高考数学复习点拨 二项式定理问题的三大热点
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二项式定理问题的三大热点、五大方法
学习二项式定理,应对二项式定理问题的三大热点、五大方法倍加关注,其具体内容是:
一.三大热点
1.通项运用型
2.系数和差型
3.综合应用型
二.五大方法
1.常规问题通项分析法
例1.如果在(x +
421x )n 的展开式中,前三项系数成等差数列,求展开式中的有理项.
解:展开式中前三项的系数分别为1,2n ,8)1(-n n ,由题意得2×2n =1+8
)1(-n n ,得n =8. 设第r +1项为有理项,T 1+r =C r 8·r 2
1·x 4316r
-,则r 是4的倍数,所以r =0,4,8. 有理项为T 1=x 4,T 5=835x ,T 9=22561x
. 评述:求展开式中某一特定的项的问题常用通项公式,用待定系数法确定r . 通项公式T r+1= C r n a n-r b r (n ∈N +,r=0,1,2,2,…,n )中含有a,b,n,r, T r+1五个元素,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(如判断和计算二项展开式中的特殊项),这类问题一般是正确使用通项公式,要清楚其中的相关字母的意义,利用等价转化的思想方法把问题归结为解方程(组).
2.系数和差型赋值法
例2.已知(x -
x a )8展开式中常数项为1120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是
A.28
B.38
C.1或3
8 D.1或28 解析:T 1+r =C r 8·x 8-r ·(-ax -1)r =(-a )r C r 8·x 8-2r .
令8-2r =0,∴r =4.
∴(-a )4
C 48=1120.∴a =±2. 当a =2时,令x =1,则(1-2)8
=1.
当a =-2时,令x =-1,则(-1-2)8=38.
答案:C
例3.若(1+x )6(1-2x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 11x 11.
求:(1)a 1+a 2+a 3+…+a 11;(2)a 0+a 2+a 4+…+a 10.
解:(1)(1+x )6(1-2x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 11x 11.令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 11=-26
,①
又a 0=1,所以a 1+a 2+…+a 11=-26-1=-65.
(2)再令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 11=0.② ①+②得a 0+a 2+…+a 10=
2
1(-26+0)=-32. 评述:在解决此类奇数项系数的和、偶数项系数的和的问题中常用赋值法,令其中的字母等于1或-1.
3.近似问题截项法
例4.求(2.999)10的近似值(精确到0.001)
解:(2.999)10=(3-0.001)10=310-10×39×0.001+45×38×0.0012-120×37×0.0013+210
×36×0.0014-…
=59049-196.83+0.295245-0.00026244+…
≈58852.465
评述:用二项展开式作近似计算,注意底数的变形,以及考查对精确度有影响的某些项。
4.整除(或余数)问题展开法
例5.求证:2n+2•3n +5n-4能被25整除。
思路点拨:25=52, 而2n+2•3n =4•6 n =4(5+1) n ,将此二项式展开后就会出现5r 解:原式=4(5+1) n +5n-4=4(C 0n 5n + C 1n 5n-1+ C 2n 5n-2+…+ C n n )+5n-4
=4(C 0n 5n + C 1n 5n-1+ C 2n 5n-2+…+ C 2n n -52
)+25n 以上各项均为25的整数倍,故得证。
5.最值问题不等式法
例6.在二项式(ax m +bx n )12(a >0,b >0,m 、n ≠0)中有2m +n =0,如果它的展开式里
最大系数项恰是常数项.
(1)求它是第几项;(2)求
b a 的最值. 解:(1)设T 1+r =C r 12(ax m )12-r ·(bx n )r =C r 12a 12-r b r x m (12-r )+nr 为常数项,则有m (12-r )
+nr =0,即m (12-r )-2mr =0,∴r =4,它是第5项.
(2)∵第5项又是系数最大的项,
C 412a 8b 4≥C 312a 9b 3
① C 412a 8b 4≥C 512a 7b 5
② 由①得
2349101112⨯⨯⨯⨯⨯a 8b 4≥2
3101112⨯⨯⨯a 9b 3, ∵a >0,b >0,∴49 b ≥a ,即b
a ≤49. 由②得b
a ≥58,∴58≤
b a ≤49. 故b a 的最大值、最小值分别为49、58. ∴有