二项式定理.版块七.二项式定理的应用4其他.学生版 普通高中数学复习讲义Word版

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高考数学讲义二项式定理讲义(B级).学生版

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二项式定理内容要求层次重难点二项式定理 B1.理解二项式定理,能准确地写出二项式的展开式;2.会区分项的系数与项的二项式系数;3.掌握二项式定理在近似计算及证明整除性中的应用;4.熟练掌握二项式定理的基本问题――通项公式及其应用二项展开式的特点与功能B二项式系数的性质B二项式定理的定义二项式定理的证明二项展开式的通项二项式系数的性质二项式定理高考要求知识框架二项式定理一、定义:n nn r r n rn n n n n n n n b b a b a b a a b a C C C C C ++++++=+---ΛΛ22211)( )(*N n ∈,这一公式表示的定理叫做二项式定理,其中公式右边的多项式叫做n b a )(+的二项展开式;上述二项展开式中各项的系数),,2,1,0(n r C rn Λ= 叫做二项式系数,第1+r 项叫做二项展开式的通项,用1+r T 表示;r r n rn r b a T C -+=1叫做二项展开式的通项公式. 二、二项展开式的特点与功能1. 二项展开式的特点项数:二项展开式共1+n (二项式的指数+1)项;指数:二项展开式各项的第一字母a 依次降幂(其幂指数等于相应二项式系数的下标与上标的差),第二字母b 依次升幂(其幂指数等于二项式系数的上标),并且每一项中两个字母的系数之和均等于二项式的指数n ;系数:各项的二项式系数下标等于二项式指数;上标等于该项的项数减去1(或等于第二字母b 的幂指数;2. 二项展开式的功能注意到二项展开式的各项均含有不同的组合数,若赋予a ,b 不同的取值,则二项式展开式演变成一个组合恒等式.因此,揭示二项式定理的恒等式为组合恒等式的“母函数”,它是解决组合多项式问题的原始依据.又注意到在b b a )(+的二项展开式中,若将各项中组合数以外的因子视为这一组合数的系数,则易见展开式中各组合数的系数依次成等比数列.因此,解决组合数的系数依次成等比数列的求值或证明问题,二项式公式也是不可或缺的理论依据. 三、二项式系数的性质1. 对称性:在二项展开式中,与首末两项“等距离”的两项的二项式系数相等.2. 单调性:二项式系数(数列)在前半部分逐渐增大,在后半部分逐渐减小,在中间(项)取得最大值.其中,当n 为偶数时,二项展开式中间一项的二项式系数C n n2最大;当n 为奇数时,二项展开式中间两项的二项式系数Cn n21-,Cn n21+ 相等,且最大.3. 组合总数公式:n nn n n n C C C C 221=++++Λ 即二项展开式中各项的二项式系数之和等于n 2. 4. “一分为二”的考察:二项展开式中各奇数项的二项式系数之和等于各偶数项的二项式系数之和,即15314202-=+++=+++n n n n n n n C C C C C C ΛΛ.知识内容1. 二项式定理及其展开式【例1】 求5)1(x x +的展开式.【例2】 0.9915的近似值(精确到0.001)是【例3】 求证:(1)11--n n 能被2)1(-n 整除)3,(≥∈n N n ;2. 二项式系数【例4】 在8)1)(1(+-x x 的展开式中5x 的系数是( )A . –14B . 14C . –28D . 28【例5】 设1,2,3,4,5,k =则5)2(+x 的展开式中k x 的系数不可能是( )A . 10B . 40C . 50D . 80例题精讲【例6】 在8765)1()1()1()1(x x x x -+-+-+-的展开式中,3x 的项的系数为( )A . 74B . 121C . –74D . –121【例7】 已知n xx )21(3-)(*∈N n 的展开式中奇数项的二项式系数之和等于512,试求:(1)二项式系数最大的项; (2)系数的绝对值最大的项; (3)系数最大的项.【例8】 设2002002210200)14(x a x a x a a x ++++=-Λ ,求 ①展开式中各二项式系数的和;②展开式中各项系数的和; ③19931a a a +++Λ的值 ④20042a a a +++Λ的值 ⑤20021a a a +++Λ 的值3. 二项式展开式的通项公式【例9】 求9)1(xx -的二项展开式中3x 的系数.【例10】 求7)21(x +的二项展开式中,第4项的系数和第4项的二项式系数.【例11】 求10)1(xx +的二项展开式的第6项.【例12】 二项式6)1(xx +的展开式中常数项的值为______.【例13】 103)1(xx -展开式中的常数项是______.【例14】 (2010江西卷理6)8)2(x -展开式中不含4x 项的系数的和为( )A .-1B .0C .1D .24. 二项式定理在解决整除性问题中的应用【例15】 今天是星期一,再过n 8天后的那一天是星期几?【例16】 9291除以100的余数是( ).5. 信息迁移【例17】 若)()21(2004200422102004R x x a x a x a a x ∈++++=-Λ,)()()(200402010a a a a a a ++++++Λ= _______.(用数字作答)【例18】 已知函数1212)(+-=x x x f ,求证:对于任意不小于3的自然数n ,都有1)(+>n n n f .【例19】 求证:*12(1)3(2,)n n n N n <+<≥∈1. 在使用通项公式r r n rn r b a T C -+=1时,要注意:①通项公式是表示第r +1项,而不是第r 项②展开式中第r +1项的二项式系数C rn 与第r +1项的系数不同③通项公式中含有a ,b ,n ,r ,1+r T 五个元素,只要知道其中的四个元素,就可以求出第五个元素在有关二项式定理的问题中,常常遇到已知这五个元素中的若干个,求另外几个元素的问题,这类问题一般是利用通项公式,把问题归纳为解方程(或方程组)这里必须注意n 是正整数,r 是非负整数且r ≤n2. 证明组合恒等式常用赋值法3. 二项式定理应用通常有以下几类题型:①通项应用型:利用通项公式研究具体某一项系数的性质等问题②系数配对型:展开两因式乘积或可化为两因式乘积的三项式,求某项系数③系数性质型:灵活应用二项式系数性质或赋值求系数和④利用二项式定理求近似值,证明整除性或求余数问题,证明恒等式或不等式⑤在概率等方面的应用课堂总结【习题1】(2010全国Ⅰ卷理5)533)1()21(x x -+的展开式中x 的系数是( )A . -4B . -2C . 2D . 4【习题2】4)2(x x +的展开式中3x 的系数是( )A 6B 12C 24D . 48【习题3】73)12(xx -的展开式中常数项是( )A 14B -14C 42D -42【习题4】(2010陕西卷理4))(5R x x a x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+展开式中3x 的系数为10,则实数a 等于( )A .-1B .0.5C .1D .2【习题5】若n xxx )1(3+的展开式中的常数项为84,则n =_____________【习题6】已知n x x )1(lg +展开式中,末三项的二项式系数和等于22,二项式系数最大项为20000,求x 的值【习题7】(2010安徽卷理12)6)(xy y x -展开式中,3x 的系数等于________.课后检测。

二项式定理的应用与实例解析

二项式定理的应用与实例解析

二项式定理的应用与实例解析二项式定理是代数学中的重要概念之一,它在数学推理和实际问题求解中具有广泛的应用。

本文将介绍二项式定理的概念及其应用,并通过具体的实例进行解析,以帮助读者更好地理解和应用该定理。

一、二项式定理的概念二项式定理是指对于任意非负整数n和实数a、b,有以下的公式:(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,表示从n个元素中选取k个元素的组合数,计算公式为:C(n, k) = n! / (k! * (n-k)!)二、二项式定理的应用1. 概率计算二项式定理在概率计算中起到了重要作用。

例如,设有一枚正反面均匀的硬币,进行n次独立的抛掷,求正面出现k次的概率。

根据二项式定理,可以得到概率公式:P(X = k) = C(n, k) * p^k * (1-p)^(n-k)其中,p表示正面出现的概率。

2. 组合数学二项式定理在组合数学中应用广泛,可以用于求解组合数、排列数等问题。

例如,求集合中元素的子集个数,可以通过二项式定理计算:对于一个集合,它的子集个数为2^n个,其中n表示集合中元素的个数。

3. 计算多项式展开式系数二项式定理可以用于计算多项式展开式中各项的系数。

例如,对于多项式(a + b)^n,可以通过二项式定理的应用,直接得到展开式中各项的系数。

这对于计算多项式的展开式提供了效率和便利。

三、应用实例解析1. 概率计算实例假设有一枚硬币,进行10次独立抛掷,求正面出现2次的概率。

根据二项式定理的应用,可以得到:P(X = 2) = C(10, 2) * 0.5^2 * 0.5^8 = 45 * 0.25 * 0.00390625 = 0.04395因此,正面出现2次的概率约为0.044。

二项式定理及应用95380讲课讲稿

二项式定理及应用95380讲课讲稿

二项式定理及应用授课人:_______时间:__________ 编号________教学目标(1)掌握二项式定理和二项展开式的性质(2)能利用二项展开式的通项公式求二项式的指数、求满足条件的项或系数.(3)能利用二项式系数的性质求多项式系数的和与求一些组合数的和.教学重点二项式定理,二项展开式的通项公式,二项式系数及二项式系数和。

命题方向二项式定理是高中数学的重点内容,也是高考每年必考内容,新高考会继续考察。

考察形式:单独的考题会以选择题、填空题的形式出现(一)基础知识1.二项式定理:____________________________________________________2.二项展开式的性质:(1)在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数_____________. (2)若n 是偶数,则 _____________的二项式系数最大;若n 是奇数,则_____________的二项式系数 最大.(3)所有二项式系数的和等于 _____________ .(4)奇数项的二项式系数的和与偶数项的二项式系数的和 _____________(二)课前热身1.设二项式n xx )13(3+的展开式的各项系数的和为P ,所有二项式系数的和为S ,若272=+S P ,则=n (A ) ()A 4 ()B 5 ()C 6 ()D 82.当+∈N n 且2≥n 时,q p n +=++++-52221142Λ(其中N q p ∈,,且50<≤q ),则q 的值为 ( A )()A 0 ()B 1 ()C 2 ()D 与n 有关3.在62)12(xx -的展开式中常数项是605=T ;中间项是34160x T -=. 4.在1033)3(xx -的展开式中,有理项的项数为第3,6,9项. 5.求62)321(x x -+展开式里5x 的系数为-168.6.在7)1(+ax 的展开式中,3x 的系数是2x 的系数与4x 的系数的等差中项,若实数1>a ,那么=a 5101+ (三)典型例题例1:(1)在24(x 的展开式中,x 的幂的指数是2的整数次幂的项共有 A .3项 B .4项 C .5项 D .6项解析:本题主要考查二项式展开通项公式的有关知识;解:(1)72424312424r rrr r r T C x C x --r +=(=(-1),当r =0,3,6,9,12,15,18,21,24时,x 的指数分别是24,20,16,12,8,4,0,-4,-8,其中16,8,4,0,-8均为2的整数次幂,故选C ;(2)在()4243-+x x 的展开式中,求x 的系数(即含x 的项的系数)解:法一:42]4)3[(-+x x 展开法二:4)]1)(4[(-+x x法三:利用排列组合知识768)4(3314-=-⨯⨯C变式:(1)在732)1)(1(x x x x -+++的展开式中,求4x 的系数。

二项式定理及其应用

二项式定理及其应用

二项式定理及其应用二项式定理是高中数学中的重要内容之一,在代数和组合数学中具有广泛的应用。

它可以帮助我们在求解各种数学问题时简化计算,提高效率。

本文将介绍二项式定理的基本概念、公式及其应用领域。

一、二项式定理的基本概念二项式定理是指对于任意实数a和b,以及任意正整数n,有以下公式成立:(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-1) * a^1 * b^(n-1) + C(n,n) * a^0 * b^n其中C(n,r)表示组合数,即从n个不同元素中取r个元素的组合数。

根据组合数的性质,可以得出C(n,r) = n! / (r! * (n-r)!)的计算公式。

二、二项式定理的公式1. 二项式展开式:根据二项式定理,可以将(a+b)^n展开为一系列单项式相加的形式。

每个单项式的系数即为组合数C(n,r),而a和b的幂分别为n-r和r。

例如,(a+b)^3 = C(3,0) * a^3 * b^0 + C(3,1) * a^2 *b^1 + C(3,2) * a^1 * b^2 + C(3,3) * a^0 * b^3。

2. 二项式系数:在二项式展开式中,各个单项式前的系数即为二项式系数。

二项式系数具有一些特殊性质,比如对称性和递推性。

例如,C(n,r) = C(n-1,r-1) + C(n-1,r)。

3. 常见的二项式定理公式:- (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2- (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2- (a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3- (a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3- ...三、二项式定理的应用领域二项式定理在代数和组合数学中有广泛的应用,以下列举其中几个常见的领域:1. 多项式的展开和化简:通过二项式定理,我们可以将高次多项式展开为各项系数的和,进而进行化简和计算。

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。

二项式定理及其应用

二项式定理及其应用

二项式定理及其应用二项式定理是数学中非常基础的一个定理,它的重要性不亚于勾股定理和皮克定理。

在高中数学学习中,学生一定会接触到它,它被广泛应用于高中数学乃至进一步的数学学习中。

下面我们就来介绍一下什么是二项式定理以及它的应用。

一、二项式定理的定义二项式定理又称为二项式展开定理,是可以展开(a+b)^n的定理。

其中a、b为任意数,n为正整数。

它的一般形式为:(a+b)^n = C(n,0)·a^n·b^0 + C(n,1)·a^(n-1)·b^1 + … + C(n,k)·a^(n-k)·b^k + … + C(n,n)·a^0·b^n其中C(n,k)表示组合数。

二、组合数的定义组合数是数学中一个非常重要的概念,它的作用非常广泛,不仅仅在二项式定理中使用,还在概率论、统计学、组合数学等多个领域中都有应用。

组合数C(n,k)表示从n个不同元素中取出k个元素的组合数,公式为:C(n,k) = n!/(k!(n-k)!),其中0≤k≤n,n!表示n的阶乘。

三、二项式定理的应用1.幂的展开(a+b)^n = C(n,0)·a^n·b^0 + C(n,1)·a^(n-1)·b^1 + … + C(n,k)·a^(n-k)·b^k + … + C(n,n)·a^0·b^n中,幂的展开就是应用二项式定理的一个实际应用。

例如:(2x+3)^3 = C(3,0)·2^3·3^0 + C(3,1)·2^2·3^1 + C(3,2)·2^1·3^2 + C(3,3)·2^0·3^3 = 8x^3+36x^2+54x+272.排列组合排列组合问题是组合数学中的一个重要分支,可以通过二项式定理来解决。

二项式定理及其应用

二项式定理及其应用

二项式定理及其应用1. 引言二项式定理是数学中的一个重要定理,它描述了如何展开二项式的幂。

该定理在代数、组合数学、数论以及其他数学领域有着广泛的应用。

本文将介绍二项式定理的数学表达式、证明过程以及一些常见的应用。

2. 二项式定理的表达式二项式定理可以用以下的数学表达式来描述:$$(a + b)^n = C(n,0) \\cdot a^n \\cdot b^0 + C(n,1) \\cdot a^{n-1} \\cdot b^1+ ... + C(n,k) \\cdot a^{n-k} \\cdot b^k + ... + C(n,n) \\cdot a^0 \\cdot b^n$$ 其中,C(n,k)表示组合数,即从n个元素中选取k个元素的不同组合数量。

3. 二项式定理的证明为了证明二项式定理,我们可以使用数学归纳法。

首先,考虑当n=1时的情况:(a+b)1=a+b显然,上述等式成立。

假设当n=m时,二项式定理成立,即:$$(a + b)^m = C(m,0) \\cdot a^m \\cdot b^0 + C(m,1) \\cdot a^{m-1} \\cdotb^1 + ... + C(m,k) \\cdot a^{m-k} \\cdot b^k + ... + C(m,m) \\cdot a^0 \\cdot b^m$$ 我们需要证明当n=m+1时,二项式定理也成立。

首先,考虑展开(a+b)m+1:$$(a + b)^{m+1} = (a + b) \\cdot (a + b)^m$$根据归纳假设,我们可以将(a+b)m展开为:$$(a + b)^m = C(m,0) \\cdot a^m \\cdot b^0 + C(m,1) \\cdot a^{m-1} \\cdotb^1 + ... + C(m,k) \\cdot a^{m-k} \\cdot b^k + ... + C(m,m) \\cdot a^0 \\cdot b^m$$ 将上述展开式代入$(a + b) \\cdot (a + b)^m$中,我们可以得到:$$(a + b) \\cdot (a + b)^m = (C(m,0) \\cdot a^m \\cdot b^0 + C(m,1) \\cdota^{m-1} \\cdot b^1 + ... + C(m,k) \\cdot a^{m-k} \\cdot b^k + ... + C(m,m) \\cdota^0 \\cdot b^m) \\cdot (a + b)$$将上式展开并合并同类项,我们可以得到:$$(a + b) \\cdot (a + b)^m = C(m,0) \\cdot a^{m+1} \\cdot b^0 + (C(m,1)\\cdot a^m \\cdot b^1 + C(m,0) \\cdot a^m \\cdot b^1) + ... + (C(m,k) \\cdota^{m-k+1} \\cdot b^k + C(m,k-1) \\cdot a^{m-k} \\cdot b^{k+1}) + ... + a^0 \\cdot C(m,m) \\cdot b^{m+1}$$我们可以通过重新排列项来证明上式等于展开式(a+b)m+1的每一项。

二项式定理.版块二.二项展开式2求展开式中的特定项.教师版 普通高中数学复习讲义Word版

二项式定理.版块二.二项展开式2求展开式中的特定项.教师版 普通高中数学复习讲义Word版

1.二项式定理⑴二项式定理()()011222...nn n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N这个公式表示的定理叫做二项式定理. ⑵二项式系数、二项式的通项011222...n n n n nn n n n C a C a b C a b C b --++++叫做()na b +的二项展开式,其中的系数()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr nT C a b -+=. ⑶二项式展开式的各项幂指数二项式()na b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是 ①各项的次数都等于二项式的幂指数n .②字母a 的按降幂排列,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 . ⑷几点注意①通项1r n r rr nT C a b -+=是()na b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()nb a +的展开式的第1r +项r n r rn C b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是()na b +这个标准形式下而言的,如()na b -的二项展开式的通项公式是()11rr n r r r n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r rr n T C a b -+=是不同的,在这知识内容求展开式中的特定项里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1rr n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......nr r n nn n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r rnC a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素, 只要知道其中四个即可求第五个元素.⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.2.二项式系数的性质⑴杨辉三角形:对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.” ⑵二项式系数的性质:()na b +展开式的二项式系数是:012,,,...,nn n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n . 当6n =时,()f r 的图象为下图:这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质. ①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.②增减性与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; 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.由于展开式各项的二项式系数顺次是 ()01211,,112n n n n n n C C C -===⋅, ()()312123n n n n C --=⋅⋅,..., ()()()()112...2123....1k n n n n n k C k ----+=⋅⋅⋅⋅-,()()()()()12...21123...1knn n n n k n k C k k---+-+=⋅⋅⋅-,...,1nn C =.其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间. 当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n nC .当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n nnCC-+=.③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n nn n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即0241351......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.二项展开式2求展开式中的特定项(常数项,有理项,系数最大项等.) 常数项【例1】 在()2043x +展开式中,系数为有理数的项共有 项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星典例分析【题型】填空【关键字】2010年,湖北高考 【解析】略 【答案】6;【例2】 100的展开式中共有_____项是有理项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无【解析】展开式的第r 项为50100321100100C C23r r r rrr r T --+==⋅⋅,要使第r 项为有理项,需要r 为2与3的倍数,从而6r k =,k ∈Z , 又0100r ≤≤,故01216k =,,,,,共有17项.【答案】17;【例3】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,江西高考【解析】两个二项式的通项公式分别为3416110C (06)C (010)i j ij i j T x i S x j -++==≤≤,≤≤, 3411610C C (06010)i j i j i j T S x x i j -++⋅=≤≤,≤≤,当034i j-=即43i j =时,有3种情况:0i j ==;34i j ==,;68i j ==,.因此常数项为34686106101C C C C 4246++=.【答案】4246;【例4】 ()6211x x x x ⎛⎫++- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,辽宁高考 【解析】略 【答案】5-【例5】 二项式42x +x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项为_____________,展开式中各项系数和为 .(用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,石景山一模 【解析】通项公式4421442C 2C rrrr r r r T xxx --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,2r =时,可得常数项2242C 24=; 令1x =即可得各项系数和为4381=.【答案】24,81;【例6】 若12a x ⎫⎪⎭的展开式中的常数项为220-,则实数a =___________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星【题型】填空【关键字】2010年,崇文1模【解析】由二项式定理4124311212CC rrr r r r r a T a x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭.令44033r r -=⇒=. 于是有3312C 2201a a =-⇒=-. 【答案】1-;【例7】 在二项式52a x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数是10-,则实数a 的值为 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,海淀一模 【解析】由二项式定理,()()5210355C C rrr rr rr a T xa xx --⎛⎫=-=-⋅ ⎪⎝⎭. 当1031r -=时,3r =,于是x 的系数为()3335C 10a a -=-,从而1a =.【答案】1;【例8】 在621x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项是______.(结果用数值表示)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,西城2模【解析】容易知道26C 15=为所求. 【答案】15;【例9】 如果1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中,第四项与第六项的系数相等,则n = ,展开式中的常数项的值等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2010年,朝阳2模【解析】由题意有35C C 8n n n =⇒=;展开式的常数项的值为48C 70=.【答案】8,70;【例10】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】281(12)()x x x+-的展开式中常数项为4338812(1)42C C ⋅+⋅⋅-=-.【答案】42-;【例11】 若1()n x x+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为_______(用数字作答).【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,重庆高考【解析】由题意,2646n n =⇒=.于是通项662166r r r r r r T C x x C x ---+=⋅=当620r -=时,3r =.常数项为34620T C ==. 【答案】20;【例12】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】若3(2n x的展开式中含有常数项,31(2)rn r r r n T C x -+=⋅为常数项,则7302rn -=, 即67n r =,所以n 被7整除,当76n r ==,时成立,最小的正整数n 等于7.【答案】7;【例13】 在2)n x+的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,江西高考【解析】通项公式为3212C =2C n rr n rr r r r nn x x--+T =(),由已知条件有30n r -=时,2C 60r r n =.容易验证当3n =时,不满足条件;6n =时满足条件.【答案】6;【例14】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【考点】求展开式中的特定项【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】21()n x x -的展开式中,通项公式22311C ()()(1)C r n r r r r n rr n n T x xx --+=-=-,常数项为15,则:230(1)C 15r r n n r -=-=,.所以n 可以被3整除.容易验证当3n =时,不满足条件;当6n =时,4r =,常数项446(1)C 15-=,故6n =.【答案】6;【例15】 已知231(1)()nx x x x+++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2008年,辽宁高考 【解析】31()n x x +的通项公式为4131C ()C r n r r r n rr n n T x x x--+==. 如果题目中的多项式展开后没有常数项,则:40120n r r n -≠--,,,≤≤. 所以n 被4除只能余1.当28n ≤≤时,5n =.【答案】5;【例16】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,山东高考【解析】用通项公式1212311212C ((1)C r r r r rr r r T x xx---+==-,当1203rr --=时,9r =, 常数项为912C 220-=-. 【答案】220-;【例17】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,山东高考【解析】第三项的系数为2C n -,第五项的系数为4C n ,由第三项与第五项的系数之比为314-,可解得10n =,则通项210110()(rrr r T C x -+==405210()r rr i C x--,当4050r -=,解得8r =,故所求的常数项为8810()C 45i -=. 【答案】45;【例18】 已知10()n n ∈N ≤,若nxx )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项335121()()(1)C C rn r r r r n rr n n T x xx --+=-=-,存在常数项,则350n r -=, n 能被5整除,所以n 只有两种选择.选B .【答案】B ;【例19】 610(1(1++展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,江西高考【解析】两个二项式的通项公式分别为3416110C (06)C (010)i j ij i j T x i S x j -++==≤≤,≤≤, 3411610C C (06010)i j ij i j T S x x i j -++⋅=≤≤,≤≤,当034i j-=即43i j =时,有3种情况:0i j ==;34i j ==,;68i j ==,.因此常数项为34686106101C C C C 4246++=.【答案】4246;【例20】 51(2x x+的展开式中整理后的常数项为 (用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2005年,湖北高考【解析】注意到551(2x x +==所以要求10(x +的5x 的系数,10(x 的通项公式为:101011010C C r r r rr r r T x x --+==当5r =时,可求得10(x 的5x =.当然也可以直接将原多项式变为10,然后用通项公式求常数项.;【例21】 281(12)()x x x+-的展开式中常数项为 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】281(12)()x x x+-的展开式中常数项为4338812(1)42C C ⋅+⋅⋅-=-.【答案】42-;【例22】 已知312nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的常数项是第7项,则n 的值为( )A .7B .8C .9D .10【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略; 【答案】B ;【例23】 在2)n x+的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,江西高考【解析】通项公式为3212C =2C n rr n rr r r r nn x x--+T =(),由已知条件有30n r -=时,2C 60r r n =.容易验证当3n =时,不满足条件;6n =时满足条件.【答案】6;【例24】 21()n x x-的展开式中,常数项为15,则n = .【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2007年,全国高考【解析】21()n x x -的展开式中,通项公式22311C ()()(1)C r n r r r r n rr n n T x xx--+=-=-, 常数项为15,则:230(1)C 15r r n n r -=-=,.所以n 可以被3整除.容易验证当3n =时,不满足条件;当6n =时,4r =,常数项446(1)C 15-=,故6n =.【答案】6;【例25】 12(x -展开式中的常数项为_______(用数字作答). 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2008年,山东高考 【解析】用通项公式1212311212C ((1)C r r rr rr r r T xxx---+==-,当1203rr --=时,9r =, 常数项为912C 220-=-. 【答案】220-;【例26】 已知2(n x的展开式中第三项与第五项的系数之比为314-,其中21i =-,则展开式中常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2006年,山东高考【解析】第三项的系数为2C n -,第五项的系数为4C n ,由第三项与第五项的系数之比为314-,可解得10n =,则通项210110()(rrr r T C x -+==405210()r rr i C x--,当4050r -=,解得8r =,故所求的常数项为8810()C 45i -= 【答案】45;【例27】 已知10()n n ∈N ≤,若nxx )1(23-的展开式中含有常数项,则这样的n 有( ) A .3个 B .2 C .1 D .0【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项335121()()(1)C C rn r r r r n rr n n T x x x--+=-=-,存在常数项, 则350n r -=,n 能被5整除,所以n 只有两种选择.选B .【答案】B ;【例28】 12x ⎛- ⎝展开式中的常数项为( )A .1320-B .1320C .220-D .220【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2008年,山东高考 【解析】41212311212C C (1)rr r r r r r T xx--+⎛==- ⎝, 412093r r -=⇒=,9912121110C (1)22032⨯⨯-=-=-⨯.【答案】C ;【例29】 求612x x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭展开式中的常数项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】212xx ++= 12612xx ⎛⎫++= ⎪⎝⎭.由12展开式的通项公式12611212rr r rr T x --+==C C ,可得展开式的常数项为612924=C .【例30】 6122x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的常数项是 (用数字作答)【考点】求展开式中的特定项【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年,四川高考 【解析】通项公式662621661C (2)(1)C 22rr rr r r rr T x x x ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令620r -=,得3r =, 故常数项为336(1)C 20-=-.【答案】-20【例31】 在2nx ⎫+⎪⎭的二项展开式中,若常数项为60,则n 等于( )A.3 B.6 C.9 D.12【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】通项公式3212C 2C rn r r n rr r r nn T x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,令3023n r nr -=⇒=,且n 为3的倍数. 常数项为2332C 60215n n n==⨯,从而6n ≤,故3n =或6,验证可知6n =.【答案】B ;【例32】 1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的第5项为常数项,那么正整数n 的值是 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空【关键字】2007年,四川高考 【解析】8n =;44448411C C n n nn T xx x --+⎛⎫=-= ⎪⎝⎭为常数项,故80n -=.【答案】8;【例33】 若nx x ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+31的展开式中存在常数项,则n 的值可以是( ) A .10 B .11 C .12 D .14【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009年,东城区一模【解析】通项公式3561C C rn rr n r rr n n T x --+==,由题设知存在r n ≤,使得350n r -=,即35n r =,因此n 应是5的倍数,只有A 选项符合要求,验证可知满足要求.【答案】A ;【例34】 在261(2)x x-的展开式中常数项是 ,中间项是________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】略【答案】360160x -,.35460160T T x ==-,.【例35】 已知231(1)()n x x x x +++的展开式中没有常数项,n ∈*N ,且28n ≤≤,则n =______.【考点】求展开式中的特定项【题型】填空【关键字】2008年,辽宁高考 【解析】31()n x x +的通项公式为4131C ()C r n r r r n rr n n T x x x--+==. 如果题目中的多项式展开后没有常数项,则:40120n r r n -≠--,,,≤≤. 所以n 被4除只能余1.当28n ≤≤时,5n =.【答案】5;【例36】 若3(2n x的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于 .【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无 【解析】若3(2n x的展开式中含有常数项,31(2)rn r r r n T C x -+=⋅为常数项,则7302rn -=, 即67n r =,所以n 被7整除,当76n r ==,时成立,最小的正整数n 等于7.【答案】7;【例37】 已知2nx⎛- ⎝的展开式中第三项与第五项的系数之比为314,则展开式中常数项是( )A .1-B .1C .45-D .45【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【解析】通项公式52221C ()(1)C rn r r n rr r r nn T x x --+⎛==- ⎝,由题设2244(1)C 310(1)C 14n nn -=⇒=-. 令52082n r r -=⇒=,故常数项为8810(1)C 45-=. 【答案】D ;【例38】 若21nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中的二项式系数和为512,则n 等于________;该展开式中的常数项为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年朝阳区一模【解析】由题设25129nn =⇒=,通项公式291831991C ()C rrrr rr T x xx --+⎛⎫== ⎪⎝⎭, 令1830r -=,得6r =,故常数项为69C 84=. 【答案】9;84;【例39】 若921ax x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中常数项为84,则a =_____,其展开式中二项式系数之和为_________.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空【关键字】2009年,西城区二模 【解析】通项公式2991831991C ()(1)C rrrr r r rr T ax a xx ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令1830r -=,得6r =,常数项6639(1)C 841a a -=⇒=,展开式中二项式系数之和为92512=. 【答案】1512,;【例40】 若1nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A .10B .20C .30D .120【考点】求展开式中的特定项 【难度】2星 【题型】选择 【关键字】无 【解析】略 【答案】B ;有理项【例41】 求二项式15的展开式中:⑴常数项;⑵有几个有理项(只需求出个数即可); ⑶有几个整式项(只需求出个数即可).【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项为:30515611515(1)C (1)2C rrrr rr r r r T x--+=-=-. ⑴设1r T +项为常数项,则30506r -=,得6r =,即常数项为667152C T =;⑵设1r T +项为有理项,则3055566r r -=-为整数,∴r 为6的倍数, 又∵015r ≤≤,∴r 可取0,6,12三个数, 故共有3个有理项.⑶556r -为非负整数,得0r =或6,∴有两个整式项.【例42】100的展开式中共有_______项是有理项. 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】填空 【关键字】无【解析】展开式的第r 项为50100321100100C C23r r rrrr r T --+==⋅⋅,要使第r 项为有理项,需要r 为2与3的倍数,从而6r k =,k ∈Z , 又0100r ≤≤,故01216k =,,,,,共有17项.【答案】17;【例43】 二项式15的展开式中:⑴求常数项;⑵有几个有理项; ⑶有几个整式项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项为:30515611515(1)C (1)2C r rr rr r rr r T x--+=-=-.⑴1r T +项为常数项,则30506r -=,得6r =,即常数项为667152C T =; ⑵设1r T +项为有理项,则3055566r r -=-为整数,∴r 为6的倍数,又∵015r ≤≤,∴r 可取0612,,三个数.⑶556r -为非负整数,得0r =或6,∴有两个整式项.【例44】 已知在n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.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】①通项公式2341C C 2rn rr r n rn r nr T x--+==, 由题设2102C C C 2822nn nn +=⨯⇒=(1n =舍去).②34841C 2r rr r T x -+=,1r T +为有理项的充要条件为344r -∈Z ,所以r 是4的倍数,048r =,,.因此所有有理项为415923518256T x T x T x ===,,.【例45】 二项展开式15中,有理项的项数是( )A .3B .4C .5D .6【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】无【解析】45515611515C Cr rrr rrT x--+=⋅=⋅(r = 0,1,2,…,14 ),当3915r=,,时,为有理项,选A.【答案】A;【例46】在(1132的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为p,则1 0px dx=⎰A.1 B.67C.76D.1113【考点】求展开式中的特定项【难度】4星【题型】选择【关键字】2009届高考数学二轮冲刺专题测试【解析】B;11111111323211111C3232Crr r rr r r rrT x x x--+-+⎛⎫⎛⎫=⋅⋅=⋅⋅⋅⎪⎪⎝⎭⎝⎭于是r可取3,9,则21126P==,1711660066|77x dx x⎰==【答案】B;【例47】12的展开式中,含x的正整数次幂的项共有()A.4项B.3项C.2项D.1项【考点】求展开式中的特定项【难度】3星【题型】选择【关键字】无【解析】略【答案】B ;【例48】若(51a +=+a ,b 为有理数),则a b +=( ) A .45B .55C .70D .80【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009年,北京高考【解析】(523451141+=++++=+【答案】C ;系数最大的项【例49】 已知(n x +的展开式中前三项的系数成等差数列.⑴求n 的值;⑵求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】⑴由题设,得02111C C 2C 42n n n +=⨯,即2980n n -+=,解得8n =或1n =(舍去). ⑵设第1r +项的系数最大,则1881188111C C 2211C C 22rr r r r r r r ++--⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩≥≥,即1182(1)1129r r r r⎧⎪-+⎪⎨⎪⎪-⎩≥≥解得2r =或3r =.所以系数最大的项为7523477T x T x ==,.【例50】20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项? 【考点】求展开式中的特定项 【难度】2星 【题型】解答 【关键字】无【解析】通项公式为20120C 2(3)rr r r T x -+=⋅⋅. 若第1r +项最大,设第1r +项的系数为1r t +,则11211r r r rt tt t +++≥,≥. 将通项公式系数代入化简得:2(1)3(21)113(20)2r r r r+--≥,≥.解出586355r ≤≤.∴12r =因此系数最大的项是第13项.【答案】13;【例51】 已知(13)n x +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】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】由已知有21C C C 121n n n n n n --++=,即22400n n +-=,解得15n =或16n =-(舍去) 设第第1r +项的系数最大,则111515111515C 3C 3C 3C 3r r r r r r r r ++--⎧⋅⋅⎪⎨⋅⋅⎪⎩≥≥,即133115116r r r r -+-≥,≥ 解得1112r =,所以系数最大的项为1111111215C 3T x =⋅和1212121315C 3T x =⋅.【例52】 在132nx x -⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是____.A .7-B .7C .28-D .28【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】选择【关键字】2009届高考数学二轮冲刺专题测试【解析】于是8n =⨯,展开式的常数项为6216378C 72x T x -⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【答案】B ;【例53】 已知lg 8(2)x x x +的展开式中,二项式系数最大的项的值等于1120,求x . 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】由题设,44lg 48C (2)()1120x x x =,即44lg 1x x +=,0x >. 故44lg 0x +=或1x =,解得x 的值为1或110. 【答案】x 的值为1或110.【例54】 求10的展开式中,系数绝对值最大的项以及系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答【关键字】无 【解析】略【答案】展开式的通项公式为:3056110C (1)2r rr rr T x--+=-⋅⋅,系数的绝对值为10C 2rr -⋅,记为1r t +. 用前后两项系数的绝对值作商得:1(1)12101011010C 2C 10!!(10)!10C 22C (1)!(9)!210!2(1)r r r r r r rr t r r r t r r r +-+++-+⋅--===⋅=⋅+⋅-⋅+. 令1012(1)r r -+≥得:83r ≤,即012r =,,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,5533322410C (1)215T x x -=-=-.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,记它们的系数分别为3t 与5t ,224431051045210105C 2C 24168t t --=⋅==⋅==,. 所以,系数最大的项为第5项,5351058T x =.【例55】 已知n展开式中的倒数第三项的系数为45,求: ⑴含3x 的项; ⑵系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】⑴ 由题设知2C 45n n-=,解得10n =. 21113010341211010C ()()C r rrrr r T x x x---+==,令11303612r r -=⇒=, 因此含3x 的项为633710C 210T x x ==. ⑵ 系数最大的项为中间项,即55302551212610C 252T xx -==.【例56】 设m n +∈N ,,1m n ,≥,()(1)(1)m n f x x x =+++的展开式中,x 的系数为19.⑴求()f x 展开式中2x 的系数的最大、最小值;⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m 、n 的值,求7x 的系数.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】11C C 19m n +=,即19m n +=.∴19m n =-.⑴设2x 的系数为222221919C C 1917117124mnT n n n ⎛⎫=+=-+=-+- ⎪⎝⎭.∵n +∈N ,1n ≥,∴当1n =或18n =时,max 163T =;当9n =或10时,min 81T =. ⑵对于使()f x 中2x 的系数取最小值时的m n ,的值,即98()(1)(1)f x x x =+++从而7x 的系数为77109C C 156+=.【例57】 已知:223(3)n x x +的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992.⑴求展开式中二项式系数最大的项;⑵求展开式中系数最大的项.【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】令1x =,则展开式中各项系数和为2(13)2n n +=,又展开式中二项式系数和为2n ,∴222992n n -=,5n =.⑴ ∵5n =,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴223226335C ()(3)90T x x x ==,22232233345C ()(3)270T x x x ==, ⑵ 设展开式中第1r +项系数最大,则21045233155C ()(3)3C r rrr rr r T x x x+-+==,∴115511553C 3C 79223C 3C r r r r r r r r r --++⎧⎪⇒⎨⎪⎩≥≤≤≥,∴4r =,即展开式中第5项系数最大,2264243355C ()(3)405T x x x ==.【例58】20(23)x +展开式中系数最大的项是第几项? 【考点】求展开式中的特定项 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无【解析】通项公式为20120C 2(3)rr r r T x -+=⋅⋅. 若第1r +项最大,设第1r +项的系数为1r t +,则11211r r r rt tt t +++≥,≥. 将通项公式系数代入化简得:2(1)3(21)113(20)2r r r r+--≥,≥.解出586355r ≤≤.∴12r =因此系数最大的项是第13项.【答案】13;【例59】 关于二项式2005(1)x -有下列命题:①该二项展开式中非常数项的系数和是1:②该二项展开式中第六项为619992005C x; ③该二项展开式中系数最大的项是第1003项与第1004项; ④当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是2005. 其中正确命题的序号是__________.(注:把你认为正确的命题序号都填上)【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无【解析】二项式2005(1)x -所有项的系数和为0,其常数项为1-,非常数项的系数和是1,得①正确;二项展开式的第六项为520002005C x,即得②错误; 二项展开式中系数绝对值最大的项为第1003项(系数为10022005C )与第1004项(系数为10032005C -),得系数最大的项是第1003项,即③错误; 当2006x =时,2005(1)x -除以2006的余数是20052006(1)2005+-=,即④正确.故应填①④.【答案】①④;【例60】 在2nx ⎛ ⎝的展开式,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项为 .(用数字作答)【考点】求展开式中的特定项 【难度】4星 【题型】填空 【关键字】无【解析】7;根据第5项的二项式系数最大可求出n .常数项为7。

二项式定理的基本概念和应用

二项式定理的基本概念和应用

二项式定理的基本概念和应用二项式定理,又称为“二项式展开定理”,是数学中的一个重要定理,它描述了一个二项式的幂的展开式。

本文将对二项式定理的基本概念和应用进行探讨,希望能够对读者理解和应用该定理起到一定的帮助。

1. 二项式定理的基本概念二项式定理是指将一个二项式的幂展开成一系列项的规律。

表达式的形式如下:$(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n}C_n^k \cdot a^{n-k} \cdot b^k$其中,$(a + b)^n$表示一个二项式的幂,$C_n^k$表示组合数,即从n个元素中选取k个元素的组合数。

2. 二项式定理的证明二项式定理的证明可以通过多种方法进行,其中较为常见的有以下两种方法:数学归纳法和组合数学方法。

这里简要介绍一下数学归纳法的证明思路。

首先,在n=1的情况下,二项式定理成立:$(a + b)^1 = a^1 + b^1$接下来,假设当n=m时,二项式定理也成立,即$(a + b)^m = \sum_{k=0}^{m}C_m^k \cdot a^{m-k} \cdot b^k$我们需要证明当n=m+1时,定理也成立。

通过展开$(a + b)^{m+1}$,我们可以得到:$(a + b)^{m+1} = (a + b)^m \cdot (a + b)$根据假设得到的等式,我们将其代入上述公式:$(a + b)^{m+1} = \left(\sum_{k=0}^{m}C_m^k \cdot a^{m-k} \cdotb^k\right) \cdot (a + b)$我们可以对上述公式进行分配律的展开:$(a + b)^{m+1} = \left(\sum_{k=0}^{m}C_m^k \cdot a^{m-k+1} \cdot b^k\right) + \left(\sum_{k=0}^{m}C_m^k \cdot a^{m-k} \cdotb^{k+1}\right)$我们可以对上述等式进行一些变换和合并得到:$(a + b)^{m+1} = \sum_{k=0}^{m}\left(C_m^k \cdot a^{m-k+1} \cdot b^k + C_m^k \cdot a^{m-k} \cdot b^{k+1}\right)$进一步化简,我们得到:$(a + b)^{m+1} = \sum_{k=0}^{m}\left((C_m^k + C_m^{k-1}) \cdota^{m-k+1} \cdot b^k\right)$我们可以观察到$(C_m^k + C_m^{k-1})$的表达式,它可以化简成组合数的形式:$C_{m+1}^k$,于是上述等式可以再次化简为:$(a + b)^{m+1} = \sum_{k=0}^{m+1}\left(C_{m+1}^k \cdot a^{m+1-k} \cdot b^k\right)$因此,根据数学归纳法,我们可以得出结论:对于任意的非负整数n,二项式定理都成立。

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。

二项式定理高中

二项式定理高中

二项式定理高中1. 引言在高中数学中,我们学习了许多重要的数学定理和公式。

其中,二项式定理是一个非常重要且实用的定理,它在代数表达式的展开和组合数学中起着关键作用。

本文将详细介绍二项式定理的定义、推导过程、应用以及相关例题。

2. 定义二项式定理是指对于任意实数a 和b 以及非负整数n ,以下等式成立:(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 表示从n 个元素中选取k 个元素的组合数。

3. 推导过程为了更好地理解二项式定理,我们可以通过数学归纳法来推导它。

首先考虑当n=1时,等式左边为(a +b )1=a +b ,右边为C 10⋅a 1⋅b 0+C 11⋅a 0⋅b 1=a +b 。

两边相等。

假设当n=k 时等式成立,即:(a +b )k =C k 0⋅a k ⋅b 0+C k 1⋅a k−1⋅b 1+C k 2⋅a k−2⋅b 2+...+C k k ⋅a 0⋅b k我们需要证明当n=k+1时等式也成立。

首先展开(a +b )k+1,可以得到:(a +b )k+1=(a +b )⋅(a +b )k根据假设,我们可以将(a +b )k 展开为:(a +b )k+1=(a +b )⋅[C k 0⋅a k ⋅b 0+C k 1⋅a k−1⋅b 1+C k 2⋅a k−2⋅b 2+...+C k k ⋅a 0⋅b k ]展开后,我们可以得到:(a +b )k+1=C k 0⋅a (k+1)⋅b (0+1)+C k 1⋅a (k−1+1)×b (1+1)+......+C (n−2)(n−2)×a (0+2)×b (n−2)+2+⋯+C n−3×a ×b ×(b n )⋯+C n ×(a n )×b 0将上述等式与(a+b)k+1展开的结果进行比较,可以发现每一项都与二项式定理中的对应项相等。

二项式定理及二项式系数的性质应用

二项式定理及二项式系数的性质应用

累加性质
01
二项式系数满足累加性质,即对 于任意非负整数$n$和$k$($0 leq k leq n-1$),有$C_n^k + C_n^{k+1} = C_{n+1}^{k+1}$。
02
这一性质表明,在二项式展开 式中,相邻两项的二项式系数 之和等于下一项的二项式系数 。
03
通过累加性质,可以推导出二 项式系数的其他性质,如求和 公式等。
二项式系数与通项公式
二项式系数是指$(a+b)^n$展开后各项的系数,记作$C_n^k$,表示从$n$个不同元素中取出$k$个元素 的组合数。
二项式系数的通项公式为$C_n^k=frac{n!}{k!(n-k)!}$,其中$n!$表示$n$的阶乘。
二项式定理展开方法
二项式定理的展开方法是通过组合数公式和乘法分配律逐步推导出来的。
02
在组合数学中,多项式定理可用 于推导组合恒等式和求解组合问
题。
在物理学和工程学中,多项式定 理可用于描述多维空间中的物理 量和场分布。
03
在计算机科学中,多项式定理可 用于设计和分析算法的时间复杂
度和空间复杂度。
04
05 思考题与练习题选讲
思考题选讲
题目1
证明二项式定理对任意正整数$n$都成立。
对于$(a+b)^n$,可以先将其表示成$(a+b)(a+b)cdots(a+b)$的形式, 然后按照乘法分配律进行展开。
在展开过程中,每一项都是$a$和$b$的乘积,且$a$和$b$的指数之和为 $n$。根据组合数公式,可以计算出每一项的系数。
02 二项式系数性质
对称性
二项式系数具有对称性,即对于任意 非负整数$n$和$k$($0 leq k leq n$),有$C_n^k = C_n^{n-k}$。

二项式定理专题讲义

二项式定理专题讲义

二项式定理专题讲义一、知识梳理1.二项式定理2.(1)C 0n =1,C n n =1,C m n +1=C m -1n +C m n. (2)C m n =C n -m n . (3)当n 是偶数时,12n T +项的二项式系数最大;当n 是奇数时,12n T +与112n T +++1项的二项式系数相等且最大.(4)(a +b )n 展开式的二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n .注意: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)二项式的系数从C 0n ,C 1n ,一直到C n -1n ,C n n . 二、基础检测题组一: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 是二项展开式的第k 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)(a -b )n 的展开式第k +1项的系数为C k n a n -k b k .( ) (5)(x -1)n 的展开式二项式系数和为-2n .( )题组二:教材改编2.(1+2x )5的展开式中,x 2的系数等于( )A .80B .40C .20D .103.若n xx )1(+展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A .10B .20C .30D .120 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( )A .9B .8C .7D .6 题组三:易错自纠5.(x -y )n 的二项展开式中,第m 项的系数是( )A .C m nB .C m +1n C .C m -1n D .(-1)m -1C m -1n 6.已知(x +1)10=a 1+a 2x +a 3x 2+…+a 11x 10.若数列a 1,a 2,a 3,…,a k (1≤k ≤11,k ∈N *)是一个单调递增数列,则k 的最大值是( )A .5B .6C .7D .87.(x y -y x )4的展开式中,x 3y 3项的系数为________.二、典型例题题型一:二项展开式命题点1:求二项展开式中的特定项或指定项的系数典例 (1))11(2x+(1+x )6的展开式中x 2项的系数为( ) A .15 B .20 C .30 D .35(2)(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2项的系数为( )A .10B .20C .30D .60命题点2 已知二项展开式某项的系数求参数典例 (1)若(x 2-a )10)1(x x +的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( )A.13B.12C .1D .2 (2)若52)1(xax +项的展开式中x 5项的系数为-80,则实数a =________. 思维升华:求二项展开式中的特定项,一般是化简通项公式后,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,代回通项公式即可.跟踪训练 (1)(x +y )(2x -y )5的展开式中x 3y 3的系数为( )A .-80B .-40C .40D .80(2)(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)题型二:二项式系数的和与各项的系数和问题典例 (1)(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 =____________.(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________.(3)若n x x )1(2-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________.思维升华:(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,对形如(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.(2)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. 跟踪训练 (1)若二项式n x x )13(2-的展开式中各项系数的和是512,则展开式中的常数项为( )A .-27C 39B .27C 39 C .-9C 49D .9C 49(2)(1-3x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|等于( )A .1 024B .243C .32D .24题型三:二项式定理的应用典例 (1)设a ∈Z 且0≤a <13,若512 012+a 能被13整除,则a 等于( )A .0B .1C .11D .12(2)设复数x =2i 1-i(i 是虚数单位),则C 12 017x +C 22 017x 2+C 32 017x 3+…+C 2 0172 017x 2 017等于( ) A .iB .-iC .-1+iD .-1-i 思维升华:(1)逆用二项式定理的关键根据所给式子的特点结合二项展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解.(2)利用二项式定理解决整除问题的思路①观察除式与被除式间的关系;②将被除式拆成二项式;③结合二项式定理得出结论.跟踪训练 (1)1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数是( )A .-1B .1C .-87D .87(2)若(1-2x )2 018=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 018x 2 018,则a 12+a 222+…+a 2 01822 018=________.注意:二项展开式的系数与二项式系数典例 (1)若nx x )3(-展开式的各项系数绝对值之和为1 024,则展开式中含x 项的系数为________.(2)已知(x -m )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7的展开式中x 4项的系数是-35,则a 1+a 2+…+a 7=________. 四、反馈练习1.已知(1+x )n 的展开式中第4项与第8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 .2122.在x 2(1+x )6的展开式中,含x 4项的系数为( )A .30B .20C .15D .103.使n x x )21(32+(n ∈N *)展开式中含有常数项的n 的最小值是( ) A .3B .4C .5D .64.(1+3x )n 的展开式中x 5与x 6的系数相等,则x 4的二项式系数为( )A .21B .35C .45D .28 5.(4x -2-x )6(x ∈R )展开式中的常数项是( )A .-20B .-15C .15D .206.若在(x +1)4(ax -1)的展开式中,x 4项的系数为15,则a 的值为( )A .-4 B.52 C .4 D.727.若(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )n =a 0+a 1(1-x )+a 2(1-x )2+…+a n (1-x )n ,则a 0-a 1+a 2-a 3+…+(-1)n a n 等于( )A.34(3n -1) B.34(3n -2) C.32(3n -2) D.32(3n -1) 8.6)1(x xy +展开式中不含x 的项的系数为________.(用数字作答)9.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=________.(用数字作答)10.若62)(x bax +的展开式中x 3项的系数为20,则log 2a +log 2b =________.11.在6)(x ax +(a >0)的展开式中,常数项的系数是60,则ʃa 0sin x d x 的值为________.12.若(1+x +x 2)6=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 12x 12,则a 2+a 4+…+a 12=________.(用数字作答)13.若)(x ax +5)12(x x -的展开式中各项系数的和为2,则该展开式的常数项为( )A .-40B .-20C .20D .40 14.9)432(-+y x 的展开式中,不含x 的各项系数之和为________.15.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)等于() A .45 B .60 C .120 D .210。

高中数学 第7章 计数原理 7.4 二项式定理讲义(含解析)湘教版选修2-3-湘教版高二选修2-3数

高中数学 第7章 计数原理 7.4 二项式定理讲义(含解析)湘教版选修2-3-湘教版高二选修2-3数

第一课时 二项式定理及应用[读教材·填要点]1.杨辉三角的特点是两条斜边上的数字都是1,其余的数都是它“肩上”的两个数的和.2.二项式定理对于正整数n ,(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.3.二项展开式的通项公式 我们称C r n an -r b r是二项展开式的第r +1项,其中C r n 称作第r +1项的二项式系数.把T r+1=C r n an -r b r(其中0≤r ≤n ,r ∈N ,n ∈N +)叫做二项展开式的通项公式.[小问题·大思维]1.二项展开式中的字母a ,b 能交换位置吗?提示:二项展开式中的字母a ,b 是不能交换的,即虽然(a +b )n 与(b +a )n结果相同,但(a +b )n 与(b +a )n的展开式是有区别的,二者的展开式中的项的排列顺序是不同的,二者不能混淆,如(a +b )3的展开式中第2项是3a 2b ,而(b +a )3的展开式中第2项是3ab 2,两者是不同的.2.二项式定理中,项的系数与二项式系数有什么区别?提示:二项式系数C r n 与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数仅与二项式的指数及项数有关,与二项式无关,项的系数与二项式、二项式的指数及项数均有关.二项式定理的应用[例1] (1)求⎝⎛⎭⎪⎫3x +x 4的展开式;(2)化简:(x -1)5+5(x -1)4+10(x -1)3+10(x -1)2+5(x -1).[解] (1)法一:⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=C 04(3x )4+C 14(3x )3·1x+C 24(3x )2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+C 34(3x )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 3+C 44·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 4=81x 2+108x +54+12x +1x2.法二:⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=3x +14x 2=1x 2[]C 043x4+C 143x3+C 243x2+C 343x1+C 443x=1x2(81x 4+108x 3+54x 2+12x +1) =81x 2+108x +54+12x +1x2.(2)原式=C 05(x -1)5+C 15(x -1)4+C 25(x -1)3+C 35(x -1)2+C 45(x -1)+C 55(x -1)0-1 =[(x -1)+1]5-1=x 5-1.(1)记准、记熟二项式(a +b )n的展开式,是解答好与二项式有关问题的前提条件,对于较复杂的二项式,有时先化简再展开更简捷.(2)逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律及各项的系数.1.(1)求⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x25的展开式; (2)化简:(2x +1)5-5(2x +1)4+10(2x +1)3-10(2x +1)2+5(2x +1)-1. 解:(1)法一:⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x25 =C 05(2x )5-C 15(2x )4·1x2+C 25(2x )3·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 22-C 35(2x )2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 23+C 45(2x )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 24-C 55·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 25=32x 5-80x 2+80x -40x 4+10x 7-1x10.法二:⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 25=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1x22x 3-15=-1x10(1-2x 3)5=-1x10[1-C 15(2x 3)+C 25(2x 3)2-C 35(2x 3)3+C 45(2x 3)4-C 55(2x 3)5]=-1x10+10x 7-40x 4+80x-80x2+32x 5.(2)原式=C 05(2x +1)5-C 15(2x +1)4+C 25(2x +1)3-C 35(2x +1)2+C 45(2x +1)-C 55(2x +1)0=(2x +1-1)5=(2x )5=32x 5.二项式系数与项的系数问题[例2] (1)求二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6的展开式中第6项的二项式系数和第6项的系数;(2)求⎝⎛⎭⎪⎫x -1x 9的展开式中x 3的系数.[解] (1)由已知得二项展开式的通项为T r +1=C r 6(2x )6-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r=26-r C r6·(-1)r·x3-3r 2,∴T 6=-12·x -92.∴第6项的二项式系数为C 56=6, 第6项的系数为C 56·(-1)5·2=-12. (2)设展开式中的第r +1项为含x 3的项,则T r +1=C r 9x9-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r ·C r 9·x 9-2r, 令9-2r =3,得r =3,即展开式中第四项含x 3,其系数为(-1)3·C 39=-84.本例问题(1)条件不变,问题改为“求第四项的二项式系数和第四项的系数”.解:由通项T r +1=(-1)r ·C r 6·26-r·x 3-32r , 知第四项的二项式系数为C 36=20, 第四项的系数为C 36·(-1)3·23=-160.求某项的二项式系数或展开式中含x r的项的系数,主要是利用通项公式求出相应的项,特别要注意某项二项式系数与系数两者的区别.2.已知⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x -123x n 的展开式中,第6项为常数项. (1)求n 的值;(2)求展开式中x 2的系数.解:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3x -123x n 的展开式的通项为T r +1=C r n ·(3x )n -r ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-123x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12r C r n x n -2r 3 .又第6项为常数项, 所以当r =5时,n -2r3=0,即n =2r =10.(2)由(1),得T r +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12r C r 10x 10-2r3 ,令10-2r3=2,得r =2, 所以展开式中x 2的系数为⎝ ⎛⎭⎪⎫-122C 210=454.与展开式中的特定项有关的问题[例3] (1)⎝⎛⎭⎪⎫x 2-2x 6的展开式中,常数项是( )A .-54B.54C .-1516D.1516(2)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.12 C .1D .2[解析] (1)⎝⎛⎭⎪⎫x 2-12x 6展开式的通项T r +1=C r 6(x 2)6-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12r C r 6x12-3r, 令12-3r =0,解得r =4.所以常数项为⎝ ⎛⎭⎪⎫-124C 46=1516.(2)依题意,注意到⎝⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式的通项公式是T r +1=C r 10·x 10-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =C r 10·x 10-2r,⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 10的展开式中含x 4(当r =3时)、x 6(当r =2时)项的系数分别为C 310、C 210,因此由题意得C 310-a C 210=120-45a =30,由此解得a =2.[答案] (1)D (2)D求展开式中特定项的方法求展开式特定项的关键是抓住其通项公式, 求解时先准确写出通项, 再把系数和字母分离, 根据题目中所指定的字母的指数所具有的特征, 列出方程或不等式即可求解.有理项问题的解法,要保证字母的指数一定为整数.3.已知在⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x -33x n的展开式中,第6项为常数项.(1)求n 的值;(2)求含x 2的项的系数; (3)求展开式中所有的有理项.解:(1)通项为T r +1=C r n x n -r 3 (-3)r x -r 3=C r n (-3)r x n -2r3 .因为第6项为常数项,所以r =5时,有n -2r3=0,即n =10.(2)令n -2r3=2,得r =12(n -6)=2.所以所求的系数为C 210(-3)2=405. (3)根据通项,由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧10-2r 3∈Z ,0≤r ≤10,r ∈N ,所以r 可取2,5,8.所以第3项,第6项与第9项为有理项, 它们分别为C 210(-3)2x 2,C 510(-3)5,C 810(-3)8x -2, 即405x 2,-61 236,295 245x -2.解题高手妙解题30122330123[尝试][巧思] 因为展开式为x +2的多项式,因此可考虑将2x +3变形为2x +3=2(x +2)-1,然后利用二项式定理展开即可.[妙解] 由(2x +3)3=[2(x +2)-1]3=C 03[2(x +2)]3(-1)0+C 13[2(x +2)]2(-1)1+C 23[2(x +2)]1(-1)2+C 33[2(x +2)]0(-1)3=8(x +2)3-12(x +2)2+6(x +2)-1 =a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+a 3(x +2)3. 则a 0=-1,a 1=6,a 2=-12,a 3=8. 则a 0+a 1+2a 2+3a 3=5.1.(2x -1)5的展开式中第3项的系数为( ) A .-20 2 B .20 C .-20D .20 2解析:选D ∵T r +1=C r 5(2x )5-r(-1)r,∴T 2+1=C 25(2x )3(-1)2=(2)3C 25x 3=202x 3, ∴第3项的系数为20 2.2.1-2C 1n +4C 2n -8C 3n +…+(-2)n C nn =( ) A .1 B .-1 C .(-1)nD .3n解析:选C 逆用公式,将1看作公式中的a ,-2看作公式中的b ,可得原式=(1-2)n=(-1)n.3.⎝⎛⎭⎪⎫x +1x 9展开式中的第四项是( ) A .56x 3B .84x 3C .56x 4D .84x 4解析:选B 由通项公式有T 4=C 39x 6⎝ ⎛⎭⎪⎫1x3=84x 3.4.⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 9的展开式中,常数项为________.解析:T r +1=C r 9(2x )9-r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r=(-1)r ·29-r ·C r9·x 9-32r ,令9-32r =0,得r =6.∴T 7=C 69×23=672. 答案:6725.若(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 r10x 10-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:126.已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x 2n (n ∈N +)的展开式中第五项的系数与第三项的系数的比是10∶1,求展开式中含x 32的项.解:由题意知第五项的系数为C 4n ·(-2)4,第三项的系数为C 2n ·(-2)2,则C 4n ·-24C 2n ·-22=101, 解得n =8(n =-3舍去). 所以通项为T r +1=C r 8(x )8-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2r =C r 8(-2)r ·x 8-5r2 .令8-5r 2=32,得r =1. ∴展开式中含x32的项为T 2=-16x32.一、选择题1.(x -2)10展开式中x 6的系数是( ) A .-8C 410 B .8C 410 C .-4C 410D .4C 410解析:选D T r +1=C r 10x 10-r(-2)r,令10-r =6,∴r =4,T 5=(-2)4C 410x 6=4C 410x 6,系数为4C 410.2.若(1-2x )5的展开式中,第2项小于第1项,且不小于第3项,则x 的取值X 围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-110 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-110,0C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,110D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0解析:选B T 1=C 05=1,T 2=C 15·(-2x )=-10x ,T 3=C 25·(-2x )2=40x 2.根据题意可知⎩⎪⎨⎪⎧T 2<T 1,T 2≥T 3,即⎩⎪⎨⎪⎧-10x <1,-10x ≥40x 2,解得-110<x ≤0.3.⎝⎛⎭⎪⎫x 2-1x n的展开式中,常数项为15,则n 的值为( ) A .3 B .4 C .5D .6解析:选D 由通项公式T r +1=C rn (x 2)n -r(-1)r x -r=(-1)r C r n x2n -3r.令2n -3r =0,得(-1)r C rn =15,由r =23n ,r ∈N +,排除选项B 、C ,再将选项B 、D 代入验证n =6.4.在⎝⎛⎭⎪⎫x 2-2x 6的二项展开式中,x 2的系数为( )A .-154B.154C .-38D.38解析:选C 在⎝⎛⎭⎪⎫x 2-2x 6的展开式中,第r +1项为 T r +1=C r 6⎝⎛⎭⎪⎫x 26-r ⎝⎛⎭⎪⎫-2x r =C r 6⎝ ⎛⎭⎪⎫126-r x 3-r (-2)r,当r =1时,为含x 2的项,其系数是C 16⎝ ⎛⎭⎪⎫125(-2)=-38.二、填空题5.⎝⎛⎭⎪⎫x -13x 10的展开式中含x 的正整数指数幂的一共有________项.解析:因为T r +1=C r10(x )10-r⎝ ⎛⎭⎪⎫-13x r =C r 10⎝ ⎛⎭⎪⎫-13r x5-32r ,由5-32r ∈N +知r =0或r =2,所以展开式中含x 的正整数指数幂的一共有2项.答案:26.若(1+2)4=a +b 2,则a -b =________.解析:∵(1+2)4=C 04(2)0+C 14(2)1+C 24(2)2+C 34(2)3+C 44(2)4=1+42+12+82+4=17+122,由已知,得17+122=a +b 2,∴a =17,b =12,故a -b =17-12=5. 答案:57.⎝⎛⎭⎪⎫x 3+12x 5的展开式中x 8的系数是________________(用数字作答).解析:∵T r +1=C r 5·(x 3)5-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12x r =C r 5·x 15-3r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12r ·x -r 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12r ·C r 5·x30-7r2 (r =0,1,2,3,4,5),由30-7r2=8,得r =2, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫122·C 25=52.答案:528.(1+x +x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6的展开式中的常数项为________.解析:⎝⎛⎭⎪⎫x -1x 6的展开式中,T r +1=C r 6x 6-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r =(-1)r C r 6x 6-2r,令6-2r =0,得r =3,T 4=C 36(-1)3=-C 36,令6-2r =-1,得r =72(舍去),令6-2r =-2,得r =4,T 5=C 46(-1)4x -2,所以(1+x +x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6的展开式中的常数项为1×(-C 36)+C 46=-20+15=-5.答案:-5 三、解答题9.已知在⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x 2n 的展开式中,第5项的系数与第3项的系数之比为56∶3,求展开式中的常数项.解:T 5=C 4n (x )n -424x -8=16C 4n x n -202 , T 3=C 2n (x )n -222x -4=4C 2n x n -102 由题意知,16C 4n 4C 2n =563,解得n =10.T r +1=C r 10(x )10-r 2r x -2r =2r C r 10x 10-5r2 , 令5-5r2=0,解得r =2,∴展开式中常数项为C 21022=180.10.已知(x +3x )n(其中n <15)的展开式中第9项,第10项,第11项的二项式系数成等差数列.(1)求n 的值;(2)写出它展开式中的所有有理项.解:(1)(x +3x )n(其中n <15)的展开式中第9项,第10项,第11项的二项式系数分别是C 8n ,C 9n ,C 10n .依题意得n !8!n -8!+n !10!n -10!=2·n !9!n -9!,化简得90+(n -9)(n -8)=20(n -8), 即n 2-37n +322=0, 解得n =14或n =23, 因为n <15,所以n =14. (2)展开式的通项T r +1=C r 14x 14-r 2 ·x r 3 =C r 14·x 42-r6 , 展开式中的有理项当且仅当r 是6的倍数, 0≤r ≤14,所以展开式中的有理项共3项是:r =0,T 1=C 014x 7=x 7; r =6,T 7=C 614x 6=3 003x 6; r =12,T 13=C 1214x 5=91x 5.第二课时 二项式系数的性质及应用[读教材·填要点]二项式系数的有关性质 (1)二项展开式一共有n +1项.(2)第一个字母a 按降幂排列,第二个字母b 按升幂排列. (3)a 的幂加b 的幂等于n .(4)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 m n =C n -mn . (5)二项式系数从两端向中间逐渐增大,且当n 是偶数时,中间的一项的二项式系数取得最大值;当n 是奇数时,中间的两项的二项式系数C -12n n ,C +12n n 相等,且同时取得最大值.(6)C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n,这可以在二项式定理中取a =1,b =1得到. (7)C 0n -C 1n +C 2n +…+(-1)n C nn =0,这可以在二项式定理中取a =1,b =-1得到.[小问题·大思维]1.若(a +b )n的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n 为何值?提示:由二项式系数的性质可知,第5项为二项展开式的中间项,即二项展开式共有9项,故n =8.2.(a +b )n的展开式的各个二项式系数的和与a ,b 的取值有关系吗?提示:(a +b )n的展开式的各个二项式系数的和与a ,b 的值无关,其和为C 0n +C 1n +C 2n +…+C nn =2n.求展开式的系数和[例1] 若(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0,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] (1)令x =0,则a 0=-1,令x =1,则a 7+a 6+…+a 1+a 0=27=128.① ∴a 1+a 2+…+a 7=129. (2)令x =-1,则-a 7+a 6-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0=(-4)7,② 由①-②2得:a 1+a 3+a 5+a 7=12[128-(-4)7]=8 256. (3)由①+②2得:a 0+a 2+a 4+a 6=12[128+(-4)7]=-8 128.(4)法一:∵(3x -1)7展开式中a 0,a 2,a 4,a 6均小于零,a 1,a 3,a 5,a 7均大于零,∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=a 1+a 3+a 5+a 7-(a 0+a 2+a 4+a 6)=8 256-(-8 128)=16 384.法二:|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|即为(1+3x )7展开式中各项的系数和, ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=(1+3)7=47=16 384.二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 -12,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f 1-f -12.1.设f (x )=(x 2+x -1)9(2x +1)6,试求f (x )的展开式中: (1)所有项的系数和;(2)所有偶次项的系数和及所有奇次项的系数和. 解:(1)所有项的系数和为f (1)=36=729. (2)所有偶次项的系数和为f 1+f -12=36+-12=364,所有奇次项的系数和为f 1-f -12=36+12=365.求展开式中系数或二项式系数最大的项[例2] 在⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 28的展开式中,(1)系数绝对值最大的项是第几项? (2)求二项式系数最大的项; (3)求系数最大的项; (4)求系数最小的项. [解]T r +1=C r8·(x )8-r⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2r=(-1)r ·C r 8·2r·x4-5r 2.(1)设第r +1项系数的绝对值最大.则⎩⎪⎨⎪⎧C r8·2r≥C r +18·2r +1,C r 8·2r ≥C r -18·2r -1.∴⎩⎪⎨⎪⎧18-r ≥2r +1,2r ≥19-r .⇒5≤r ≤6,又∵r ∈N +, ∴r =5或r =6.故系数绝对值最大的项是第6项和第7项. (2)二项式系数最大的项为中间项,即为第5项.∴T 5=C 48·24·x4-202=1 120x -6.(3)由(1)知,展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大,而第6项的系数为负,而7项的系数为正.则系数最大的项为T 7=C 68·26·x-11=1 792x -11. (4)系数最小的项为T 6=-C 58·25x-172=-1 792x-172.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(组),解不等式(组)的方法求解.一般地,如果第r +1项的系数最大,则与之相邻两项(第r 项,第r +2项)的系数均不大于第r +1项的系数,由此列不等式组可确定r 的X 围,再依据r ∈N *来确定r 的值,即可求出最大项.2.已知⎝⎛⎭⎫x 23+3x 2n 的展开式中,各项系数和与它的二项式系数和的比为32.(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. 解:令x =1,则展开式中各项系数和为(1+3)n =22n. 又展开式中二项式系数和为2n, ∴22n2n =2n=32,n =5. (1)∵n =5,展开式共6项,∴二项式系数最大的项为第三、四两项,∴T 3=C 25(x23)3(3x 2)2=90x 6,T 4=C 35(x23)2(3x 2)3=270x223.(2)设展开式中第k +1项的系数最大,则由T k +1=C k5(x23)5-k(3x 2)k =3k C k5x10+4k3,得⎩⎪⎨⎪⎧3k C k5≥3k -1C k -15,3k C k 5≥3k +1C k +15,∴72≤k ≤92,∴k =4, 即展开式中系数最大的项为T 5=C 45(x23)(3x 2)4=405x263.解题高手妙解题如果C 0n +12C 1n +13C 2n +…+1n +1C n n =31n +1,求(1+x )2n的展开式中系数最大的项.[尝试][巧思] 由于2n 是偶数,且(1+x )2n展开式中各项的系数即为二项式系数,因此系数最大的项应为第n +1项,因此只需确定n 的值即可.等式可变形为(n +1)C 0n +12(n +1)·C 1n +13(n +1)C 2n +…+1n (n +1)C n -1n +C n n =31,而(n +1)C 0n =C 1n +1,12(n +1)C 1n =C 2n +1,13(n +1)C 2n =C 3n +1,….故利用二项式系数的性质即可解决.[妙解] 由C 0n +12C 1n +13C 2n +…+1n +1C n n =31n +1,得(n +1)C 0n +12(n +1)C 1n +13(n +1)C 2n +…+1n (n +1)C n -1n +C nn =31,∴C 1n +1+C 2n +1+C 3n +1+…+C n n +1+C n +1n +1=31, 即2n +1-1=31,∴2n +1=32,∴n +1=5,即n =4.1.(1+x )2n +1的展开式中,二项式系数最大的项所在项数是( )A .n ,n +1B .n -1,nC .n +1,n +2D .n +2,n +3解析:选C 该式展开共2n +2项,中间有两项;第n +1项与第n +2项,所以第n +1项与第n +2项为二项式系数最大的项.2.若⎝⎛⎭⎪⎫x +1x n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )A .10B .20C .30D .120解析:选B 由2n=64,得n =6, ∴T r +1=C r 6x6-r⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =C r 6x 6-2r (0≤r ≤6,r ∈N +). 由6-2r =0,得r =3,∴T 4=C 36=20. 3.若(1-2x )2 018=a 0+a 1x +…+a 2 018x2 018(x ∈R),则a 12+a 222+…+a 2 01822 018的值为( )A .2B .0C .-1D .-2解析:选C 令x =0,得a 0x =12,得a 0+a 12+a 222+…+a 2 01822 018=0,所以a 12+a 222+…+a 2 01822 018=-1.4.若(x +3y )n的展开式中各项系数的和等于(7a +b )10的展开式中二项式系数的和,则n 的值为________.解析:(7a +b )10的展开式中二项式系数的和为C 010+C 110+…+C 1010=210,令(x +3y )n中x =y =1,则由题设知,4n =210,即22n =210,解得n =5.答案:55.(2x -1)10展开式中x 的奇次幂项的系数之和为________. 解析:设(2x -1)10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10, 令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 10=1,再令x =-1,得 310=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10,两式相减,可得a 1+a 3+…+a 9=1-3102.答案:1-31026.已知(1+3x )n的展开式中,末三项的二项式系数的和等于121,求展开式中二项式系数最大的项.解:由题意知,C n n +C n -1n +C n -2n =121, 即C 0n +C 1n +C 2n =121,∴1+n +n n -12=121,解之得n =15或n =-16(舍去).∴(1+3x )15的展开式中二项式系数的最大项为第8项和第9项,且T 8=C 715(3x )7,T 9=C 815(3x )8.一、选择题1.已知(1-3x)9=a0+a1x+a2x2+…+a9x9,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|等于( ) A.29B.49C.39D.1解析:选B x的奇数次方的系数都是负值,∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=a0-a1+a2-a3+…-a9.∴已知条件中只需赋值x=-1即可.2.关于(a-b)10的说法,错误的是( )A.展开式中的二项式系数之和为1 024B.展开式中第6项的二项式系数最大C.展开式中第5项或第7项的二项式系数最大D.展开式中第6项的系数最小解析:选C 根据二项式系数的性质进行判断,由二项式系数的性质知:二项式系数之和为2n,故A正确;当n为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项,故B正确,C错误;D也是正确的,因为展开式中第6项的系数是负数,所以是系数中最小的.3.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8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解析:选A 由C3n=C7n,得n=10,故奇数项的二项式系数和为29.4.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等于( )A.5 B.6C.7 D.8解析:选B 由二项式系数的性质知,二项式(x+y)2m的展开式中二项式系数的最大值有一项,即C m2m=a,二项式(x+y)2m+1的展开式中二项式系数的最大值有两项,即C m2m+1=C m+12m+1=b,因此13C m2m =7C m2m+1,所以13·2m !m !m !=7·2m +1!m !m +1!,所以m =6. 二、填空题5.(1+2x )2(1-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,则a 1-a 2+a 3-a 4+a 5-a 6+a 7等于________.解析:令x =0,得a 0=1,令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+a 6-a 7=25,∴-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+a 6-a 7=25-1=31. ∴a 1-a 2+a 3-a 4+a 5-a 6+a 7=-31. 答案:-316.(1-x )20的二项展开式中,x 的系数与x 9的系数之差为________.解析:二项式(1-x )20的展开式的通项是T r +1=C r 20·120-r ·(-x )r =C r 20·(-1)r·x 12r .因此,(1-x )20的展开式中,x 的系数与x 9的系数之差等于C 220·(-1)2-C 1820·(-1)18=C 220-C 220=0.答案:07.若对任意的实数x ,有x 3=a 0+a 1(x -2)+a 2(x -2)2+a 3(x -2)3,则a 2的值为________. 解析:设x -2=t ,则x =t +2,原等式可化为(t +2)3=a 0+a 1t +a 2t 2+a 3t 3,所以a 2=C 13·2=6.答案:68.在(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )6的展开式中,x 2项的系数是________.(用数字作答)解析:由题意知C 22+C 23+C 24+C 25+C 26=C 33+C 23+C 24+C 25+C 26 =C 34+C 24+C 25+C 26 =C 35+C 25+C 26 =C 36+C 26=C 37 =7×6×53×2×1=35.答案:35三、解答题9.设(2-3x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,求下列各式的值:(1)a0;(2)a1+a2+a3+a4+…+a100;(3)a1+a3+a5+…+a99;(4)(a0+a2+…+a100)2-(a1+a3+…+a99)2;(5)|a0|+|a1|+…+|a100|.解:(1)令x=0,则展开式为a0=2100.(2)令x=1,可得a0+a1+a2+…+a100=(2-3)100,(*)∴a1+a2+…+a100=(2-3)100-2100.(3)令x=-1,可得a0-a1+a2-a3+…+a100=(2+3)100.与(*)式联立相减得a1+a3+…+a99=2-3100-2+31002.(4)原式=[(a0+a2+…+a100)+(a1+a3+…+a99)]·[(a0+a2+…+a100)-(a1+a3+…+a99)]=(a0+a1+a2+…+a100)·(a0-a1+a2-a3+…+a98-a99+a100)=[(2-3)(2+3)]100=1100=1.(5)∵T r+1=(-1)r C r1002100-r(3)r x r,∴a2r-1<0(r∈N+).∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a100|=a0-a1+a2-a3+…+a100=(2+3)100.10.已知(3x2+3x2)n展开式中各项系数和比二项式系数和大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.解:令x=1得展开式各项系数和为(1+3)n=4n. 又展开式二项式系数和为C0n+C1n+…+C n n=2n,由题意有4n-2n=992.即(2n )2-2n -992=0,(2n -32)(2n+31)=0, ∴2n =-31(舍去)或2n=32. 所以n =5.(1)因为n =5,所以展开式共6项,其中二项式系数最大项为第三、四两项,它们是T 3=C 25(3x 2)3·(3x 2)2=90x 6.T 4=C 35(3x 2)2(3x 2)3=270x 223.(2)设展开式中第r +1项的系数最大,又T r +1=C r 5(3x 2)5-r ·(3x 2)r =C r 53rx10+4r3,得⎩⎪⎨⎪⎧C r 5·3r ≥C r -15·3r -1C r5·3r ≥C r +15·3r +1⇒⎩⎪⎨⎪⎧3r ≥16-r 15-r ≥3r +1⇒72≤r ≤92. 又因为r ∈N +,所以r =4,所以展开式中第5项系数最大.T 5=C 4534x 263=405x 263.。

高中数学中的二项式定理及其应用

高中数学中的二项式定理及其应用

高中数学中的二项式定理及其应用在高中数学中,二项式定理是不可避免的一个重要话题。

二项式定理是指将一个二元式(a+b)的n次幂展开后,各项的系数满足一定规律。

这个定理的重要性不仅在于它本身的理论意义,更在于它的广泛应用。

本文将从二项式定理的基本概念开始,探讨它的应用。

一、二项式定理首先,我们来看一下二项式定理的公式:(a+b)ⁿ = C(n,0)aⁿb⁰ + C(n,1)aⁿ⁻¹b¹ + … + C(n,r)aⁿ⁻ʳbr + … +C(n,n)a⁰bⁿ其中,C(n,r)是组合数,它表示从n个元素中取r个元素的方案数,也可以用以下公式表示:C(n,r) = n!/(r!(n-r)!)例如,C(4,2) = 4!/(2!2!) = 6,表示从{1,2,3,4}这4个元素中取出2个元素的所有方案数为6个。

二项式定理告诉我们,将二元式(a+b)的n次幂展开后,每一项的系数都可以用组合数来表示。

这个规律具有很强的普适性,不论a、b是什么数,n是什么值,都能套用这个定理。

二、二项式系数的性质在实际应用中,二项式系数的性质也是我们需要掌握的。

这里列举几个常见的性质:1.对称性:C(n,r) = C(n,n-r)即从n个元素中取出r个元素的方案数等于从n个元素中取出n-r个元素的方案数。

这个性质的证明比较简单,可以通过对组合公式的变形来完成。

2.递推关系:C(n,r) = C(n-1,r-1) + C(n-1,r)即从n个元素中取出r个元素的方案数等于从n-1个元素中取出r-1个元素的方案数加上从n-1个元素中取出r个元素的方案数。

这个递推关系非常有用,可以应用于组合恒等式的证明,也可以结合递归算法来解决一些实际问题。

3.二项式系数的对数性质:∑C(n,r) = 2ⁿ即二项式系数C(n,0) + C(n,1) + … + C(n,n)的和等于2的n次幂。

这个性质的证明也比较简单,可以利用二项式定理将(a+b)ⁿ展开来证明。

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》。

高中数学 二项式定理

高中数学 二项式定理

高中数学二项式定理二项式定理是数学中最重要的定理之一,它帮助我们理解多项式的乘积的意义,并能有效地解决多个公式的问题。

本文将详细论述二项式定理的定义、证明、应用以及其他有关的知识。

二项式定理的定义首先,要熟悉二项式定理的定义,要在掌握一个正确的定义前,了解一些术语的含义,这些术语如下所示:n是一个正整数,(a+b)^n 是指a和b的乘积。

二项式定理可以定义为:当n为非负整数时,(a + b)^n = a^n + nC1*a^(n-1)*b + nC2*a^(n-2)*b^2 + + nCn-1*a*b^(n-1) + b^n 其中 nC1, nC2, nC3等,可以用来表示不同的组合概率,这些概率也可以用系数表示。

证明证明二项式定理,最常用的方法就是使用归纳法。

首先,让n=0,此时(a + b)^0 = a^0 + 0C1*a^(-1)*b +0C2*a^(-2)*b^2 + + 0C0*a*b^0 + b^0,据组合系数的定义,可以得出当n=0时,等式成立;再让n=1,此时(a + b)^1 = a^1 + 1C1*a^0*b + 1C2*a^(-1)*b^2 + + 1C1*a*b^1 + b^1,上式可分别把等号左右两边的项目分别累加,再根据组合系数的定义,可以得出当n=1时,等式也成立;以此类推,可以得出当n=2,3,4,…时,等式也成立。

由此可以得出当n为正整数时,(a + b)^n = a^n + nC1*a^(n-1)*b+ nC2*a^(n-2)*b^2 + + nCn-1*a*b^(n-1) + b^n立。

由于以上方法只证明了当n为正整数时,等式成立,要想证明当n为非负整数时,等式也成立,那就要用反证法。

假设当n为非负整数时,(a + b)^n a^n + nC1*a^(n-1)*b + nC2*a^(n-2)*b^2 + + nCn-1*a*b^(n-1) + b^n,这意味着当n=0,1,2,3,4,…时,等式都不成立,而前面已经证明了当n=0,1,2,3,4,…时,等式是成立的,因此,这个假设是不正确的,故该等式在n为非负整数的情况下也成立。

二项式定理.版块七.二项式定理的应用4其他.教师版 普通高中数学复习讲义Word版

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1.二项式定理⑴二项式定理()()011222...nn n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N这个公式表示的定理叫做二项式定理. ⑵二项式系数、二项式的通项011222...n n n n nn n n n C a C a b C a b C b --++++叫做()na b +的二项展开式,其中的系数()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,即通项为展开式的第1r +项:1r n r rr nT C a b -+=. ⑶二项式展开式的各项幂指数二项式()na b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是 ①各项的次数都等于二项式的幂指数n .②字母a 的按降幂排列,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 . ⑷几点注意①通项1r n r rr nT C a b -+=是()na b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()nb a +的展开式的第1r +项r n r rn C b a -是有区别的,应用二项式定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.④通项公式是()na b +这个标准形式下而言的,如()na b -的二项展开式的通项公式是()11rr n r r r n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r rr n T C a b -+=是不同的,在这知识内容其他里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1rr n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......nr r n nn n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r rnC a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素, 只要知道其中四个即可求第五个元素.⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.2.二项式系数的性质⑴杨辉三角形:对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.” ⑵二项式系数的性质:()na b +展开式的二项式系数是:012,,,...,nn n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n . 当6n =时,()f r 的图象为下图:这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质. ①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.②增减性与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; 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.由于展开式各项的二项式系数顺次是 ()01211,,112n n n n n n C C C -===⋅, ()()312123n n n n C --=⋅⋅,..., ()()()()112...2123....1k n n n n n k C k ----+=⋅⋅⋅⋅-,()()()()()12...21123...1knn n n n k n k C k k---+-+=⋅⋅⋅-,...,1nn C =.其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间. 当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n nC .当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1122n n nnCC-+=.③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n nn n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即0241351......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.【例1】 对于二项式31()nx n x *⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭N ,四位同学作出了四种判断:①存在n *∈N ,展开式中有常数项;②对任意n *∈N ,展开式中没有常数项; ③对任意n *∈N ,展开式中没有x 的一次项;④存在n *∈N ,展开式中有x 的一次项.上述判断中正确的是( )A .①③B .②③C .②④D .①④【考点】二项式定理的应用典例分析【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】D ;容易知道,当4n =时,二项式31nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭有常数项,其常数项为34C 4=.当3n =时,31nx x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭有常数项22331C 3x x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 【答案】D ;【例2】 由等式()()()()432432123412341111x a x a x a x a x b x b x b x b ++++=++++++++,定义映射12341234:(,,,)(,,,)f a a a a b b b b →,则()4,3,2,1f 等于( ) A .()1,2,3,4B .()0,3,4,0C .()1,0,2,2--D .()0,3,4,1--【考点】二项式定理的应用 【难度】3星 【题型】选择 【关键字】无【解析】D ;由二项式定理,容易有3314132222413221113341322330003441322334a C b C a C b C b C a C b C b C b C a C b C b C b C b⎧=+⎪=++⎪⎨=+++⎪⎪=++++⎩当12324,3,2,1a a a a ====时, 解得12340,3,4,1b b b b ==-==-.于是答案为D .【答案】D ;【例3】 求证:021222()()()C C C C n nn n n n +++=【考点】二项式定理的应用 【难度】3星【关键字】无 【解析】略【答案】注意到左边011C C C C C C n n n n n n nn n -=++,本题可以直接构造排列组合的实例来证明:从2n 个人中选n 个人去干某件事,可以先将人平分成两组,从两组中分别选人凑成n 个人,效果是一样的.用二项式定理来证明的话,构造恒等式:2(1)(1)(1)n n n x x x +⋅+=+.分别求恒等式两边的nx 的系数,右边的显然是2C nn,左边的也不难知道为0C C ni n in n i -=∑,即02122()()()C C C n n n n +++,两边n x 的系数应该相等,原等式成立.【例4】 证明:mm k 0C C 2C n m k mn k n n --==∑【考点】二项式定理的应用 【难度】3星 【题型】解答 【关键字】无 【解析】略【答案】()!!!()!()!!()!!()!()!C C C C n m k m kn k n n m n k n n n m m k k n k k n m m k ---===-----.因此mm k 0C C 2C n m k mn k n n --==∑.【例5】 设2n ≥,n ∈N ,112323nnx x ⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2012n n a a x a x a x =+++,将(0)k a k n ≤≤的最小值记为n T ,则20T =,3331123T =-,40T =,5551123T =-,…,n T ,…其中n T = .【考点】二项式定理的应用 【难度】3星【关键字】2010年,浙江高考【解析】略【答案】0,1123nn⎧⎪⎨-⎪⎩当为偶数时,当为奇数时。

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1.二项式定理
⑴二项式定理
()
()011222...n
n n n n n n n n n a b C a C a b C a b C b n --*+=++++∈N
这个公式表示的定理叫做二项式定理. ⑵二项式系数、二项式的通项
011222...n n n n n
n n n n C a C a b C a b C b --++++叫做()n
a b +的二项展开式,其中的系数
()0,1,2,...,r n C r n =叫做二项式系数,式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,用1r T +表示,
即通项为展开式的第1r +项:1r n r r
r n
T C a b -+=. ⑶二项式展开式的各项幂指数
二项式()n
a b +的展开式项数为1n +项,各项的幂指数状况是 ①各项的次数都等于二项式的幂指数n .
②字母a 的按降幂排列,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 . ⑷几点注意
①通项1r n r r
r n
T C a b -+=是()n
a b +的展开式的第1r +项,这里0,1,2,...,r n =. ②二项式()n a b +的1r +项和()n
b a +的展开式的第1r +项r n r r
n C b a -是有区别的,应用二项式
定理时,其中的a 和b 是不能随便交换的.
③注意二项式系数(r n C )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.
知识内容
其他
④通项公式是()n a b +这个标准形式下而言的,如()n
a b -的二项展开式的通项公式是
()11r
r n r r r n T C a b -+=-(只须把b -看成b 代入二项式定理)这与1r n r r
r n T C a b -+=是不同的,在这
里对应项的二项式系数是相等的都是r n C ,但项的系数一个是()1r
r n C -,一个是r n C ,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.
⑤设1,a b x ==,则得公式:()12211......n
r r
n n
n n x C x C x C x x +=++++++. ⑥通项是1r T +=r n r r
n
C a b -()0,1,2,...,r n =中含有1,,,,r T a b n r +五个元素, 只要知道其中四个即可求第五个元素.
⑦当n 不是很大,x 比较小时可以用展开式的前几项求(1)n x +的近似值.
2.二项式系数的性质
⑴杨辉三角形:
对于n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.
杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.” ⑵二项式系数的性质:
()
n
a b +展开式的二项式系数是:012,,,...,n
n n n n C C C C ,从函数的角度看r n C 可以看成是r 为自
变量的函数()f r ,其定义域是:{}0,1,2,3,...,n . 当6n =时,()f r 的图象为下图:
这样我们利用“杨辉三角”和6n =时()f r 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质. ①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
事实上,这一性质可直接由公式m n m n n C C -=得到.
②增减性与最大值
如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大; 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. 由于展开式各项的二项式系数顺次是 ()01
211,,112
n n n n n n C C C -===
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12123
n n n n C --=
⋅⋅,..., ()()()
()
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⋅⋅⋅⋅-,()()()()
()12...21123...1k
n
n n n n k n k C k k
---+-+=⋅⋅⋅-,...,
1n
n C =.
其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如,1,2,...n n n --),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以
一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当k 依次取1,2,3,…等值时,r n C 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间. 当n 是偶数时,1n +是奇数,展开式共有1n +项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为2n n
C .
当n 是奇数时,1n +是偶数,展开式共有1n +项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为1
122n n n
n
C
C
-+=.
③二项式系数的和为2n ,即012......2r n n n
n n n n C C C C C ++++++=. ④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即
024135
1......2n n n n n n n C C C C C C -+++=+++=.
常见题型有:
求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.
【例1】 对于二项式31()n
x n x *⎛⎫
+∈ ⎪
⎝⎭
N ,四位同学作出了四种判断:
①存在n *∈N ,展开式中有常数项;②对任意n *∈N ,展开式中没有常数项; ③对任意n *∈N ,展开式中没有x 的一次项;④存在n *∈N ,展开式中有x 的一次
典例分析
项.上述判断中正确的是( )
A .①③
B .②③
C .②④
D .①④
【例2】 由等式()()()()4
3
2
432123412341111x a x a x a x a x b x b x b x b ++++=++++++++
,定义映射12341234:(,,,)(,,,)f a a a a b b b b →,则()4,3,2,1f 等于( ) A .()1,2,3,4
B .()0,3,4,0
C .()1,0,2,2--
D .()0,3,4,1--
【例3】 求证:0212
22()()()C C C C n n
n n n n +++=
【例4】 证明:m
m k 0
C C 2C n m k m
n k n n --==∑
【例5】 设2n ≥,n ∈N ,112323n
n
x x ⎛
⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭2012n n a a x a x a x =+++
,将(0)
k a k n ≤≤的最小值记为n T ,则20T =,3331123T =-,40T =,5
55
11
23T =-,…,n T ,…其中n T = .。

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