人教版二项式定理——典型例题解析
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∴bn=1+C ( )2+C ( )4+ …
∴bn为奇数.
答案:A
分析二:选择题的答案是唯一的,因此可以用特殊值法.
解法二:n∈N*,取n=1时,( +1)1=( +1),有b1=1为奇数.
取n=2时,( +1)2=2 +5,有b2=5为奇数.
答案:A
【例9】若将(x+y+z)10展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( )
应 用 篇
【例8】若n∈N*,( +1)n= an+bn(an、bn∈Z),则bn的值( )
A.一定是奇数B.一定是偶数
C.与bn的奇偶性相反D.与a有相同的奇偶性
分析一:形如二项式定理可以展开后考查.
解法一:由( +1)n= an+bn,知 an+bn=(1+ )n
=C +C +C ( )2+C ( )3+ … +C ( )n.
=a4-8a3b+24a2b2-32ab3+16b4.
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3】在(x- )10的展开式中,x6的系数是.
解法一:根据二项式定理可知x6的系数是C .
解法二:(x- )10的展开式的通项是Tr+1=C x10-r(- )r.
令10-r=6,即r=4,由通项公式可知含x6项为第5项,即T4+1=C x6(- )4=9C x6.
人教版二项式定理
概 念 篇
【例1】展开(2x- )5.
分析一:直接用二项式定理展开式.
解法一:(2x- )5=C (2x)5+C (2x)4(- )+C (2x)3(- )2+C (2x)2(- )3+
C (2x)(- )4+C (- )5
=32x5-120x2+ - + - .
分析二:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.
A.11B.33C.55D.66
分析:(x+y+z)10看作二项式 展开.
解:我们把x+y+z看成(x+y)+z,按二项式将其展开,共有11“项”,即(x+y+z)10=
= (x+y)10-kzk.
设第r+1项系数最大,则有
∴5≤r≤6.∴r=5或r=6.
∴系数最大的项为T6=1792x5,T7=1792x6.
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,再解不等式的方法求得.
【例7】 (1+2x)n的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
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:T6=C (2x)5,T7=C (2x)6,依题意有C 25=C 26,解得n=8. (1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=C (2x)4=1120x4.
解:设第r+1项为常数项,则
Tr+1=C (x2)10-r( )r=C x ( )r(r=0,1,…,10),令20- r=0,得r=8.
∴T9=C ( )8= .
∴第9项为常数项,其值为 .
说明:二项式的展wk.baidu.com式的某一项为常数项,就是这项不含“变元”,一般采用令通项Tr+1中的变元的指数为零的方法求得常数项.
(2)解:展开式中共有8项,系数最大项必为正项,即在第一、三、五、七这四项中取得.又因(1-2x)7括号的两项中后两项系数的绝对值大于前项系数的绝对值,故系数最大值必在中间或偏右,故只需比较T5和T7两项系数的大小即可. = >1,所以系数最大项为第五项,即T5=560x4.
说明:本例中(1)的解法是求系数最大项的一般解法,(2)的解法是通过对展开式多项分析,使解题过程得到简化,比较简洁.
【例6】 (1)求(1+2x)7展开式中系数最大项;
(2)求(1-2x)7展开式中系数最大项.
分析:利用展开式的通项公式,可得系数的表达式,列出相邻两项系数之间关系的不等式,进而求出其最大值.
解:(1)设第r+1项系数最大,则有
即
化简得 又∵0≤r≤7,∴r=5.
∴系数最大项为T6=C 25x5=672x5.
(2)展开式的第4项的系数为C 37(- )3=-77760.
(3)展开式的第4项为-77760( )7 ,即-77760 .
说明:注意把(3 - )10写成[3 +(- )]10,从而凑成二项式定理的形式.
【例5】求二项式(x2+ )10的展开式中的常数项.
分析:展开式中第r+1项为C (x2)10-r( )r,要使得它是常数项,必须使“x”的指数为零,依据是x0=1,x≠0.
【例4】已知二项式(3 - )10,
(1)求其展开式第四项的二项式系数;
(2)求其展开式第四项的系数;
(3)求其第四项.
分析:直接用二项式定理展开式.
解:(3 - )10的展开式的通项是Tr+1=C (3 )10-r(- )r(r=0,1,…,10).
(1)展开式的第4项的二项式系数为C =120.
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2】求二项式(a-2b)4的展开式.a
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 a4+C a3(-2b)+C a2(-2b)2+C a(-2b)3+C (-2b)4
∴x6的系数为9C .
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x6这一项系数,而不是求含x6的二项式系数,所以应是解法二正确.如果问题改为求含x6的二项式系数,解法一就正确了,也即是C .
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,后者与二项式、二项式的指数及项数均有关.
解法二:(2x- )5=
= [C (4x3)5+C (4x3)4(-3)+C (4x3)3(-3)2+C (4x3)2(-3)3+C (4x3)(-3)4+
C (-3)5]
= (1024x15-3840x12+5760x9-4320x6+1620x3-243)
=32x5-120x2+ - + - .
∴bn为奇数.
答案:A
分析二:选择题的答案是唯一的,因此可以用特殊值法.
解法二:n∈N*,取n=1时,( +1)1=( +1),有b1=1为奇数.
取n=2时,( +1)2=2 +5,有b2=5为奇数.
答案:A
【例9】若将(x+y+z)10展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( )
应 用 篇
【例8】若n∈N*,( +1)n= an+bn(an、bn∈Z),则bn的值( )
A.一定是奇数B.一定是偶数
C.与bn的奇偶性相反D.与a有相同的奇偶性
分析一:形如二项式定理可以展开后考查.
解法一:由( +1)n= an+bn,知 an+bn=(1+ )n
=C +C +C ( )2+C ( )3+ … +C ( )n.
=a4-8a3b+24a2b2-32ab3+16b4.
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3】在(x- )10的展开式中,x6的系数是.
解法一:根据二项式定理可知x6的系数是C .
解法二:(x- )10的展开式的通项是Tr+1=C x10-r(- )r.
令10-r=6,即r=4,由通项公式可知含x6项为第5项,即T4+1=C x6(- )4=9C x6.
人教版二项式定理
概 念 篇
【例1】展开(2x- )5.
分析一:直接用二项式定理展开式.
解法一:(2x- )5=C (2x)5+C (2x)4(- )+C (2x)3(- )2+C (2x)2(- )3+
C (2x)(- )4+C (- )5
=32x5-120x2+ - + - .
分析二:对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.
A.11B.33C.55D.66
分析:(x+y+z)10看作二项式 展开.
解:我们把x+y+z看成(x+y)+z,按二项式将其展开,共有11“项”,即(x+y+z)10=
= (x+y)10-kzk.
设第r+1项系数最大,则有
∴5≤r≤6.∴r=5或r=6.
∴系数最大的项为T6=1792x5,T7=1792x6.
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,再解不等式的方法求得.
【例7】 (1+2x)n的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
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:T6=C (2x)5,T7=C (2x)6,依题意有C 25=C 26,解得n=8. (1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=C (2x)4=1120x4.
解:设第r+1项为常数项,则
Tr+1=C (x2)10-r( )r=C x ( )r(r=0,1,…,10),令20- r=0,得r=8.
∴T9=C ( )8= .
∴第9项为常数项,其值为 .
说明:二项式的展wk.baidu.com式的某一项为常数项,就是这项不含“变元”,一般采用令通项Tr+1中的变元的指数为零的方法求得常数项.
(2)解:展开式中共有8项,系数最大项必为正项,即在第一、三、五、七这四项中取得.又因(1-2x)7括号的两项中后两项系数的绝对值大于前项系数的绝对值,故系数最大值必在中间或偏右,故只需比较T5和T7两项系数的大小即可. = >1,所以系数最大项为第五项,即T5=560x4.
说明:本例中(1)的解法是求系数最大项的一般解法,(2)的解法是通过对展开式多项分析,使解题过程得到简化,比较简洁.
【例6】 (1)求(1+2x)7展开式中系数最大项;
(2)求(1-2x)7展开式中系数最大项.
分析:利用展开式的通项公式,可得系数的表达式,列出相邻两项系数之间关系的不等式,进而求出其最大值.
解:(1)设第r+1项系数最大,则有
即
化简得 又∵0≤r≤7,∴r=5.
∴系数最大项为T6=C 25x5=672x5.
(2)展开式的第4项的系数为C 37(- )3=-77760.
(3)展开式的第4项为-77760( )7 ,即-77760 .
说明:注意把(3 - )10写成[3 +(- )]10,从而凑成二项式定理的形式.
【例5】求二项式(x2+ )10的展开式中的常数项.
分析:展开式中第r+1项为C (x2)10-r( )r,要使得它是常数项,必须使“x”的指数为零,依据是x0=1,x≠0.
【例4】已知二项式(3 - )10,
(1)求其展开式第四项的二项式系数;
(2)求其展开式第四项的系数;
(3)求其第四项.
分析:直接用二项式定理展开式.
解:(3 - )10的展开式的通项是Tr+1=C (3 )10-r(- )r(r=0,1,…,10).
(1)展开式的第4项的二项式系数为C =120.
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2】求二项式(a-2b)4的展开式.a
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 a4+C a3(-2b)+C a2(-2b)2+C a(-2b)3+C (-2b)4
∴x6的系数为9C .
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x6这一项系数,而不是求含x6的二项式系数,所以应是解法二正确.如果问题改为求含x6的二项式系数,解法一就正确了,也即是C .
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,后者与二项式、二项式的指数及项数均有关.
解法二:(2x- )5=
= [C (4x3)5+C (4x3)4(-3)+C (4x3)3(-3)2+C (4x3)2(-3)3+C (4x3)(-3)4+
C (-3)5]
= (1024x15-3840x12+5760x9-4320x6+1620x3-243)
=32x5-120x2+ - + - .