项可得到—3x C 10X = -C 10X ,合并同类项得5X 项为:12由T r 1 二C ;2(、2)12二C ;2X 6_C ,可得展开式其中含x 的项为20(-3)x ,15(-4)x 6x = 6x .5 二x 项的系数为6.方法3 :本题还可通过把(1 • x - X 2)6看成6个1 • x - X 2相乘,每个因式各取一项相乘 可得到乘积的一项,x 5项可由下列几种可能得到.5个因式中取x , —个取1得到C 6x 5 .3个因式中取x , 一个取—x 2,两个取1得到C 6 C ;x 3 ・(-x 2). 1个因式中取x ,两个取—x 2,三个取1得到C ; C ;x (-x 2)2 . 合并同类项为(C ; -c l c ; • C ;C ;)X 5 =6x 5, x 5项的系数为6.典型例题六例 6 求证:(1) C 「2C 2zr nV = 2心; (2)c n 〔c ;1c :1(2n 1-1).23n +1 n +1分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证 明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质c n - Cn -c n - c n =2n .•••左边=n C 0」+ nC ;_1+…+n-n (C n J ' C^^ ',Cnj.) = n,2=右边.丄 cn=——=—n!— k 1 k 1 k!(n -k)! (k -1)!(n - k)!1 (n 1)!1 (1)C n 1 n 1 (k 1)!(n -k)! n 1 本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质 求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式, 但这需要逆用二项式定 理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求910897822 C io 2 C 10 2 C w■ 2C io 10的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与(1 -2)10的展开式接近,但要注意:(1 2)10二 C o Co 2 • C 2。
二项式定理十大典型例题纯WORD版
⼆项式定理⼗⼤典型例题纯WORD版1.⼆项式定理:011()()n n n r n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N --*+=+++++∈,2.基本概念:①⼆项式展开式:右边的多项式叫做()n a b +的⼆项展开式。
②⼆项式系数:展开式中各项的系数rn C (0,1,2,,)r n =.③项数:共(1)r +项,是关于a 与b 的齐次多项式④通项:展开式中的第1r +项r n r r n C a b -叫做⼆项式展开式的通项。
⽤1r n r r r n T C a b -+=表⽰。
3.注意关键点:①项数:展开式中总共有(1)n +项。
②顺序:注意正确选择a ,b ,其顺序不能更改。
()n a b +与()n b a +是不同的。
③指数:a 的指数从n 逐项减到0,是降幂排列。
b 的指数从0逐项减到n ,是升幂排列。
各项的次数和等于n .④系数:注意正确区分⼆项式系数与项的系数,⼆项式系数依次是012,,,,,,.r nn n n n n C C C C C 项的系数是a 与b 的系数(包括⼆项式系数)。
4.常⽤的结论:令1,,a b x == 0122(1)()n r rn nn n n n n x C C x C x C x C x n N *+=++++++∈令1,,a b x ==- 0122(1)(1)()n r r n n n n n n n n x C C x C x C x C x n N *-=-+-+++-∈5.性质:①⼆项式系数的对称性:与⾸末两端“对距离”的两个⼆项式系数相等,即0n n n C C =, (1)k k n nC C -= ②⼆项式系数和:令1a b ==,则⼆项式系数的和为0122rnn n n n n n C C C C C ++++++=,变形式1221rnn n n n n C C C C +++++=-。
二项式定理经典题型及详细答案
二项式定理经典考点例析考点1:二项式系数与项的系数1、在28(2x -的展开式中,求: (1)第5项的二项式系数及第5项的系数.(2)2x 的系数.2.若1()nx x+展开式中第2项与第6项的系数相同,则展开式的中间一项的系数为___________.3.已知二项式102)3x求 (1)第四项(2)展开式第四项的二项式系数(3)展开式第四项的系数考点2:二项式定理逆用1、5432(1)5(1)10(1)10(1)5(1)x x x x x -+-+-+-+-=_____________2、5432)12()12(5)12(10)12(10)12(51+-+++-+++-x x x x x =_____________考点3:求二项式展开式中的特定项、某一项【例题】 1、二项式3522()x x-的展开式中5x 的系数___________;2. 二项式43(1)(1x -的展开式中2x 的系数是___________.3.若4(1a +=+(,a b 为有理数),则a b +=___________.4.二项式8(2-展开式中不含4x 项的系数的和为___________.5、二项式53)31()21(x x -+的展开式中4x 的系数___________.【练习】1.二项式4(1)x +的展开式中2x 的系数为___________..2.二项式210(1)x -的展开式中,4x 的系数为___________.3.二项式6展开式中含2x 项的系数为___________. 4.二项式533)1()21(x x -+的展开式中x 的系数___________.、常数项和有理项【例题】 1. 二项式61(2)2x x-的展开式的常数项是___________.2、二项式100的展开式中x 的系数为有理数的项的个数___________.3. 二项式261(1)()x x x x++-的展开式中的常数项为___________.4.二项式5)12(++xx 的展开式中常数项是___________. 【练习】1.8(2x -的展开式中的常数项___________. 2.在261()x x+的展开式中,常数项是___________.3.二项式5)44(++xx 的展开式中常数项是___________. 4.二项式54)31()21(xx -+的展开式中常数项是___________. 考点4:求展开式中的各项系数之和的问题1、已知7270127(12)...x a a x a x a x -=++++.求:(1)0a ; (2)763210a a a a a a ++++++ ;(3)763210a a a a a a -++-+-(4)6420a a a a +++;(5)7531a a a a +++;(6)2753126420)()(a a a a a a a a +++-+++. (7)||||||||||||763210a a a a a a ++++++ .(8)7766321022842a a a a a a ++++++ ;(9)7766321022842a a a a a a ++++++; 2.在二项式9(23)x y -的展开式中,求:(1)二项式系数之和;(2)各项系数之和;(3)所有奇数项系数之和;(4)所有项的系数的绝对值之和.3.利用二项式nn n n n n n n x C x C x C x C C x +++++=+ 432210)1(展开式nn n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n nn n n n n C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 32842)4(2)3(0)1()2(2)1(3210153142032103210=+++++=+++=+++=-++-+-=+++++-考点5:多项式的展开式最大项问题【例题】1、二项式9)21(x +展开式中,(1)二项式系数的最大项 (2)系数的最大项 2、二项式12)21(x -展开式中(1)求展开式中系数的绝对值最大的项.(2)求展开式中系数最大的项.(3)求展开式中系数最小的项.3、已知()(1)(12)(,)m n f x x x m n N +=+++∈的展开式中含x 项系数为11,求()f x 展开式中2x 项系数的最小值.4、n xx )1(4+展开式中含x 的整数次幂的项的系数之和为__________.【练习】1、2102()x x+的展开式中系数最大的项; 2、求7(12)x -展开式中系数最大的项.3、设x =50(1)x +展开式中第几项最大?4、已知()nx x 2323+展开式中各项系数的和比各项的二项式系数的和大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.考点6:含参二次函数求解【例题】1.【特征项】在二项式25()a x x-的展开式中x 的系数是-10,则实数a 的值是___________.2.【常数项】若n的展开式中存在常数项,则n 的值可以是___________.3.【有理项】已知n的展开式中,前三项的系数成等差数列,展开式中的所有有理项________. 4.【特征项】在210(1)x px ++的展开式中,试求使4x 项的系数最小时p 的值.5.【系数最大】已知1(2)2nx +的展开式中,第5项、第6项、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的项. 【练习】1.若9()a x x-的展开式中3x 的系数是-84,则a =___________.2.已知2)n x的展开式中第5项系数与第3项的系数比56:3,则该项展开式中2x 的系数_____. 3.若二项式22()nx x-的展开式中二项式系数之和是64,则展开式中的常数项为___________ 4.已知(13)nx +的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中系数最大的项.考点7:求解某些整除性问题或余数问题1. 求证22*389()n n n N +--∈能被64整除.2. 9291被100整除所得的余数为_________ 3. 设21(*)n k k N =-∈,则11221777...7nn n n n n n C C C ---+⋅+⋅++⋅被9除所得的余数为_________4. 求证:(1)51511-能被7整除;(2)2332437n n +-+能被64整除.5. 如果今天是星期一,那么对于任意的自然数n ,经过33(275)n n +++天是星期几?考点8:计算近似值1、求60.998的近似值,使误差小于0.001. 2、求51.997精确到的近似值.考点9:有关等式与不等式的证明化简问题1、求121010101010124...2C C C ++++的值. 2、化简:1231248...(2)nnn n n n C C C C -+-++-. 3、求证:01121*(2)!...()(1)!(1)!n nn n n n n n n C C C C C C n N n n -+++=∈-+.4、证明下列等式与不等式(1)123123 (2)nn n n n n C C C nC n -++++=⋅.(2)设,,a b c 是互不相等的正数,且,,a b c 成等差数列,*n N ∈,求证2nnna cb +>. 【练习】1、=++++nn n n n n C C C C 2222210 ;2、=-++-+-nn n n n n n n C C C C C 2)1(22232210 ; 3、求证:12122-⋅=+++n n n n n n nC C C4、求证:nn n n n n n C C C C C 22222120)()()()(=++++5、已知7292222210=++++nn n n n n C C C C ,求n n n n C C C +++ 21考点10:创新型题目1、对于二项式(1-x)1999,有下列四个命题:①展开式中T 1000= -C 19991000x999;②展开式中非常数项的系数和是1;③展开式中系数最大的项是第1000项和第1001项;④当x=2000时,(1-x)1999除以2000的余数是1.其中正确命题的序号是__________.(把你认为正确的命题序号都填上) 2、规定!)1()1(m m x x x C m x +--=,其中x ∈R,m 是正整数,且10=x C ,这是组合数m n C (n 、m 是正整数,且m ≤n )的一种推广.(1) 求315-C的值;(2) 设x >0,当x 为何值时,213)(xxC C 取得最小值(3) 组合数的两个性质;①m n n m n C C -=. ②mn m n m n C C C 11+-=+.是否都能推广到mx C (x ∈R,m 是正整数)的情形?若能推广,则写出推广的形式并给出证明;若不能,则说明理由.3、对于任意正整数,定义“n的双阶乘n!!”如下:对于n是偶数时,n!!=n·(n-2)·(n-4)……6×4×2;对于n是奇数时,n!!=n·(n-2)·(n-4)……5×3×1.现有如下四个命题:①(2005!!)·(2006!!)=2006!;②2006!!=21003·1003!;③2006!!的个位数是0;④2005!!的个位数是5.正确的命题是________.。
二项式定理经典习题(29题)
一.选择题(共19小题)1.(ax+y)5的展开式中x2y3项的系数等于80,则实数a=()A.2B.±2C.D.±2.的展开式中x3的系数为()A.5B.﹣5C.15D.﹣153.已知二项式(x+)n的展开式的二项式系数之和为64,则展开式中含x3项的系数是()A.1B.C.D.34.(x﹣1)5展开式中x4项系数为()A.5B.﹣5C.10D.﹣105.的展开式中常数项为()A.﹣240B.﹣160C.240D.1606.(1+x)5展开式中x2的系数为()A.﹣10B.﹣20C.20D.107.的展开式中含x5项的系数是()A.﹣112B.112C.﹣28D.288.的展开式中x3的系数为()A.﹣160B.﹣64C.64D.1609.二项式的展开式中的常数项是()A.﹣15B.15C.20D.﹣2010.若的展开式中常数项为240,则正整数n的值为()A.6B.7C.8D.911.(x﹣1)10的展开式的第6项的系数是()A.B.C.D.12.展开式中的常数项是()A.﹣160B.﹣140C.160D.14013.(x﹣2y﹣1)5的展开式中含x2y2的项的系数为()A.﹣120B.60C.﹣60D.3014.若的展开式中第4项是常数项,则n的值为()A.14B.16C.18D.2015.设n为正整数,(2x2+)n的展开式中存在常数项,则n的最小值为()A.2B.3C.4D.516.在(2x+1)4的展开式中,x2的系数为()A.6B.12C.24D.3617.在的展开式中,的系数为()A.﹣30B.﹣20C.﹣10D.3018.的展开式中,x2的系数等于()A.﹣45B.﹣10C.10D.4519.(x+2y)(x﹣y)5的展开式中x2y4的系数为()A.﹣15B.5C.﹣20D.25二.填空题(共10小题)20.已知(a+x)(1+x)6的展开式中x2的系数为21,则a=.21.展开式中所有奇数项的二项式系数和为32,则展开式中的常数项为.(用数字作答)22.(x﹣2y+1)5展开式中含x2y项的系数为.23.的展开式中项的系数为.24.的展开式中,常数项为(用数字作答).25.(x﹣1)(x+2)8的展开式中x8的系数为(用数字作答).26.在的展开式中,xy7的系数为.27.(x2﹣y)()6的展开式中,其中不含x的项为.28.在的展开式中,常数项等于.(用数字作答)29.(x2+y+3)6中x4y的系数为(用数字作答).。
二项式定理经典例题总结
二项式定理一、二项式定理的推导()n b a +展开式如何?()()________________________________________32=+=+b a b a ()?10=+b a 例析()?4=+b a归纳()=+nb a ____________________________________________________ 二、二项式定理的有关概念1、二项展开式2、项数3、二项式系数4、二项展开式的通项5、二项式()nb a +展开式的特点 ①②③注意:①二项式()n b a +的第1+r 项是_________和二项式()na b +展开式的第1+r 项是__________,所以______________________②二项式系数即__________与二项展开式中对应项的系数___________,所以___________. 例如:()521x +第3项的二项式系数与第3项的系数 ③()nb a -的展开式? ④当1,1==b a 时,()n n 2__________________________11==+即___________________________________________________典型例题:二项式定理的应用例1、展开612⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 例2、求()721x +的展开式的第4项的二项式系数和系数.例3、求1521⎪⎭⎫ ⎝⎛+a a 展开式中含9a 项的系数. 三、杨辉三角 ()n b a +展开式的二项式系数,当n 取正整数时可以单独列成下表:___________________________称为“杨辉三角”.四、二项式系数的性质1、每一行的两端都是____,其余每个数都等于它“_____”两个数的和..即____________________________2、对称性(等距性):每一行中,与首末两端“等距离“的两个数________.即___________________________3、增减性与最大值:①若二项式的幂指数n 是偶数,那么二项展开式中间一项,即________________二项式系数最大.②若二项式的幂指数n 是奇数,那么二项展开式中间两项,即_________________二项式系数最大.4、二项式系数和为_____.即____________________________________________________典型例题(一):二项式定理通项的直接应用例1、(12天津)在5212⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 的二项展开式中,x 的系数为______ 例2、(12重庆) 821⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 展开式中常数项为_______ 例3、(10陕西))(5R x x a x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+展开式中3x 的系数为10,则实数a 为_____ 例4、(10安徽)6⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x y y x 展开式中,3x 的系数为_______ 例5、(06山东)已知n x i x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2展开式中第三项与第五项系数之比为143-,则展开式中的常数项为______例6、已知,)cos (sin 0dx x x a +⎰=π则61⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x a 二项式展开式中含2x 项的系数为_____例7、(10湖北)在()2043y x +展开式中,系数为有理数的项共有_____项.例8、(06江苏)1031⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 展开式中含x 的正整数指数幂的项数为______ 例9、(12全国)若n x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+1展开式中第3项与第7项的二项式系数相等,则该展开式中的21x 系数为___ 典型例题(二):多项式问题例1、(12安徽)()522112⎪⎭⎫ ⎝⎛-+x x 的展开式中的常数项是______ 例2、(10辽宁)()6211⎪⎭⎫ ⎝⎛-++x x x x 的展开式中的常数项为_____ 例3、(08辽宁)已知()nx x x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+++3211展开式中的没有常数项,82,≤≤∈*n N n ,则_____=n例4、(08浙江)在()()()()()54321-----x x x x x 展开式中,含4x 的项的系数为___ 例5、(10全国)()()533121x x-+展开式中的x 系数为_____ 例6、(08江西)()1010111⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x 展开式中常数项为_____ 例7、(08全国)()()4611x x +-展开式中的x 系数为_____典型例题(三):二项式系数与展开式系数性质的应用 例1、若()01556677713a x a x a x a x a x +++++=- ⑴7654321a a a a a a a ++++++=________⑵7531a a a a +++=__________⑶6420a a a a +++=___________例2、(08福建)若()012233445552a x a x a x a x a x a x +++++=-,则_____54321=++++a a a a a 例3、若012233444)1()1()1()1(a x a x a x a x a x ++++++++=,则______123=+-a a a例4、()0166778883)1()1()1()1()2(1a x a x a x a x a x x +-++-+-+-=-++ ,则______6=a例5、已知()01223344555)1()1()1()1()1(1a x a x a x a x a x a x +-+-+-+-+-=+,则______531=++a a a例6、(12浙江)5)(x x f = 0122334455)1()1()1()1()1()(a x a x a x a x a x a x f ++++++++++=,则_____3=a 例7、(10江西)()82x -展开式中不含4x 项的系数的和为______ 例8、在102)1(xx -的展开式中系数最大的项是第_______项. 例9、设展开式n x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-15的各项系数之和为M ,二项式系数之和为N ,若240=-N M ,则展开式中x 的系数为_____例10、已知n x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2的展开式中第5项的系数与第3项的系数比3:56,则该展开式中2x 的系数为_____例11、在n x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-312展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为_____ 例12、若)(6271327*++∈=N n C C n n ,nx x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-32展开式中的常数项为____ 例13、(11课标全国)512⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x a x 展开式中各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为_____。
二项式定理题型
二项式定理题型一、求二项展开式中的特定项1. 题目- 求二项式(2x - (1)/(x))^6展开式中的常数项。
2. 解析- 根据二项式定理(a + b)^n=∑_k = 0^nC_n^ka^n - kb^k,对于(2x-(1)/(x))^6,a = 2x,b=-(1)/(x),n = 6。
- 展开式的通项公式为T_r+1=C_6^r(2x)^6 - r(-(1)/(x))^r。
- 化简T_r + 1=C_6^r(2x)^6 - r(-(1)/(x))^r=C_6^r2^6 - rx^6 - r(-1)^rx^-r=C_6^r2^6 - r(-1)^rx^6 - 2r。
- 要求常数项,则令x的指数6-2r = 0,解得r = 3。
- 把r = 3代入通项公式中,可得常数项为C_6^32^6 - 3(-1)^3。
- 计算C_6^3=(6!)/(3!(6 - 3)!)=(6×5×4)/(3×2×1)=20。
- 所以常数项为20×2^3×(-1)=-160。
二、求二项展开式的系数和1. 题目- 已知二项式(1 + 2x)^n,设(1 + 2x)^n=a_0+a_1x + a_2x^2+·s+a_nx^n,求a_0+a_1+a_2+·s+a_n的值。
2. 解析- 令x = 1,则(1+2×1)^n=(1 + 2)^n=3^n。
- 此时(1 + 2x)^n变为a_0+a_1×1+a_2×1^2+·s+a_n×1^n,即a_0+a_1+a_2+·s+a_n=3^n。
三、二项式系数的性质相关题目1. 题目- 在二项式(x + y)^n的展开式中,二项式系数最大的项是第5项和第6项,求n的值。
2. 解析- 当n为偶数时,二项式系数最大的是中间一项,即第(n)/(2)+1项;当n为奇数时,二项式系数最大的是中间两项,即第(n + 1)/(2)项和第(n+3)/(2)项。
二项式定理 例题
二項式定理例題
二项式定理是数学中的一个基本定理,它用于展开二项式的幂次。
具体来讲,对于任意实数a和b以及正整数n,我们有如下公式:
(a+b)^n = C(n,0)*a^n*b^0 + C(n,1)*a^(n-1)*b^1 + ... +
C(n,n)*a^0*b^n
其中,C(n,k)表示从n个物品中选取k个物品的组合数,它可以用以下公式计算:
C(n,k) = n!/(k!(n-k)!)
这个公式的意义是,从n个物品中选取k个物品的方案数就是n 个物品的全排列数除以k个物品的排列数再除以剩余的(n-k)个物品
的排列数。
下面是一个简单的例子,展示如何使用二项式定理:
例子:计算(2x+3y)^3的展开式。
解法:根据二项式定理,我们有:
(2x+3y)^3 = C(3,0)*2x^3*3y^0 + C(3,1)*2x^2*3y^1 +
C(3,2)*2x^1*3y^2 + C(3,3)*2x^0*3y^3
计算组合数:
C(3,0) = 1, C(3,1) = 3, C(3,2) = 3, C(3,3) = 1 代入公式,得到展开式:
(2x+3y)^3 = 8x^3+36x^2y+54xy^2+27y^3
这就是(2x+3y)^3的展开式,它包含4个项,每个项的系数分别是1,3,3,1,它们来源于组合数C(3,0),C(3,1),C(3,2),C(3,3)。
二项式定理习题精选.
二项式定理习题精选一、与通项有关的一些问题例1.在的展开式中,指出:1)第4项的二项式系数,2)第4项的系数,3)求常数项解:展开式的通项为展开式中的第r+1项.1),二项式系数为;2)由1)知项的系数为;3)令6-3r=0, ∴r=2, ∴常数项为.例2.若的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中的有理项.分析:通项为,∵前三项的系数为,且成等差,∴即解得:n=8.从而,要使T r+1为有理项,则r能被4整除.例3.1)求的常数项;2)求(x2+3x+2)5的展开式中x的系数.解:1)通项,令6-2r=0,r=3,∴常数项为.2)(x2+3x+2)5=(x+1)5(x+2)5∴展开式中含x项由(x+1)5中常数项乘(x+2)5的一次项与(x+1)5的一次项乘(x+2)5的常数项相加得到,即为,因而其系数为240.例4.(a+b+c)10的展开式中,含a5b3c2的系数为_________.分析:根据多项式相乘的特点,从(a+b+c)10的十个因式中选出5个因式中的a,三个因式中的b,两个因式中的c得到,从而a5b3c2的系数为.小结:三项式的展开,或者转化为二项式展开,或者采用得到二项式定理的方法去解决.例5.(1+x)3+(1+x)4+(1+x)5+……+(1+x)100的展开式中x3的系数为______.分析:(法一)展开式中x3项是由各二项展开式中含x3项合并而形成.因而系数为(法二)不妨先化简多项式,由等比数列求和公式:原式=,要求x3项只要求分子的x4项,因而它的系数为.二、有关二项式系数的问题.例6.(2x+x lgx)8的展开式中,二项式系数最大的项为1120,则x=____.分析:二项式系数最大的为第5项,例7.的展开式中系数最大的项为第_____项.分析:展开式中项的系数不同于二项式系数,只能用数列的分析方法.设第r+1项的系数最大,则解得:,∴r=7,且此时上式两个等号都不能取得,因而第8项系数最大.三、赋值法:例8.已知1)求a0, 2)求a1+a2+a3+a4+a53)求(a0+a2+a4)2-(a1+a3+a5)24)求a1+a3+a55)|a0|+|a1|+……+|a5|分析:1)可以把(1-2x)5用二项式定理展开求解.从另一个角度看,a0为x=0时右式的结果,因而令x=0,∴(1-0)5=a0, ∴a0=1.2)令x=1, 则(1-2)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5又a0=1,∴a1+a2+a3+a4+a5=-2.3)令x=1,得a0+a1+a2+……+a5=-1 (*)令x=-1, 得35=a0-a1+a2-a3+a4-a5 (**)因而,(a0+a2+a4)2-(a1+a3+a5)24)联立(*),(**)两方程,解得a1+a3+a5=-122.5)因而|a0|+|a1|+……+|a5|即为(1+2x)5的展开式的所有系数和,∴|a0|+|a1|+……+|a5|=(1+2)5=35=243.小结:①求展开式的系数和只需令x=1可解;②赋值法也需合情合理的转化. 例9.已知,其中b0+b1+b2+……+b n=62, 则n=_________.分析:令x=1,则,由已知,2n+1-2=62,∴2n+1=64,∴n=5.例10.求的展开式中有理项系数的和.分析:研究其通项.显然当r=2k(k∈Z)时为有理项.因而它的有理项系数和即为(2+t)n的奇数项的系数和.设(2+t)n=a0+a1t+a2t2+……+a n t n ,令t=1,即3n=a0+a1+a2+……+a n令t=-1,即1=a0-a1+a2-……+(-1)n a n上两式相加,解得奇数项系数和.四、逆用公式例11.求值S=(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1解:例12.求值:分析:注意将此式还原成二项展开式的结构原式=五、应用问题例13.求证:32n+2-8n-9能被64整除.证明:能被64整除.例14.9192除以100的余数为________.分析:9192=(90+1)92∴被9192100除的余数为81.小结:若将9192整理成(100-9)92例15.求0.9983的近似值(精确到0.001)解:典型例题例1、已知二项式展开式中,末三项的系数依次成等差数列,求此展开式中所有的有理项。
二项式定理相关练习题
二项式定理相关练习题一、基础题1. 已知 $(x + y)^5$ 的展开式中,$x^2y^3$ 的系数是多少?2. 求 $(a 2b)^4$ 的展开式中,$a^3b$ 的系数。
3. 已知 $(x \frac{1}{x})^6$ 的展开式,求其中 $x^3$ 的系数。
4. 计算 $(3x 4y + 5z)^2$ 的展开式中,$x^2$ 的系数。
5. 已知 $(2x + 3y 4z)^5$ 的展开式,求其中 $y^3z^2$ 的系数。
二、提高题1. 在 $(x + \frac{1}{x})^8$ 的展开式中,求常数项和$x^4$ 的系数。
2. 已知 $(a + b + c)^3$ 的展开式,求其中 $a^2b^2$ 的系数。
3. 计算 $(x^2 + \frac{1}{x})^5$ 的展开式中,$x^3$ 的系数。
4. 在 $(2x 3y + 4z)^4$ 的展开式中,求 $x^2y^2$ 的系数。
5. 已知 $(3a 4b + 5c)^6$ 的展开式,求其中 $a^3b^3c^3$ 的系数。
三、应用题1. 设 $(x + \frac{1}{x})^n$ 的展开式中,常数项为 40,求$n$ 的值。
2. 已知 $(a + b)^n$ 的展开式中,$a^3b^2$ 的系数为 60,求$n$ 的值。
3. 在 $(2x 5y)^7$ 的展开式中,求 $x^5y^2$ 的系数,并判断该系数是奇数还是偶数。
4. 计算 $(x^2 \frac{1}{x})^6$ 的展开式中,$x^4$ 的系数,并说明该系数的正负性。
5. 已知 $(3a + 4b)^n$ 的展开式中,$a^2b^3$ 的系数为 144,求 $n$ 的值。
四、综合题1. 若 $(x \frac{1}{2x})^8$ 的展开式中,$x^4$ 的系数为$70$,求 $x^6$ 的系数。
2. 在 $(a + b)^{10}$ 的展开式中,找出系数最大的项。
二项式定理典型例题(含解答)
二项式定理典型例题典型例题一例1 在二项式nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项. 分析:典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.解:二项式的展开式的通项公式为:4324121C 21)(C rn r r n rr n r n r x x x T --+=⎪⎭⎫ ⎝⎛= 前三项的.2,1,0=r 得系数为:)1(8141C ,2121C ,123121-=====n n t n t t nn , 由已知:)1(8112312-+=+=n n n tt t ,∴8=n 通项公式为1431681,82,1,021C +-+==r rr rr T r x T 为有理项,故r 316-是4的倍数,∴.8,4,0=r 依次得到有理项为228889448541256121C ,83521C ,x x T x x T x T =====-. 说明:本题通过抓特定项满足的条件,利用通项公式求出了r 的取值,得到了有理项.类似地,1003)32(+的展开式中有多少项是有理项?可以通过抓通项中r 的取值,得到共有典型例题四例4(1)求103)1()1(x x +-展开式中5x 的系数;(2)求6)21(++xx 展开式中的常数项. 分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.解:(1)103)1()1(x x +-展开式中的5x 可以看成下列几种方式得到,然后合并同类项: 用3)1(x -展开式中的常数项乘以10)1(x +展开式中的5x 项,可以得到5510C x ;用3)1(x -展开式中的一次项乘以10)1(x +展开式中的4x 项可得到54104410C 3)C )(3(x x x -=-;用3)1(x -中的2x 乘以10)1(x +展开式中的3x 可得到531033102C 3C 3x x x =⋅;用 3)1(x -中的3x 项乘以10)1(x +展开式中的2x 项可得到521022103C C 3x x x -=⋅-,合并同类项得5x 项为:5521031041051063)C C 3C C (x x -=-+-.(2)2121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x 1251)21(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++x x x x .由121⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x x 展开式的通项公式r rrrrr x x T--+=⎪⎭⎫ ⎝⎛=61212121C 1)2(C ,可得展开式的常数项为924C 612=.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决.这时我们还可以通过合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数.分析:62)1(x x -+不是二项式,我们通过22)1(1x x x x -+=-+或)(12x x -+展开. 解:方法一:[]6262)1()1(x x x x -+=-+ -+++-+=44256)1(15)1(6)1(x x x x x其中含5x 的项为55145355566C 15C 6C x x x x =+-.含5x 项的系数为6.方法二:[]6262)(1)1(x x x x -+=-+62524232222)()(6)(15)(20)(15)(61x x x x x x x x x x x x -+-+-+-+-+-+=其中含5x 的项为555566)4(15)3(20x x x x =+-+-.∴5x 项的系数为6.方法3:本题还可通过把62)1(x x -+看成6个21x x -+相乘,每个因式各取一项相乘可得到乘积的一项,5x 项可由下列几种可能得到.5个因式中取x ,一个取1得到556C x .3个因式中取x ,一个取2x -,两个取1得到)(C C 231336x x -⋅⋅. 1个因式中取x ,两个取2x -,三个取1得到222516)(C C x x -⋅⋅. 合并同类项为5525161336566)C C C C (C x x =+-,5x 项的系数为6.典型例题六例6 求证:(1)1212C C 2C -⋅=+++n n n n n n n ;(2))12(11C 11C 31C 21C 1210-+=++++++n n nn n n n n . 分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质nn n n n n 2C C C C 210=++++ .解:(1)11C )!()!1()!1()!()!1(!)!(!!C --=+--⋅=--=-⋅=k n kn n k n k n n k n k n k n k n k k ∴左边111101C C C ----+++=n n n n n n n =⋅=+++=-----11111012)C C C (n n n n n n n 右边.(2))!()!1(!)!(!!11C 11k n k n k n k n k k k n --=-⋅+=+11C 11)!()!1()!1(11+++=-++⋅+=k n n k n k n n . ∴左边112111C 11C 11C 11++++++++++=n n n n n n n =-+=++++=+++++)12(11)C C (C 111112111n n n n n n n 右边. 说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式,但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求10C 2C 2C 2C 22108107910810109+++++ 的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10)21(+的展开式接近,但要注意:10101099102210110010102C 2C 2C 2C C )21(⋅+⋅++⋅+⋅+=+ 10101091092102C 2C 2C 21021++++⨯+= )C 2C 2C 210(21101099108210+++++=从而可以得到:)13(21C 2C 2C 21010101099108210-=++++ . 典型例题七例7 利用二项式定理证明:98322--+n n 是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明98322--+n n 是28的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形1122)18(93++++==n n n ,将其展开后各项含有k 8,与28的倍数联系起来.解:∵98322--+n n 98)18(98911--+=--=++n n n n9818C 8C 8C 81211111--+⋅+⋅++⋅+=+-+++n nn n n n n n981)1(88C 8C 8211111--+++⋅++⋅+=-+++n n n n n n n 2111118C 8C 8⋅++⋅+=-+++n n n n n 64)C 8C 8(112111⋅++⋅+=-+-++n n n n n 是64的倍数.说明:利用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题,而且可以用此方程求一些复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八例8 展开52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x .分析1:用二项式定理展开式.解法1:52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 2232524150250523)2(23)2(23)2(⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x x C x x C x x C52554245322352323)2(23)2(⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+x C x x C x x C10742532243840513518012032xx x x x x -+-+-= 分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.解法2:10535232)34(232x x x x -=⎪⎭⎫ ⎝⎛-233254315530510)3()4()3()4()4([321-+-+=x C x C x C x ])3()3()4()3()4(5554134532335-+-+-+C x C x C)243716204320576038401024(321369121510-+-+-=x x x x x x10742532243840513518012032x x x x x x -+-+-=. 说明:记准、记熟二项式nb a )(+的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将10)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ). A .11 B .33 C .55 D .66 分析:10)(z y x ++看作二项式10])[(z y x ++展开.解:我们把z y x ++看成z y x ++)(,按二项式展开,共有11“项”,即∑=-⋅+=++=++10010101010)(])[()(k k k kz y x C z y x z y x .这时,由于“和”中各项z 的指数各不相同,因此再将各个二项式ky x -+10)(展开,不同的乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k )展开后,都不会出现同类项. 下面,再分别考虑每一个乘积k kk z y x C ⋅+-1010)((10,,1,0 =k ).其中每一个乘积展开后的项数由ky x -+10)(决定,而且各项中x 和y 的指数都不相同,也不会出现同类项.故原式展开后的总项数为66191011=++++ ,∴应选D .典型例题十例10 若nx x ⎪⎭⎫⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n .分析:题中0≠x ,当0>x 时,把nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21转化为nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+;当0<x 时,同理nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+.然后写出通项,令含x 的幂指数为零,解出n . 解:当0>x 时nn x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+,其通项为rn r n r r rn r n r x C xx C T 222221)()1()1()(--+-=-=,令022=-r n ,得r n =, ∴展开式的常数项为n nnC2)1(-;当0<x 时,nn n x x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+, 同理可得,展开式的常数项为n n n C 2)1(-.无论哪一种情况,常数项均为nn n C 2)1(-. 令20)1(2-=-nn n C ,以 ,3,2,1=n ,逐个代入,得3=n .典型例题十一例11 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式的第3项小于第4项,则x 的取值范围是______________.分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可. 解: 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 有意义必须0>x ;依题意有43T T <即3373102382101)(1)(⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛x x C x x C .∴31123891012910xx ⨯⨯⨯⨯⨯<⨯⨯(∵0>x ).解得5648980<<x .∴x 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<5648980x x .∴应填:5648980<<x .典型例题十二例12 已知n xx)1(2log +的展开式中有连续三项的系数之比为321∶∶,这三项是第几项?若展开式的倒数第二项为112,求x 的值.解:设连续三项是第k 、1+k 、2+k 项(+∈N k 且1>k ),则有32111∶∶∶∶=+-k n k n k n C C C , 即321!)1)(1(!!)(!!!)1)(1(!∶∶∶∶=--+-+--k n k n k n k n k n k n .∴321)1(1)(1)1)((1∶∶∶∶=+-+--k k k n k k n k n .∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+---32)()1(21132)()1(21)1)(()(k n k k n k k n k k k k n k n k n k 14=⇒n ,5=k 所求连续三项为第5、6、7三项.又由已知,1122log 1314=xx C .即82log =x x .两边取以2为底的对数,3)(log 22=x ,3log 2±=x ,∴32=x ,或32-=x .说明:当题目中已知二项展开式的某些项或某几项之间的关系时,常利用二项式通项,根据已知条件列出某些等式或不等式进行求解.典型例题十三例13 nx )21(+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.分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.解:556)2(x C T n =,667)2(x C T n =,依题意有8226655=⇒=n C C n n . ∴8)21(x +的展开式中,二项式系数最大的项为444851120)2(x x C T ==.设第1+r 项系数最大,则有65222211881188≤≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅++--r C C C C r r r r r r r r . ∴5=r 或6=r (∵{}8,,2,1,0 ∈r ).∴系娄最大的项为:561792x T =,671792x T =.说明:(1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n 为奇数时中间两项的二项式系数最大,n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.(2)求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.典型例题十四例14 设nm x x x f )1()1()(+++=(+∈N n m ,),若其展开式中关于x 的一次项的系数和为11,问n m ,为何值时,含2x 项的系数取最小值?并求这个最小值.分析:根据条件得到2x 的系数关于n 的二次表达式,然后用二次函数性质探讨最小值.解:1111=+=+m n C C n m .211)(21222222-+=-+-=+n m n n m m C C n m 499)211(55112211022+-=+-=-=n n n mn .∵+∈N n , ∴5=n 或6,6=m 或5时,2x 项系数最小,最小值为25.说明:二次函数499)211(2+-=x y 的对称轴方程为211=x ,即5.5=x ,由于5、6距5.5等距离,且对+∈N n ,5、6距5.5最近,所以499)211(2+-n 的最小值在5=n 或6=n 处取得.典型例题十五例15 若0166777)13(a x a x a x a x ++++=- ,求(1) 721a a a +++ ;(2) 7531a a a a +++;(3) 6420a a a a +++.解:(1)令0=x ,则10-=a ,令1=x ,则128270167==++++a a a a . ①∴129721=+++a a a .(2)令1-=x ,则701234567)4(-=+-+-+-+-a a a a a a a a ②由2②①-得:8256]4128[2177531=--=+++)(a a a a (3)由2②①+得:6420a a a a +++][210123456701234567)()(a a a a a a a a a a a a a a a a +-+-+-+-++++++++=8128])4(128[217-=-+=. 说明:(1)根据问题恒等式特点来用“特殊值”法.这是一种重要方法,它适用于恒等式.(2)一般地,对于多项式nn n x a x a x a a q px x g ++++=+= 2210)()(,)(x g 的各项的系数和为)1(g :)(x g 的奇数项的系数和为)]1()1([21-+g g .)(x g 的偶数项的系数和为)]1()1([21--g g . 典型例题十六例16 填空:(1) 3230-除以7的余数_____________;(2) 155555+除以8的余数是___. 分析(1):将302分解成含7的因数,然后用二项式定理展开,不含7的项就是余数.解:3230-3)2(103-=3)8(10-=3)17(10-+=37771010910911010010-++++=C C C C2]77[791081109010-+++⨯=C C C又∵余数不能为负数,需转化为正数。
二项式定理十大典型问题及例题
學科教師輔導講義學員編號: 年 級:高二 課 時 數: 3 學員姓名: 輔導科目:數學 學科教師:教學內容1.二項式定理:011()()n n n r n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N --*+=+++++∈,2.基本概念:①二項式展開式:右邊の多項式叫做()n a b +の二項展開式。
②二項式係數:展開式中各項の係數rnC (0,1,2,,)r n =⋅⋅⋅. ③項數:共(1)r +項,是關於a 與b の齊次多項式④通項:展開式中の第1r +項r n r rn C a b -叫做二項式展開式の通項。
用1r n r r r nT C a b -+=表示。
3.注意關鍵點:①項數:展開式中總共有(1)n +項。
②順序:注意正確選擇a ,b ,其順序不能更改。
()n a b +與()nb a +是不同の。
③指數:a の指數從n 逐項減到0,是降冪排列。
b の指數從0逐項減到n ,是升冪排列。
各項の次數和等於n .④係數:注意正確區分二項式係數與項の係數,二項式係數依次是012,,,,,,.r n n n n n n C C C C C ⋅⋅⋅⋅⋅⋅項の係數是a 與b の係數(包括二項式係數)。
4.常用の結論:令1,,a b x == 0122(1)()n r rn nn n n n n x C C x C x C x C x n N *+=++++++∈ 令1,,a b x ==- 0122(1)(1)()n r r n n n n n n n n x C C x C x C x C x n N *-=-+-+++-∈5.性質:①二項式係數の對稱性:與首末兩端“對距離”の兩個二項式係數相等,即0n n n C C =, (1)k k n n C C -= ②二項式係數和:令1a b ==,則二項式係數の和為0122rnn n n n n n C C C C C ++++++=,變形式1221rnn n n n n C C C C +++++=-。
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典型例题一例1 在二项式n x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+421的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项.分析:本题是典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决.典型例题四例4 (1)求103)1()1(x x +-展开式中5x 的系数;(2)求6)21(++xx 展开式中的常数项. 分析:本题的两小题都不是二项式展开,但可以转化为二项式展开的问题,(1)可以视为两个二项展开式相乘;(2)可以经过代数式变形转化为二项式.说明:问题(2)中将非二项式通过因式分解转化为二项式解决.这时我们还可以通过合并项转化为二项式展开的问题来解决.典型例题五例5 求62)1(x x -+展开式中5x 的系数.分析:62)1(x x -+不是二项式,我们可以通过22)1(1x x x x -+=-+或)(12x x -+把它看成二项式展开.典型例题六例6 求证:(1)1212C C 2C -⋅=+++n n n n n n n ; (2))12(11C 11C 31C 21C 1210-+=++++++n n n n n n n n . 分析:二项式系数的性质实际上是组合数的性质,我们可以用二项式系数的性质来证明一些组合数的等式或者求一些组合数式子的值.解决这两个小题的关键是通过组合数公式将等式左边各项变化的等数固定下来,从而使用二项式系数性质n n n n n n 2C C C C 210=++++ .说明:本题的两个小题都是通过变换转化成二项式系数之和,再用二项式系数的性质求解.此外,有些组合数的式子可以直接作为某个二项式的展开式,但这需要逆用二项式定理才能完成,所以需仔细观察,我们可以看下面的例子:求10C 2C 2C 2C 22108107910810109+++++ 的结果.仔细观察可以发现该组合数的式与10)21(+的展开式接近,但要注意:10101099102210110010102C 2C 2C 2C C )21(⋅+⋅++⋅+⋅+=+10101091092102C 2C 2C 21021++++⨯+=)C 2C 2C 210(21101099108210+++++=从而可以得到:)13(21C 2C 2C 21010101099108210-=++++ . 典型例题七例7 利用二项式定理证明:98322--+n n 是64的倍数.分析:64是8的平方,问题相当于证明98322--+n n 是28的倍数,为了使问题向二项式定理贴近,变形1122)18(93++++==n n n ,将其展开后各项含有k 8,与28的倍数联系起来.说明:利用本题的方法和技巧不仅可以用来证明整除问题,而且可以用此方程求一些复杂的指数式除以一个数的余数.典型例题八例8 展开52232⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x . 分析1:用二项式定理展开式.分析2:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.说明:记准、记熟二项式n b a )(+的展开式,是解答好与二项式定理有关问题的前提条件.对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便.典型例题九例9 若将10)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ).A .11B .33C .55D .66分析:10)(z y x ++看作二项式10])[(z y x ++展开.典型例题十 例10 若n x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21的展开式的常数项为20-,求n . 分析:题中0≠x ,当0>x 时,把三项式n x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+21转化为n n x x x x 2121⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+;当0<x 时,同理n n nx x x x 21)1(21⎪⎭⎫ ⎝⎛----=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+.然后写出通项,令含x 的幂指数为零,进而解出n .典型例题十一 例11 1031⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式的第3项小于第4项,则x 的取值范围是______________. 分析:首先运用通项公式写出展开式的第3项和第4项,再根据题设列出不等式即可.典型例题十二例12 已知n x x )1(2log +的展开式中有连续三项的系数之比为321∶∶,这三项是第几项?若展开式的倒数第二项为112,求x 的值.说明:当题目中已知二项展开式的某些项或某几项之间的关系时,常利用二项式通项,根据已知条件列出某些等式或不等式进行求解.典型例题十三例13 n x )21(+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.分析:根据已知条件可求出n ,再根据n 的奇偶性;确定二项式系数最大的项.说明:(1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,n 为奇数时中间两项的二项式系数最大,n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.(2)求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式,解不等式的方法求得.典型例题十四例14 设n m x x x f )1()1()(+++=(+∈N n m ,),若其展开式中关于x 的一次项的系数和为11,问n m ,为何值时,含2x 项的系数取最小值?并求这个最小值.分析:根据已知条件得到2x 的系数关于n 的二次表达式,然后利用二次函数性质探讨最小值问题. 说明:二次函数499)211(2+-=x y 的对称轴方程为211=x ,即5.5=x ,由于5、6距5.5等距离,且对+∈N n ,5、6距5.5最近,所以499)211(2+-n 的最小值在5=n 或6=n 处取得.典型例题十五例15 若0166777)13(a x a x a x a x ++++=- ,求(1) 721a a a +++ ;(2) 7531a a a a +++;(3) 6420a a a a +++.说明:(1)本解法根据问题恒等式特点来用“特殊值”法.这是一种重要的方法,它适用于恒等式.(2)一般地,对于多项式n n n x a x a x a a q px x g ++++=+= 2210)()(,)(x g 的各项的系数和为)1(g :)(x g 的奇数项的系数和为)]1()1([21-+g g .)(x g 的偶数项的系数和为)]1()1([21--g g . 典型例题十六例16 填空:(1) 3230-除以7的余数_____________;(2) 155555+除以8的余数是________________.分析(1):将302分解成含7的因数,然后用二项式定理展开,不含7的项就是余数. 分析(2):将5555写成55)156(-,然后利用二项式定理展开.容易看出该式只有14155555=+-C 不能被8整除,因此155555+除以8的余数,即14除以8的余数,故余数为6.∴应填:6.典型例题十七例17 求证:对于+∈N n ,111111+⎪⎭⎫ ⎝⎛++<⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n n n .说明:本题的两个二项式中的两项为正项,且有一项相同,证明时,根据题设特点,采用比较通项大小的方法完成本题证明.典型例题十八例18 在52)23(++x x 的展开式中x 的系数为( ).A .160B .240C .360D .800分析:本题考查二项式定理的通项公式的运用.应想办法将三项式转化为二项式求解.典型例题十九例19 已知92⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x a 的展开式中3x 的系数为49,常数a 的值为___________. 分析:利用二项式的通项公式.典型例题二十 例20 (1)求证:n n n n n n C C C )2(3)1(333133221-=-++⋅-⋅+-(2)若443322104)32(x a x a x a x a a x ++++=+,求2312420)()(a a a a a +-++的值.分析:(1)注意观察n n n n n n x C x C x C x ++++=+ 2211)1(的系数、指数特征,即可通过赋值法得到证明.(2)注意到)()()(432102312420a a a a a a a a a a ++++=+-++ )(43210a a a a a +-+-⋅,再用赋值法求之.说明:注意“赋值法”在证明或求值中的应用.赋值法的模式是,在某二项展开式,如n n n x a x a x a a bx a ++++=+ 2210)(或b a C a C b a n n n n n 110)(-+=+222b a C n n -+n n n b C ++ 中,对任意的A x ∈(A b a ∈,)该式恒成立,那么对A 中的特殊值,该工也一定成立.特殊值x 如何选取,没有一成不变的规律,需视具体情况而定,其灵活性较强.一般取1,1,0-=x 较多.一般地,多项式)(x f 的各项系数和为)1(f ,奇数项系数和为)]1()1([21--f f ,偶次项系数和为)]1()1([21-+f f .二项式系数的性质n n n n n n C C C C 2210=++++ 及15314202-=+++=+++n n n n n n nC C C C C C 的证明就是赋值法应用的范例.典型例题二十一例21 若+∈N n ,求证明:3724332+-+n n 能被64整除. 分析:考虑先将323+n 拆成与8的倍数有关的和式,再用二项式定理展开.说明:用二项式定理证明整除问题,大体上就是这一模式,先将某项凑成与除数有关的和式,再展开证之.该类题也可用数学归纳法证明,但不如用二项式定理证明简捷.典型例题二十二例22 已知n x x )3(232+的展开式各项系数和比它的二项式系数和大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.分析:先由条件列方程求出n .(1)需考虑二项式系数的性质;(2)需列不等式确定r .说明:展开式中二项式系数最大的项与系数最大的项是两个不同的概念,因此其求法亦不同.前者用二项式系数的性质直接得出,后者要列不等式组;解不等式组时可能会求出几个r ,这时还必须算出相应项的系数后再比较大小.典型例题二十三例23 求证:(1) p n m m p n p m n p m n C C C C C C C +-=+++0110 ;(2) 1144220242333--+⋅=++++n n n n n n n n C C C C (K n 2=,*N n ∈) 分析:(1)注意到两列二项式两乘后系数的特征,可构造一个函数;也可用构造一个组合问题的两种不同解法找到思路.(2)同上构造函数,赋值.说明:构造函数赋值法,构造问题双解法,拆项法、倒序相加法都是证明一些组合数恒等式(或求和)的常用方法.。