二项式定理
二项式定理
4.代数式(x+1)4-4(x+1)3+6(x+1)2-4(x+1)+1可化简为__x_4__. 解析 (x+1)4-4(x+1)3+6(x+1)2-4(x+1)+1 =C04(x+1)4+C14(x+1)3(-1)1+C24(x+1)2(-1)2+C34(x+1)·(-1)3+C44(-1)4 =[(x+1)-1]4=x4.
跟踪训练 1 求2x-23x25 的展开式.
解 方法一 2x-23x25=C05(2x)5+C15(2x)4·-23x2+C25(2x)3-23x22 +C35(2x)2-23x23+C45(2x)·-23x24+C55-23x25 =32x5-120x2+18x0-1x345+480x57 -3224x310. 方法二 2x-23x25=43x32-x1035=321x10[C05(4x3)5+C15(4x3)4(-3)+C25(4x3)3(-3)2 +C35(4x3)2(-3)3+C45(4x3)(-3)4+C55(-3)5] =32x5-120x2+18x0-1x345+480x57 -3224x310.
令3-k=2,解得k=1,
所以含x2的项为第2项,且T2=-192x2.
反思感悟 (1)求二项展开式的特定项的常见题型 ①求第k项,Tk=Ckn-1an-k+1bk-1;②求含xk的项(或xpyq的项);③求常数项; ④求有理项. (2)求二项展开式的特定项的常用方法 ①对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项); ②对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是 整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要 求,令其属于整数集,再根据数的整除性来求解; ③对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负 整数,求解方式与求有理项一致.
二项式定理
二项式定理二项式定理是高中数学中与排列组合、多项式的概念性质联系比较紧密的内容。
在高考中,二项式定理的命题主要以选择、填空题的形式考查二项展开式的项、系数及其相关问题。
因此,复时要正确理解二项式定理、二项展开式的概念和性质,牢牢掌握二项展开式的通项公式是解答有关问题的关键。
同时,注意把握二项式与定积分及其它知识的联系。
其中,非标准二项式定理求解特殊项的问题是难点问题。
二项式定理的公式为(a+b)^n=C(n,0)*a^n+C(n,1)*a^(n-1)*b+。
+C(n,k)*a^(n-k)*b^k+。
+C(n,n)*b^n,其中n∈N*。
展开式的第k+1项为C(n,k)*a^(n-k)*b^k。
在求二项展开式的特定项问题时,实质上是考查通项T(k+1)=C(n,k)*b的特点。
一般需要建立方程求k,再将k的值代回通项求解。
注意k的取值范围为k=0,1,2,…,n。
特定项的系数问题及相关参数值的求解等都可依据上述方法求解。
二项式系数是二项展开式中各项的系数,记为C(n,k)。
项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等。
二项式系数具有对称性,在二项展开式中与首末两端等距离的两个二项式系数相等,即C(n,k)=C(n,n-k)。
二项式系数的增减性与最大值是:当k(n+1)/2时,二项式系数逐渐减小。
当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n是奇数时,中间两项的二项式系数最大。
各二项式系数的和等于2,即C(n,0)+C(n,1)+…+C(n,n)=2.奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,即C(n,0)+C(n,2)+…=C(n,1)+C(n,3)+…=2^(n-1)。
在高考中,常涉及多项式和二项式问题,主要考查学生的化简能力。
常见的命题角度有:(1)几个多项式和的展开式中的特定项(系数)问题;(2)几个多项式积的展开式中的特定项(系数)问题;(3)三项展开式中的特定项(系数)问题。
赋值法是一种重要的方法,适用于恒等式,用于求形如(ax+b)、(ax+bx+c)(a,b∈R)的式子展开式的各项系数之和。
二项式定理
在展开式C中 15x(x只 3)有 24才存x的 在项 , 其系数 C15为 324 240
方法3 (x2+3x+2)5=[x2+(3x+2)]5
在展开式C 中50(3只 x有 2)5才存x的 在项 , 其系数 C15为 324 240
( x1)6(2x1)5 的通项是
CC(1)2 x s r 56
s
5s
16r2s 2
5、 的系数.
求 ( x1)6(2x1)5的展开式中 x 6 项
解:( x 1)6 的通项是 C 6 r( x)6rC 6 rx6 2r
(2 x 1)5 的通项是
C 5 s ( 2 x ) 5 s ( 1 ) s C 5 s ( 1 ) s 2 5 s x 5 s
( x1 )6(2x1 )5 的通项是
CC(1)2 x s r 56
s
5s
16r2s 2
课堂小结:
1、二项式定理、通项公式及二项式系数的性 质。
2、要区分二项式系数与展开式项的系数的异 同。
3、熟练求算二项展开式的Tr+1项、常数项、x 的r次方项等题型。
二项式定理的复习
1.二项展开式:
a bn
c n 0 a n c 1 n a n 1 b c n ra n rb r c n n b n
这个公式叫做二项式定理,等号后面的 式子叫做(a+b)n的二项展开式,其中 Cnk(k=0,1,2,…,n)叫做二项式系数。
二项展开式中的第k+1项为Cnkan-kbk
用(1-x)3 展开式中的一次项乘以(1+x)10 展开式中 的x4项可得到(-3x)(C104x4)=-3C104x5;
二项式定理
二项式定理一、基础知识1.二项式定理(1)二项式定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C k n a n -k b k +…+C n n b n (n ∈N *)❶;(2)通项公式:T k +1=C k n an -k b k ,它表示第k +1项; (3)二项式系数:二项展开式中各项的系数为C 0n ,C 1n ,…,C n n ❷.2.二项式系数的性质(1)项数为n +1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n .二项式系数与项的系数的区别二项式系数是指C 0n ,C 1n ,…,C n n ,它只与各项的项数有关,而与a ,b 的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a ,b 的值有关.如(a +bx )n 的二项展开式中,第k +1项的二项式系数是C k n ,而该项的系数是C k n an -k b k.当然,在某些二项展开式中,各项的系数与二项式系数是相等的.考点一 二项展开式中特定项或系数问题考法(一) 求解形如(a +b )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量 [例1] (1)(2018·全国卷Ⅲ)⎝⎛⎭⎫x 2+2x 5的展开式中x 4的系数为( ) A.10 B.20 C.40D.80(2)(2019·合肥调研)若(2x -a )5的二项展开式中x 3的系数为720,则a =________. (3)(2019·甘肃检测)已知⎝⎛⎭⎫x -a x 5的展开式中x 5的系数为A ,x 2的系数为B ,若A +B =11,则a =________.[解析] (1)⎝⎛⎭⎫x 2+2x 5的展开式的通项公式为T r +1=C r 5·(x 2)5-r ·⎝⎛⎭⎫2x r =C r 5·2r ·x 10-3r ,令10-3r =4,得r =2.故展开式中x 4的系数为C 25·22=40. (2)(2x -a )5的展开式的通项公式为T r +1=(-1)r ·C r 5·(2x )5-r ·a r =(-1)r ·C r 5·25-r ·a r ·x 5-r ,令5-r =3,解得r =2,由(-1)2·C 25·25-2·a 2=720,解得a =±3.(3)⎝⎛⎭⎫x -a x 5的展开式的通项公式为T r +1=C r 5x 5-r ·⎝⎛⎭⎫-a x r =C r 5(-a )rx 5-32r .由5-32r =5,得r =0,由5-32r =2,得r =2,所以A =C 05×(-a )0=1,B =C 25×(-a )2=10a 2,则由1+10a 2=11,解得a =±1.[答案] (1)C (2)±3 (3)±1 [解题技法]求形如(a +b )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式T r +1=C r n an -r b r,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r ;第三步,把r 代入通项公式中,即可求出T r +1,有时还需要先求n ,再求r ,才能求出T r +1或者其他量.考法(二) 求解形如(a +b )m (c +d )n (m ,n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量 [例2] (1)(1-x )6(1+x )4的展开式中x 的系数是( ) A.-4 B.-3 C.3D.4(2)(2019·南昌模拟)已知(x -1)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为0,则正实数a =________.[解析] (1)法一:(1-x )6的展开式的通项为C m 6·(-x )m =C m 6(-1)m x m 2,(1+x )4的展开式的通项为C n 4·(x )n =C n 4x n 2,其中m =0,1,2,…,6,n =0,1,2,3,4. 令m 2+n2=1,得m +n =2, 于是(1-x )6(1+x )4的展开式中x 的系数等于C 06·(-1)0·C 24+C 16·(-1)1·C 14+C 26·(-1)2·C 04=-3.法二:(1-x )6(1+x )4=[(1-x )(1+x )]4(1-x )2=(1-x )4(1-2x +x ).于是(1-x )6(1+x )4的展开式中x 的系数为C 04·1+C 14·(-1)1·1=-3. (2)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为C 46a 2,含x 项的系数为C 56a ,由(x -1)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为0,可得-C 46a 2+C 56a =0,因为a 为正实数,所以15a =6,所以a =25. [答案] (1)B (2)25[解题技法]求形如(a +b )m (c +d )n (m ,n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量的步骤 第一步,根据二项式定理把(a +b )m 与(c +d )n 分别展开,并写出其通项公式; 第二步,根据特定项的次数,分析特定项可由(a +b )m 与(c +d )n 的展开式中的哪些项相乘得到;第三步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量. 考法(三) 求形如(a +b +c )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量 [例3] (1)(x 2+x +y )5的展开式中x 5y 2的系数为( ) A.10 B.20 C.30D.60(2)将⎝⎛⎭⎫x +4x -43展开后,常数项是________. [解析] (1)(x 2+x +y )5的展开式的通项为T r +1=C r 5(x 2+x )5-r ·y r ,令r =2,则T 3=C 25(x2+x )3y 2,又(x 2+x )3的展开式的通项为T k +1=C k 3(x 2)3-k ·x k =C k 3x6-k,令6-k =5,则k =1,所以(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2的系数为C 25C 13=30.(2)⎝⎛⎭⎫x +4x -43=⎝⎛⎭⎫x -2x 6展开式的通项是C k 6(x )6-k ·⎝⎛⎭⎫-2x k =(-2)k ·C k 6x 3-k. 令3-k =0,得k =3.所以常数项是C 36(-2)3=-160.[解析] (1)C (2)-160 [解题技法]求形如(a +b +c )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量的步骤 第一步,把三项的和a +b +c 看成是(a +b )与c 两项的和; 第二步,根据二项式定理写出[(a +b )+c ]n 的展开式的通项; 第三步,对特定项的次数进行分析,弄清特定项是由(a +b )n-r的展开式中的哪些项和c r 相乘得到的;第四步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.[题组训练]1.(2018·洛阳第一次统考)若a =∫π0 sin x d x ,则二项式⎝⎛⎭⎫a x -1x 6的展开式中的常数项为( )A.-15B.15C.-240D.240解析:选D 由a =∫π0 sin x d x =(-cos x )|π0=(-cos π)-(-cos 0)=1-(-1)=2,得⎝⎛⎭⎫2x -1x 6的展开式的通项公式为T r +1=C r6(2x )6-r ⎝⎛⎭⎫-1x r =(-1)r C r 6·26-r ·x 3-32r ,令3-32r =0,得r =2,故常数项为C 26·24=240. 2.(2019·福州四校联考)在(1-x 3)(2+x )6的展开式中,x 5的系数是________.(用数字作答)解析:二项展开式中,含x 5的项是C 562x 5-x 3C 2624x 2=-228x 5,所以x 5的系数是-228.答案:-2283.⎝⎛⎭⎫x 2+1x +25(x >0)的展开式中的常数项为________. 解析:⎝⎛⎭⎫x 2+1x +25(x >0)可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 10,因而T r +1=C r 10⎝⎛⎭⎫1210-r (x )10-2r ,令10-2r =0,得r =5,故展开式中的常数项为C 510·⎝⎛⎭⎫125=6322.答案:6322考点二 二项式系数的性质及各项系数和[典例精析](1)若⎝⎛⎭⎪⎫x +13x n的展开式中各项系数之和大于8,但小于32,则展开式中系数最大的项是( )A.63x B.4x C.4x 6xD.4x或4x 6x (2)若⎝⎛⎭⎫x 2-1x n 的展开式中含x 的项为第6项,设(1-3x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则a 1+a 2+…+a n 的值为________.(3)若(a +x )(1+x )4的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =________.[解析] (1)令x =1,可得⎝⎛⎭⎪⎫x +13x n的展开式中各项系数之和为2n ,即8<2n<32,解得n =4,故第3项的系数最大,所以展开式中系数最大的项是C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2=63x . (2)⎝⎛⎭⎫x 2-1x n 的展开式的通项公式为T r +1=C r n (x 2)n -r ·⎝⎛⎭⎫-1x r =C r n (-1)r x 2n -3r , 因为含x 的项为第6项,所以r =5,2n -3r =1,解得n =8, 在(1-3x )n 中,令x =1,得a 0+a 1+…+a 8=(1-3)8=28, 又a 0=1,所以a 1+…+a 8=28-1=255.(3)设(a +x )(1+x )4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5, 令x =1,得16(a +1)=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,① 令x =-1,得0=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5,② ①-②,得16(a +1)=2(a 1+a 3+a 5),即展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为a 1+a 3+a 5=8(a +1),所以8(a +1)=32,解得a =3.[答案] (1)A (2)255 (3)3[解题技法]1.赋值法的应用二项式定理给出的是一个恒等式,对于x ,y 的一切值都成立.因此,可将x ,y 设定为一些特殊的值.在使用赋值法时,令x ,y 等于多少,应视具体情况而定,一般取“1,-1或0”,有时也取其他值.如:(1)形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R )的式子,求其展开式的各项系数之和,只需令x =1即可.(2)形如(ax +by )n (a ,b ∈R )的式子,求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可. 2.二项展开式各项系数和、奇数项系数和与偶数项系数和的求法 若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )的展开式中 (1)各项系数之和为f (1).(2)奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2.(3)偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.[题组训练]1.(2019·包头模拟)已知(2x -1)5=a 5x 5+a 4x 4+a 3x 3+a 2x 2+a 1x +a 0,则|a 0|+|a 1|+…+|a 5|=( )A.1B.243C.121D.122解析:选B 令x =1,得a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0=1,①令x =-1,得-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0=-243,② ①+②,得2(a 4+a 2+a 0)=-242, 即a 4+a 2+a 0=-121.①-②,得2(a 5+a 3+a 1)=244, 即a 5+a 3+a 1=122.所以|a 0|+|a 1|+…+|a 5|=122+121=243.2.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________.解析:令x =0,则(2+m )9=a 0+a 1+a 2+…+a 9, 令x =-2,则m 9=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9, 又(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 9)(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9)=39, ∴(2+m )9·m 9=39,∴m (2+m )=3, ∴m =-3或m =1. 答案:-3或13.已知(1+3x )n 的展开式中,后三项的二项式系数的和等于121,则展开式中二项式系数最大的项为________.解析:由已知得C n -2n +C n -1n +C n n =121,则12n ·(n -1)+n +1=121,即n 2+n -240=0,解得n =15(舍去负值),所以展开式中二项式系数最大的项为T 8=C 715(3x )7和T 9=C 815(3x )8.答案:C 715(3x )7和C 815(3x )8考点三 二项展开式的应用[典例精析]设a ∈Z ,且0≤a <13,若512 018+a 能被13整除,则a =( ) A.0 B.1 C.11D.12[解析] 由于51=52-1,512 018=(52-1)2 018=C 02 018522 018-C 12 018522 017+…-C 2 0172 018521+1,又13整除52, 所以只需13整除1+a , 又0≤a <13,a ∈Z , 所以a =12. [答案] D[解题技法]利用二项式定理解决整除问题的思路(1)要证明一个式子能被另一个式子整除,只要证明这个式子按二项式定理展开后的各项均能被另一个式子整除即可.因此,一般要将被除式化为含相关除式的二项式,然后再展开.(2)用二项式定理处理整除问题,通常把底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开.但要注意两点:①余数的范围,a =cr +b ,其中余数b ∈[0,r ),r 是除数,若利用二项式定理展开变形后,切记余数不能为负;②二项式定理的逆用.[题组训练]1.使得多项式81x 4+108x 3+54x 2+12x +1能被5整除的最小自然数x 为( ) A.1 B.2 C.3D.4解析:选C ∵81x 4+108x 3+54x 2+12x +1=(3x +1)4,∴上式能被5整除的最小自然数为3.2.1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数为________. 解析:∵1-90C 110+902C 210+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010=(1-90)10=8910, ∴8910=(88+1)10=8810+C 110889+…+C 91088+1,∵前10项均能被88整除,∴余数为1. 答案:1[课时跟踪检测]A 级1.(2019·河北“五个一名校联盟”模拟)⎝⎛⎭⎫2x2-x 43的展开式中的常数项为( )A.-32B.3 2C.6D.-6解析:选D 通项T r +1=C r 3⎝⎛⎭⎫2x 23-r·(-x 4)r =C r 3(2)3-r·(-1)r x -6+6r,当-6+6r =0,即r=1时为常数项,T 2=-6,故选D.2.设(2-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,则a 2+a 4a 1+a 3的值为( )A.-6160B.-122121C.-34D.-90121解析:选C 由二项式定理,得a 1=-C 1524=-80,a 2=C 2523=80,a 3=-C 3522=-40,a 4=C 452=10,所以a 2+a 4a 1+a 3=-34. 3.若二项式⎝⎛⎭⎫x 2+ax 7的展开式的各项系数之和为-1,则含x 2项的系数为( ) A.560 B.-560 C.280D.-280解析:选A 取x =1,得二项式⎝⎛⎭⎫x 2+ax 7的展开式的各项系数之和为(1+a )7,即(1+a )7=-1,1+a =-1,a =-2.二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x 7的展开式的通项T r +1=C r 7·(x 2)7-r ·⎝⎛⎭⎫-2x r =C r 7·(-2)r ·x 14-3r.令14-3r =2,得r =4.因此,二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x 7的展开式中含x 2项的系数为C 47·(-2)4=560.4.(2018·山西八校第一次联考)已知(1+x )n 的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )A.29B.210C.211D.212解析:选A 由题意得C 4n =C 6n ,由组合数性质得n =10,则奇数项的二项式系数和为2n -1=29.5.二项式⎝⎛⎭⎫1x -2x 29的展开式中,除常数项外,各项系数的和为( ) A.-671 B.671 C.672D.673解析:选B 令x =1,可得该二项式各项系数之和为-1.因为该二项展开式的通项公式为T r +1=C r 9⎝⎛⎭⎫1x 9-r ·(-2x 2)r =C r 9(-2)r ·x 3r -9,令3r -9=0,得r =3,所以该二项展开式中的常数项为C 39(-2)3=-672,所以除常数项外,各项系数的和为-1-(-672)=671.6.(2018·石家庄二模)在(1-x )5(2x +1)的展开式中,含x 4项的系数为( ) A.-5 B.-15 C.-25D.25解析:选B 由题意含x 4项的系数为-2C 35+C 45=-15.7.(2018·枣庄二模)若(x 2-a )⎝⎛⎭⎫x +1x 10的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( ) A.13 B.12 C.1D.2解析:选D ⎝⎛⎭⎫x +1x 10的展开式的通项公式为T r +1=C r 10·x 10-r ·⎝⎛⎭⎫1x r =C r 10·x 10-2r ,令10-2r =4,解得r =3,所以x 4项的系数为C 310.令10-2r =6,解得r =2,所以x 6项的系数为C 210.所以(x 2-a )⎝⎛⎭⎫x +1x 10的展开式中x 6的系数为C 310-a C 210=30,解得a =2. 8.若(1+mx )6=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 6x 6,且a 1+a 2+…+a 6=63,则实数m 的值为( ) A.1或3 B.-3 C.1D.1或-3解析:选D 令x =0,得a 0=(1+0)6=1.令x =1,得(1+m )6=a 0+a 1+a 2+…+a 6.∵a 1+a 2+a 3+…+a 6=63,∴(1+m )6=64=26,∴m =1或m =-3.9.(2019·唐山模拟)(2x -1)6的展开式中,二项式系数最大的项的系数是________.(用数字作答)解析:(2x -1)6的展开式中,二项式系数最大的项是第四项,系数是C 3623(-1)3=-160.答案:-16010.(2019·贵阳模拟)⎝⎛⎭⎫x +ax 9的展开式中x 3的系数为-84,则展开式的各项系数之和为________.解析:二项展开式的通项T r +1=C r 9x 9-r ⎝⎛⎭⎫a x r =a r C r 9x 9-2r ,令9-2r =3,得r =3,所以a 3C 39=-84,解得a =-1,所以二项式为⎝⎛⎭⎫x -1x 9,令x =1,则(1-1)9=0,所以展开式的各项系数之和为0.答案:011.⎝⎛⎭⎫x +1x +15展开式中的常数项为________. 解析:⎝⎛⎭⎫x +1x +15展开式的通项公式为T r +1=C r 5·⎝⎛⎭⎫x +1x 5-r .令r =5,得常数项为C 55=1,令r =3,得常数项为C 35·2=20,令r =1,得常数项为C 15·C 24=30,所以展开式中的常数项为1+20+30=51.答案:5112.已知⎝⎛⎭⎪⎫x +124x 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; (3)求展开式中系数最大的项.解:(1)由二项展开式知,前三项的系数分别为C 0n ,12C 1n ,14C 2n ,由已知得2×12C 1n =C 0n +14C 2n ,解得n =8(n =1舍去). (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x +124x 8的展开式的通项T r +1=C r 8(x )8-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫124x r =2-r C r 8x 4-3r 4(r =0,1,…,8), 要求有理项,则4-3r 4必为整数,即r =0,4,8,共3项,这3项分别是T 1=x 4,T 5=358x ,T 9=1256x 2.(3)设第r +1项的系数a r +1最大,则a r +1=2-r C r 8,则a r +1a r =2-r C r82-(r -1)C r -18=9-r 2r ≥1, a r +1a r +2=2-r C r 82-(r +1)C r +18=2(r +1)8-r≥1, 解得2≤r ≤3.当r =2时,a 3=2-2C 28=7,当r =3时,a 4=2-3C 38=7,因此,第3项和第4项的系数最大,B 级1.在二项式⎝⎛⎭⎫x -1x n 的展开式中恰好第五项的二项式系数最大,则展开式中含有x 2项的系数是( )A.35B.-35C.-56D.56解析:选C 由于第五项的二项式系数最大,所以n =8.所以二项式⎝⎛⎭⎫x -1x 8展开式的通项公式为T r +1=C r 8x 8-r (-x -1)r =(-1)r C r 8x8-2r,令8-2r =2,得r =3,故展开式中含有x 2项的系数是(-1)3C 38=-56.2.已知C 0n -4C 1n +42C 2n -43C 3n +…+(-1)n 4n C n n =729,则C 1n +C 2n +…+C nn 的值等于( )A.64B.32C.63D.31解析:选C 因为C 0n -4C 1n +42C 2n -43C 3n +…+(-1)n 4n C n n =729,所以(1-4)n =36,所以n =6,因此C 1n +C 2n +…+C n n =2n -1=26-1=63.3.(2019·济南模拟)⎝⎛⎭⎫x -a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中含x 4项的系数为________.解析:令x =1,可得⎝⎛⎭⎫x -a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为1-a =2,得a =-1,则⎝⎛⎭⎫x +1x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5展开式中含x 4项的系数即是⎝⎛⎭⎫2x -1x 5展开式中的含x 3项与含x 5项系数的和.又⎝⎛⎭⎫2x -1x 5展开式的通项为T r +1=C r 5(-1)r ·25-r ·x 5-2r ,令5-2r =3,得r =1,令5-2r =5,得r =0,将r =1与r =0分别代入通项,可得含x 3项与含x 5项的系数分别为-80与32,故原展开式中含x 4项的系数为-80+32=-48.答案:-484.设复数x =2i 1-i(i 是虚数单位),则C 12 019x +C 22 019x 2+C 32 019x 3+…+C 2 0192 019x 2 019=( ) A.iB.-iC.-1+iD.-i -1解析:选D 因为x =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,所以C 12 019x +C 22 019x 2+C 32 019x 3+…+C 2 0192 019x 2 019=(1+x )2 019-1=(1-1+i)2 019-1=i 2 019-1=-i -1.5.已知(x +2)9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9,则(a 1+3a 3+5a 5+7a 7+9a 9)2-(2a 2+4a 4+6a 6+8a 8)2的值为( )A.39B.310C.311D.312解析:选D 对(x +2)9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9两边同时求导,得9(x +2)8=a 1+2a 2x +3a 3x 2+…+8a 8x 7+9a 9x 8,令x =1,得a 1+2a 2+3a 3+…+8a 8+9a 9=310,令x =-1,得a 1-2a 2+3a 3-…-8a 8+9a 9=32.所以(a 1+3a 3+5a 5+7a 7+9a 9)2-(2a 2+4a 4+6a 6+8a 8)2=(a 1+2a 2+3a 3+…+8a 8+9a 9)(a 1-2a 2+3a 3-…-8a 8+9a 9)=312.6.设a =⎠⎛012x d x ,则二项式⎝⎛⎭⎫ax 2-1x 6展开式中的常数项为________. 解析:a =⎠⎛01 2x d x =x 2⎪⎪⎪10=1,则二项式⎝⎛⎭⎫ax 2-1x 6=⎝⎛⎭⎫x 2-1x 6,其展开式的通项公式为T r +1=C r 6(x 2)6-r ·⎝⎛⎭⎫-1x r =(-1)r C r 6x 12-3r ,令12-3r =0,解得r =4.所以常数项为(-1)4C 46=15. 答案:15。
二项式定理的定义
二项式定理的定义二项式定理是高中数学中非常重要的定理,在大学的数学、物理、统计等学科中也有广泛的应用。
它可以将二次式展开为多项式,方便我们进行计算和研究。
那么,什么是二项式定理呢?一、定义二项式定理又称为牛顿(Isaac Newton)二项式公式,是一种非常重要的数学定理。
它由镇上的数学家牛顿首先提出,经过一系列证明和推广之后,成为了现代数学中不可或缺的一部分。
二项式定理的表述如下:$$(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n}C_n^ka^{n-k}b^k$$其中,$a$和$b$是任意实数,$n$为正整数,$C_n^k$是组合数,表示从$n$个元素中选取$k$个元素的组合数。
公式的左边表示一个二次式的展开式,右边则表示该二次式展开式中各项系数的求法。
二、过程如何推导二项式定理呢?这里我们可以用数学归纳法来证明其有效性。
我们假设二项式定理对于任意正整数$m$都成立,即:$$(a+b)^m = \sum_{k=0}^{m}C_m^ka^{m-k}b^k$$现在我们需要证明,当$m$加1时,二项式定理仍然成立,即:$$(a+b)^{m+1} = \sum_{k=0}^{m+1}C_{m+1}^ka^{m-k+1}b^k$$ 证明过程如下:- 将$(a+b)^{m+1}$展开,得到$a(a+b)^{m} + b(a+b)^{m}$- 根据归纳假设,我们可以将$(a+b)^m$表示为$\sum_{k=0}^{m}C_m^ka^{m-k}b^k$,然后将其带入上式中的每一个因式中- 将所有同类项合并,最终得到$\sum_{k=0}^{m+1}C_{m+1}^ka^{m+1-k}b^k$,这正是二项式定理右边的式子,故定理得证三、应用二项式定理在数学、物理、统计等多个领域中都有广泛应用。
比如,在概率统计中,我们需要计算二项分布,而二项分布的密度函数就可以用二项式定理推导得到。
在物理学中,二项式定理可以被用来计算气体分子的速度和位置等物理参数。
二项式定理
- - -
+ n· 2n-1=(n+2)· 2n-1, 故 3n>(n+2)· 2n-1.
2 n 例 4:已知( x- 2) (n∈N*)的展开式中第五项的系数与第三 x 项的系数的比是 10∶1. (1)求展开式中各项系数的和; (2)求展开式中含x 的项; (3)求展开式中系数最大的项和二项式系数最大的项.
2 3 1 ( x 2) 【 3】 展开式中的常数项是_______. 2 x
20
1 1 3 3 C x C 2 C1 ( 2) C3 (2) x
1 3 2 1 2
20.
( x 2 12 2)3 ( x 1 )6 x x
Tr +1 = (1) C x
r n- r r n- r r a=2x,b=3y,Tr+1=Cn2 · 3 x y ,其中 r Cn
2n-r3r 就是 Tr+1 项的系数.
求展开式中的特定项或特 定项的系数
1 x+ n 例 1 在二项式 4 的展开式中,前三项的系数成等 2 x 差数列,求展开式中的有理项和二项式系数最大的项.
4 所以x的系数为 C4 5 3 2 240.
【点评】三项式不能用二项式定理,必须转化 为二项式.
例1. 求(x2十3x十2)5的展开式中x的系数. 解法二:因为 (x2 十 3x 十 2)5 = (x2 十 3x 十 2)(x2 十 3x十2)(x2十3x十2)(x2十3x十2)(x2十3x十2), 所以 (x2 十 3x 十 2)5 展开式的各项是由五个 因式中各选一项相乘后得到的. 则它的一次项只能从五个因式中的一个取 一次项3x,另四个因式中取常数项2相乘得到.
二项式定理公式大全
二项式定理公式大全一、二项式定理基本公式。
1. 二项式定理。
- 对于(a + b)^n=∑_k = 0^nC_n^ka^n - kb^k,其中C_n^k=(n!)/(k!(n - k)!),n∈N^*。
- 例如,当n = 3时,(a +b)^3=C_3^0a^3b^0+C_3^1a^2b^1+C_3^2a^1b^2+C_3^3a^0b^3。
- 计算各项系数:- C_3^0=(3!)/(0!(3 - 0)!)=1- C_3^1=(3!)/(1!(3 - 1)!)=(3!)/(1!2!)=3- C_3^2=(3!)/(2!(3 - 2)!)=(3!)/(2!1!)=3- C_3^3=(3!)/(3!(3 - 3)!)=1- 所以(a + b)^3=a^3+3a^2b + 3ab^2+b^3。
2. 二项展开式的通项公式。
- 二项式(a + b)^n展开式的第k + 1项T_k+1=C_n^ka^n - kb^k(k =0,1,·s,n)。
- 例如,在(x + 2)^5中,其通项公式为T_k + 1=C_5^kx^5 - k2^k。
当k = 2时,T_3=C_5^2x^5 - 22^2。
- 计算C_5^2=(5!)/(2!(5 - 2)!)=(5×4)/(2×1)=10- 所以T_3=10x^3×4 = 40x^3二、二项式系数的性质。
1. 对称性。
- 在二项式(a + b)^n的展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C_n^k=C_n^n - k。
- 例如,在(a + b)^5的展开式中,C_5^1=C_5^4,C_5^2=C_5^3。
- 计算C_5^1=(5!)/(1!(5 - 1)!)=5,C_5^4=(5!)/(4!(5 - 4)!)=5;C_5^2=(5!)/(2!(5 - 2)!)=10,C_5^3=(5!)/(3!(5 - 3)!)=10。
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二项式定理的应用领域
总结词
二项式定理的应用领域非常广泛,包括组合数学、概率论、统计学和物理学等。
详细描述
二项式定理在数学中有着广泛的应用,它可以应用于组合数学中的排列和组合计 算,概率论中的概率分布计算,统计学中的样本方差和总体方差计算,以及物理 学中的量子力学和统计力学等领域。
02
二项式定理的公式与性质
统计力学
在统计力学中,二项式定理用于计算 分子在特定条件下可能处于的微观状 态数。
二项式定理在计算机科学中的应用
数据压缩
二项式定理用于计算数据压缩的比特率,以确定压缩后数据的存储空间。
加密算法
二项式定理用于实现某些加密算法,如RSA公钥加密算法。
二项式定理在其他工程领域的应用
控制系统
在控制系统的分析和设计中,二项式定理用于计算系统的传递函数。
03
创新研究方法
随着数学研究方法的不断创新,二项式定理的研究方法也将不断更新和
完善,以适应新的研究需求和挑战。
THANKS
感谢பைடு நூலகம்看
二项式定理的化简技巧
合并同类项
在展开二项式定理后,可以将同类项 合并,以便简化表达式。
利用代数恒等式化简
利用二项式定理的逆用
在某些情况下,可以利用二项式定理 的逆用对表达式进行化简,如 $(ab)^n = sum_{k=0}^{n} (-1)^k C_n^k a^{n-k} b^k$。
在展开过程中,可以运用代数恒等式 对表达式进行化简,如 $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$。
二项式定理展开与化简的应用
解决组合计数问题
二项式定理可以用于解决组合计 数问题,例如计算从 $n$ 个不同 项中选取 $k$ 个的不同方式的数
二项式定理
§9.3 二项式定理(二十九)一、知识导学1.二项式定理:上列公式所表示的定理叫做二项式定理.右边的多项式叫做的二项展开式,它一共有n+1项.其中各项的系数叫做二项式系数.式中的叫做二项展开式的通项,用表示,即=.2.二项式系数的性质:(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由公式得到.(2)增减性与最大值.二项式系数,当r<时,二项式系数是逐渐增大的.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值.当n是偶数时,中间的一项取得最大值;当n是奇数时,中间的两项相等,且同时取得最大值.(3)各二项式系数的和.的展开式的各个二项式系数的和等于.二、疑难知识导析1.二项式定理是代数公式和的概括和推广,它是以乘法公式为基础,以组合知识为工具,用不完全归纳法得到的.同学们可对定理的证明不作要求,但定理的内容必须充分理解.2.对二项式定理的理解和掌握,要从项数、系数、指数、通项等方面的特征去熟悉它的展开式.通项公式=在解题时应用较多,因而显得尤其重要,但必须注意,它是的二项展开式的第r+1项,而不是第r项.3.二项式定理的特殊表示形式(1).这时通项是=.(2).这时通项是=.(3).即各二项式系数的和为.4.二项式奇数项系数的和等于二项式偶数项系数的和.即三、经典例题导讲[例1]已知,求的值.错解:由二项展开式的系数的性质可知:的展开式的各个二项式系数的和等于,显然,就是展开式中的,因此的值为-1.错因:上述解答忽略了是项的系数,而不是二项式系数.正解:由二项展开式的结构特征,是项的系数,而不是二项式系数.观察式子特征,如果=1,则等式右边为,出现所求式子的形式,而就是展开式中的,因此,即1=1+,所以,=0评注这是二项式定理的一个典型应用—赋值法,在使用赋值法时,令、b等于多少,应就具体问题而定,有时取“1”,有时取“-1”,或其他值.[例2]在多项式的展开式中,含项的系数为.错解:原式==∴项的系数为0.错因:忽视了n的范围,上述解法得出的结果是在n不等于6的前提下得到的,而这个条件并没有提供.正解:原式==∴当n≠6时,项的系数为0.当n=6时,项的系数为1说明:本解法体现了逆向运用二项式定理的灵活性,应注意原式中对照二项式定理缺少这一项.[例3]的末尾连续零的个数是( )A.7 B.5 C.3 D.2解:上述展开式中,最后一项为1;倒数第二项为1000;倒数第三项为495000,末尾有三个0;倒数第四项为16170000,末尾有四个0;依次前面各项末尾至少有四个0.所以的末尾连续零的个数是3.故选C.[例4]已知的展开式前三项中的的系数成等差数列.(1)求展开式中所有的的有理项;(2)求展开式中系数最大的项.解:(1)展开式前三项的系数分别为.由题设可知:解得:n=8或n=1(舍去).当n=8时,=.据题意,4-必为整数,从而可知必为4的倍数,而0≤≤8,∴=0,4,8.故的有理项为:,,.(2)设第+1项的系数最大,显然>0,故有≥1且≤1.∵=,由≥1,得≤3.∵=,由≤1,得≥2.∴=2或=3,所求项分别为和.评注:1.把握住二项展开式的通项公式,是掌握二项式定理的关键,除通项公式外,还应熟练掌握二项式的指数、项数、展开式的系数间的关系、性质.2.运用通项公式求二项展开的特定项,如求某一项,含某次幂的项,常数项,有理项,系数最大的项等,一般是运用通项公式根据题意列方程,在求得n或r后,再求所需的项(要注意n和r的数值范围及大小关系).3.注意区分展开式“第+1项的二项式系数”与“第+1项的系数”.[例5]已知的展开式中含项的系数为24,求展开式中含项的系数的最小值.解:解法一由中含项的系数为24,可得.从而,.设中含项的系数为t,则t=.把代入上式,得t=.∴当n=6时,t的最小值为120,此时m=n=6.解法二由已知,设中含项的系数为t,则t=≥2=2(72-12)=120.当且仅当m=n=6时,t有最小值120.∴展开式中含项的系数的最小值为120.评注:构造函数法是一种常用的方法,尤其在求最值问题中应用非常广泛.四、典型习题导练1.化简:2.设,则的值为3.(1+x)(2+x)(3+x)…(20+x)的展开式中x19的系数是.4.式子的展开式中的常数项是()A、-15B、20C、-20D、155.已知二项式中,>0,b>0,2m+n=0但mn≠0,若展开式中的最大系数项是常数项,求的取值范围.6.用二项式定理证明:能被整除(n∈,n≥2).。
二项式定理ppt课件
题型分类 深度剖析
题型一 求展开式中的特定项或特定项的系数
【例1】在二项式 ( x 1 )n 的展开式中,前三项的 24 x
系数成等差数列,求展开式中的有理项和二项式系
数最大的项.
思维启迪 利用已知条件前三项的系数成等差数
列求出n,再用通项公式求有理项.
解 ∵二项展开式的前三项的系数分别是1,n ,
探究提高 用二项式定理处理整除问题,通常把 底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的 和或差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面 (或者是前面)一、二项就可以了. 同时,要注意余数的范围,a=cr+b,其中余数b∈ [0,r),r是除数,利用二项式定理展开变形后, 若剩余部分是负数要注意转换.
(
1)r x
(1)r
Crn
x2n3r ,
常数项是15,则2n=3r,且 C=rn 15,验证n=6时,r=4
合题意.
5.(2009·北京理,6)若(1+ 2)5=a+b 2(a、b为
有理数),则a+b=
(C )
A.45
B.55
C.70
D.80
解析 ∵(1+ 2 )5=1+5 2 +20+20 2 +20+4 2 =41+29 2 =a+b 2, 又a、b为有理数,∴ a=41, ∴a+b=41+29=70.
2)3,则a2的值为
( B)
A.3
B.6
C.9
D.12
解析 ∵x3=[2+(x-2)]3,
∴展开式中含(x-2)2项的系数为
a2=T2+1= C32 ×23-2=3×2=6.
二项式定理知识点总结
二项式定理知识点总结一、概念:(a+b)^n=C(n,0)a^nb^0+C(n,1)a^(n-1)b^1+C(n,2)a^(n-2)b^2+...+C(n,n-1)a^1b^(n-1)+C(n,n)a^0b^n其中,C(n,k)表示组合数,即从n个元素中取出k个元素的组合方式数。
二、证明:可以用排列组合的方法证明二项式定理。
考虑对(a+b)^n展开式中每一项的系数,将(a+b)^n表示为n个相加的项,每一项由a和b组成。
可以把这n个项分成若干组,每组的项数k从0到n,且对于固定的k有k个a和n-k个b。
根据组合数的定义,对于每组项数k,其系数为C(n,k),因此可以得到二项式定理。
三、应用:1.计算组合数:二项式定理可以用来计算组合数。
当a=b=1时,二项式展开后的每一项系数即为对应的组合数。
例如,(1+1)^n=2^n,系数为1,n,n(n-1)/2,n(n-1)(n-2)/6,...,依次为组合数C(n,0),C(n,1),C(n,2),...2. 多项式展开:利用二项式定理,可以方便地展开多项式。
例如,(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^33.计算幂数:二项式定理可以用于计算幂,即对于任意整数m,可以使用二项式定理计算(a+b)^m的展开式,将其中的每一项进行计算,得到每一项的幂数。
4.计算二项式系数:二项式定理可以用来计算二项式系数,即对于给定的a,b和n,可以通过二项式定理展开式中的各项系数得到相应的二项式系数。
五、推广:1.负指数:二项式定理不仅适用于非负整数n,也适用于负指数n,即(a+b)^n=C(n,0)a^nb^0+C(n,1)a^(n-1)b^1+C(n,2)a^(n-2)b^2+...+C(n,n-1)a^1b^(n-1)+C(n,n)a^0b^n。
这样可以扩展二项式定理的应用范围。
2. 多变量二项式定理:二项式定理不仅限于两个变量a和b,可以推广到多变量的情况。
二项式定理的展开公式
二项式定理的展开公式
二项式定理是数学中一个重要的公式,用于展开一个二项式的幂。
它的一般形式如下:
(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,k) * a^(n-k) * b^k + ... + C(n,n) * a^0 * b^n
其中,a和b是实数或变量,n是非负整数。
C(n,k)表示组合数,即从n中选取k个元素的组合数,可以通过下式计算:
C(n,k) = n! / (k! * (n-k)!)
展开的结果是一个多项式,它包含了各项的系数和各项的幂次。
这个定理在代数、概率论、组合数学等领域都有广泛的应用。
它可以帮助我们计算乘法的结果,特别是在幂的情况下。
通过展开后的结果,我们可以得到二项式的各项系数,从而简化计算或进一步推导。
二项式定理知识点总结
二项式定理知识点总结二项式定理专题一、二项式定理:二项式定理是一个重要的恒等式,它表示了任意实数a,b 和正整数n之间的关系。
具体地,对于任意正整数n和实数a,b,有以下恒等式成立:a+b)^n = C(n,0)*a^n + C(n,1)*a^(n-1)*b +。
+ C(n,n-1)*a*b^(n-1) + C(n,n)*b^n其中,C(n,k)表示从n个元素中选取k个元素的组合数,也就是n个元素中取k个元素的方案数。
右边的多项式叫做(a+b)的二项式展开式,其中各项的系数C(n,k)叫做二项式系数。
二项式定理的理解:1)二项展开式有n+1项。
2)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1到0;字母b按升幂排列,从第一项开始,次数由0逐项加1到n。
3)二项式定理表示一个恒等式,对于任意的实数a,b,等式都成立。
通过对a,b取不同的特殊值,可为某些问题的解决带来方便。
例如,当a=1,b=x时,有以下恒等式成立:1+x)^n = C(n,0) + C(n,1)*x +。
+ C(n,n-1)*x^(n-1) +C(n,n)*x^n4)要注意二项式定理的双向功能:一方面可将二项式(a+b)展开,得到一个多项式;另一方面,也可将展开式合并成二项式(a+b)^n。
二、二项展开式的通项公式:二项展开式的通项公式是指,二项式展开式中第k+1项的系数C(n,k)的公式。
具体地,对于任意正整数n和实数a,b,有以下通项公式成立:T(k+1) = C(n,k)*a^(n-k)*b^k其中,T(k+1)表示二项式展开式中第k+1项的系数。
通项公式体现了二项展开式的项数、系数、次数的变化规律,是二项式定理的核心。
它在求展开式的某些特定项(如含指定幂的项、常数项、中间项、有理项、系数最大的项等)及其系数等方面有广泛应用。
三、二项展开式系数的性质:在二项式展开式中,二项式系数具有以下性质:①对称性:与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C(n,0) = C(n,n)。
二项式定理
课堂互动讲练
(2)通项公式 Tr+1=C8r· ( 2 x)
8- r
2 r · (- 2) x
r r 8- r = C8 · (- 2) · x -2r,
8- r 3 令 - 2r= ,则 r=1, 2 2 3 3 故展开式中含 x 的项为 T2=-16x . 2 2 (3)由 n= 8 知第 5 项二项式系数最大, 此时 T5=1120x .
课堂互动讲练
2 2 3 T3= C5 x (3x2)2= 90x6, 3 22 3 2 2 2 3 T4= C5 x (3x ) = 270x . 3 3
2 (2)展开式的通项公式为 Tr+1= C5 3 · x 3 (5+2r).
r r
假 设 Tr +
2
课堂互动讲练
【误区警示】 这类带有减号的 二项展开式最容易出现的问题就是忽 视了(-1)r这个因素,导致最后结果产 生符号的差异,出现错误.
课堂互动讲练
互动探究
1. ( x+ 1 4 x )n 展开式中各项系数的和
为 256. 求(1)n 的值; (2)展开式中所有有理项.
课堂互动讲练
解: (1)由题意 2n= 256,∴n=8. 1 r r 8- r (2)通项公式 Tr+ 1= C8 ( x ) 4 = x r 16- 3r C8 x , 4 16- 3r 3r 又 = 4- ,其中 0≤r≤8, 4 4
第3课时
二项式定理
基础知识梳理
1.二项式定理 n 1 n- 1 r 公式 (a+ b)n= C0 a + C a b +…+ C n n n n- r r n n a b +…+Cn b (n∈N+),所表示的定理叫 做二项式定理.
3.二项式定理
例讲三:多项式的展开式问题
1.在(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)11 的展开式中,x2 项的系数是 2.(1+2x2)(1+x)4 的展开式中 x3 的系数为 3.已知(x-1)(ax+1)6 的展开式中含 x2 项的系数为 0,则正实数 a=________. 4.(x2-x+1)10 的展开式中 x3 项的系数为 5.(x2+x+y)5 的展开式中 x5y2 的系数为
二项式定理
一.二项式定理及性质
1.定理:(a+b)n=C 0n an+C 1nan -1b+…+C knan-k bk+…+C nn bn(n ∈N*).
2.通项:第 k+1 项为 Tk+1=Cknan-kbk. 3.二项式系数:二项展开式中各项的二项式系数为:Ckn (k=0,1,2,…,n).
64∶1,则
x3
的系数为
2.若(1-x)9=a0+a1x+a2x2+…+a9x9,则|a1|+|a2|+|a3|+…+|a9|=
【解析】 (1)由题意知42nn=64,得 n=6,展开式的通项为 Tr+1=Cr6x6-r 3xr=3rCr6x6-32r, 令 6-32r=3,得 r=2,则 x3 的系数为 32C26=135.故选 C. (2)令 x=0,得 a0=1,令 x=-1,得|a1|+|a2|+|a3|+…+|a9|=[1-(-1)]9-1=29-1= 511.
2.若
x+1 x
n展开式的二项式系数之和为
64,则展开式的常数项为_系数为 C25-122=52.
(2)ax2+
1x5的展开式的通项
Tr+1=C5r (ax2)5-r×
1xr=Cr5a5-rx10-52r,令
10-52r=0,得
r=4,所以 C45a5-4=-10,解得 a=-2.
二项式定理
二项式定理一、基础知识 1.二项式定理(1)二项式定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C k n a n -k b k +…+C n n b n (n ∈N *);(2)通项公式:T k +1=C k n an -k b k ,它表示第k +1项; (3)二项式系数:二项展开式中各项的系数为C 0n ,C 1n ,…,C n n .2.二项式系数的性质(1)项数为n +1.(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n . 二项式系数与项的系数的区别二项式系数是指C 0n ,C 1n ,…,C n n ,它只与各项的项数有关,而与a ,b 的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a ,b 的值有关.如(a +bx )n 的二项展开式中,第k +1项的二项式系数是C k n ,而该项的系数是C k n an -k b k .当然,在某些二项展开式中,各项的系数与二项式系数是相等的.考点一 二项展开式中特定项或系数问题考法(一) 求解形如(a +b )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量 [例1] (1)(2018·全国卷Ⅲ)52)2(xx +的展开式中x 4的系数为( )A.10B.20C.40D.80(2)(2019·合肥调研)若(2x -a )5的二项展开式中x 3的系数为720,则a =________. (3)(2019·甘肃检测)已知5)(xa x -的展开式中x 5的系数为A ,x 2的系数为B ,若A +B =11,则a =________. [解析] (1)52)2(xx +的展开式的通项公式为T r +1=C r 5·(x 2)5-r ·)2(xr =C r 5·2r ·x 10-3r,令10-3r =4,得r =2.故展开式中x 4的系数为C 25·22=40. (2)(2x -a )5的展开式的通项公式为T r +1=(-1)r ·C r 5·(2x )5-r ·a r =(-1)r ·C r 5·25-r ·a r ·x 5-r ,令5-r =3,解得r =2,由(-1)2·C 25·25-2·a 2=720,解得a =±3. (3)5)(x a x -的展开式的通项公式为T r +1=C r 5x 5-r ·r xa )(-=C r 5(-a )rx 5-32r .由5-32r =5,得r =0,由5-32r =2,得r =2,所以A =C 05×(-a )0=1,B =C 25×(-a )2=10a 2,则由1+10a 2=11,解得a =±1. [答案] (1)C (2)±3 (3)±1 [解题技法]求形如(a +b )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式T r +1=C r n an -r b r ,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r ;第三步,把r 代入通项公式中,即可求出T r +1,有时还需要先求n ,再求r ,才能求出T r +1或者其他量. 考法(二) 求解形如(a +b )m (c +d )n (m ,n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量 [例2] (1)(1-x )6(1+x )4的展开式中x 的系数是( )A.-4B.-3C.3D.4(2)(2019·南昌模拟)已知(x -1)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为0,则正实数a =________.[解析] (1)法一:(1-x )6的展开式的通项为C m 6·(-x )m =C m 6(-1)m x m 2,(1+x )4的展开式的通项为C n 4·(x )n=C n 4x n 2,其中m =0,1,2,…,6,n =0,1,2,3,4.令m 2+n 2=1,得m +n =2, 于是(1-x )6(1+x )4的展开式中x 的系数等于C 06·(-1)0·C 24+C 16·(-1)1·C 14+C 26·(-1)2·C 04=-3. 法二:(1-x )6(1+x )4=[(1-x )(1+x )]4(1-x )2=(1-x )4(1-2x +x ).于是(1-x )6(1+x )4的展开式中x 的系数为C 04·1+C 14·(-1)1·1=-3. (2)(ax +1)6的展开式中含x 2项的系数为C 46a 2,含x 项的系数为C 56a ,由(x -1)(ax +1)6的展开式中含x2项的系数为0,可得-C 46a 2+C 56a =0,因为a 为正实数,所以15a =6,所以a =25.[答案] (1)B (2)25[解题技法]求形如(a +b )m (c +d )n (m ,n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量的步骤 第一步,根据二项式定理把(a +b )m 与(c +d )n 分别展开,并写出其通项公式;第二步,根据特定项的次数,分析特定项可由(a +b )m 与(c +d )n 的展开式中的哪些项相乘得到; 第三步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量. 考法(三) 求形如(a +b +c )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量 [例3] (1)(x 2+x +y )5的展开式中x 5y 2的系数为( )A.10B.20C.30D.60(2)将3)44(-+xx 展开后,常数项是________. [解析] (1)(x 2+x +y )5的展开式的通项为T r +1=C r 5(x 2+x )5-r ·y r ,令r =2,则T 3=C 25(x 2+x )3y 2,又(x 2+x )3的展开式的通项为T k +1=C k 3(x 2)3-k ·x k =C k 3x 6-k ,令6-k =5,则k =1,所以(x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2的系数为C 25C 13=30.(2)3)44(-+x x =6)2(x x -展开式的通项是C k 6(x )6-k ·k x)2(-=(-2)k ·C k 6x3-k. 令3-k =0,得k =3.所以常数项是C 36(-2)3=-160.[解析] (1)C (2)-160 [解题技法]求形如(a +b +c )n (n ∈N *)的展开式中与特定项相关的量的步骤 第一步,把三项的和a +b +c 看成是(a +b )与c 两项的和; 第二步,根据二项式定理写出[(a +b )+c ]n 的展开式的通项;第三步,对特定项的次数进行分析,弄清特定项是由(a +b )n -r 的展开式中的哪些项和c r 相乘得到的;第四步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.[题组训练]1.(2018·洛阳第一次统考)若a =⎰πs inxdx ,则二项式6)1(xx a -的展开式中的常数项为( )A.-15B.15C.-240D.240解析:选D 由a =∫π0 sin x d x =(-cos x )|π0=(-cos π)-(-cos 0)=1-(-1)=2,得6)12(xx -的展开式的通项公式为T r +1=C r 6(2x )6-rr x )1(-=(-1)r C r 6·26-r ·x 3-32r ,令3-32r =0,得r =2,故常数项为C 26·24=240.2.(2019·福州四校联考)在(1-x 3)(2+x )6的展开式中,x 5的系数是________.(用数字作答)解析:二项展开式中,含x 5的项是C 562x 5-x 3C 2624x 2=-228x 5,所以x 5的系数是-228.答案:-228 3.5)212(++x x (x >0)的展开式中的常数项为________. 解析:5)212(++x x (x >0)可化为10)12(xx +,因而T r +1=C r 10)21(10-r (x )10-2r ,令10-2r =0,得r =5,故展开式中的常数项为C 510·)21(5=6322. 答案:6322考点二 二项式系数的性质及各项系数和[典例精析](1)若nxx )1(3+展开式中各项系数之和大于8,但小于32,则展开式中系数最大的项是( ) A.63x B.4x C.4x 6x D.4x或4x 6x(2)若nxx )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________.(3)若(a +x )(1+x )4的展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为32,则a =________. [解析] (1)令x =1,可得nxx )1(3+的展开式中各项系数之和为2n ,即8<2n <32,解得n =4,故第3项的系数最大,所以展开式中系数最大的项是C 24(x )223)1(x =63x .(2)nxx )1(2-的展开式的通项公式为T r +1=C r n (x 2)n -r ·r x)1(-=C r n (-1)r x2n-3r,因为含x 的项为第6项,所以r =5,2n -3r =1,解得n =8, 在(1-3x )n 中,令x =1,得a 0+a 1+…+a 8=(1-3)8=28, 又a 0=1,所以a 1+…+a 8=28-1=255.(3)设(a +x )(1+x )4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5, 令x =1,得16(a +1)=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,① 令x =-1,得0=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5,② ①-②,得16(a +1)=2(a 1+a 3+a 5),即展开式中x 的奇数次幂项的系数之和为a 1+a 3+a 5=8(a +1),所以8(a +1)=32,解得a =3. [答案] (1)A (2)255 (3)3[解题技法]1.赋值法的应用二项式定理给出的是一个恒等式,对于x ,y 的一切值都成立.因此,可将x ,y 设定为一些特殊的值.在使用赋值法时,令x ,y 等于多少,应视具体情况而定,一般取“1,-1或0”,有时也取其他值.如: (1)形如(ax +b )n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R )的式子,求其展开式的各项系数之和,只需令x =1即可. (2)形如(ax +by )n (a ,b ∈R )的式子,求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可. 2.二项展开式各项系数和、奇数项系数和与偶数项系数和的求法 若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )的展开式中 (1)各项系数之和为f (1).(2)奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2.(3)偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.[题组训练]1.(2019·包头模拟)已知(2x -1)5=a 5x 5+a 4x 4+a 3x 3+a 2x 2+a 1x +a 0,则|a 0|+|a 1|+…+|a 5|=( )A.1B.243C.121D.122 解析:选B 令x =1,得a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0=1,① 令x =-1,得-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0=-243,② ①+②,得2(a 4+a 2+a 0)=-242, 即a 4+a 2+a 0=-121.①-②,得2(a 5+a 3+a 1)=244,即a 5+a 3+a 1=122. 所以|a 0|+|a 1|+…+|a 5|=122+121=243.2.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________.解析:令x =0,则(2+m )9=a 0+a 1+a 2+…+a 9,令x =-2,则m 9=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 9, 又(a 0+a 2+…+a 8)2-(a 1+a 3+…+a 9)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 9)(a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9)=39,∴(2+m )9·m 9=39,∴m (2+m )=3, ∴m =-3或m =1. 答案:-3或13.已知(1+3x )n 的展开式中,后三项的二项式系数的和等于121,则展开式中二项式系数最大的项为________.解析:由已知得C n -2n +C n -1n +C n n=121,则12n ·(n -1)+n +1=121,即n 2+n -240=0,解得n =15(舍去负值),所以展开式中二项式系数最大的项为T 8=C 715(3x )7和T 9=C 815(3x )8. 答案:C 715(3x )7和C 815(3x )8考点三 二项展开式的应用[典例精析]设a ∈Z ,且0≤a <13,若512 018+a 能被13整除,则a =( )A.0B.1C.11D.12 [解析] 由于51=52-1,512 018=(52-1)2 018=C 02 018522 018-C 12 018522 017+…-C 2 0172 018521+1,又13整除52,所以只需13整除1+a ,又0≤a <13,a ∈Z ,所以a =12.[答案] D[解题技法]利用二项式定理解决整除问题的思路(1)要证明一个式子能被另一个式子整除,只要证明这个式子按二项式定理展开后的各项均能被另一个式子整除即可.因此,一般要将被除式化为含相关除式的二项式,然后再展开.(2)用二项式定理处理整除问题,通常把底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再用二项式定理展开.但要注意两点:①余数的范围,a =cr +b ,其中余数b ∈[0,r ),r 是除数,若利用二项式定理展开变形后,切记余数不能为负;②二项式定理的逆用.[题组训练]1.使得多项式81x 4+108x 3+54x 2+12x +1能被5整除的最小自然数x 为( )A.1B.2C.3D.4解析:选C ∵81x 4+108x 3+54x 2+12x +1=(3x +1)4,∴上式能被5整除的最小自然数为3.2.1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数为________. 解析:∵1-90C 110+902C 210+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010=(1-90)10=8910,∴8910=(88+1)10=8810+C 110889+…+C 91088+1,∵前10项均能被88整除,∴余数为1.答案:1[课时跟踪检测]A 级 1.(2019·河北“五个一名校联盟”模拟)342)2(x x -的展开式中的常数项为( )A.-32B.32C.6D.-6 解析:选D 通项T r +1=C r 3)2(2x3-r ·(-x 4)r =C r 3(2)3-r·(-1)r x -6+6r ,当-6+6r =0,即r =1时为常数项,T 2=-6,故选D.2.设(2-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 5x 5,则a 2+a 4a 1+a 3的值为( )A.-6160B.-122121C.-34D.-90121解析:选C 由二项式定理,得a 1=-C 1524=-80,a 2=C 2523=80,a 3=-C 3522=-40,a 4=C 452=10,所以a 2+a 4a 1+a 3=-34.3.若二项式72)(xax +的展开式的各项系数之和为-1,则含x 2项的系数为( )A.560B.-560C.280D.-280解析:选A 取x =1,得二项式72)(xa x +的展开式的各项系数之和为(1+a )7,即(1+a )7=-1,1+a =-1,a =-2.二项式72)2(xx -的展开式的通项T r +1=C r 7·(x 2)7-r ·)2(x-r =C r 7·(-2)r ·x 14-3r.令14-3r =2,得r =4.因此,二项式72)2(xx -的展开式中含x 2项的系数为C 47·(-2)4=560.4.(2018·山西八校第一次联考)已知(1+x )n 的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )A.29B.210C.211D.212解析:选A 由题意得C 4n =C 6n ,由组合数性质得n =10,则奇数项的二项式系数和为2n -1=29. 5.二项式92)21(x x-的展开式中,除常数项外,各项系数的和为( )A.-671B.671C.672D.673解析:选B 令x =1,可得该二项式各项系数之和为-1.因为该二项展开式的通项公式为T r +1=C r 9)1(x9-r·(-2x 2)r =C r 9(-2)r ·x 3r -9,令3r -9=0,得r =3,所以该二项展开式中的常数项为C 39(-2)3=-672,所以除常数项外,各项系数的和为-1-(-672)=671.6.(2018·石家庄二模)在(1-x )5(2x +1)的展开式中,含x 4项的系数为( )A.-5B.-15C.-25D.25解析:选B 由题意含x 4项的系数为-2C 35+C 45=-15.7.(2018·枣庄二模)若(x 2-a )10)1(xx +的展开式中x 6的系数为30,则a 等于( )A.13B.12 C.1 D.2 解析:选D 10)1(xx +的展开式的通项公式为T r +1=C r 10·x 10-r ·r x)1(=C r 10·x 10-2r,令10-2r =4,解得r =3,所以x 4项的系数为C 310.令10-2r =6,解得r =2,所以x 6项的系数为C 210.所以(x 2-a )10)1(xx +的展开式中x 6的系数为C 310-a C 210=30,解得a =2.8.若(1+mx )6=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 6x 6,且a 1+a 2+…+a 6=63,则实数m 的值为( )A.1或3B.-3C.1D.1或-3解析:选D 令x =0,得a 0=(1+0)6=1.令x =1,得(1+m )6=a 0+a 1+a 2+…+a 6.∵a 1+a 2+a 3+…+a 6=63,∴(1+m )6=64=26,∴m =1或m =-3.9.(2019·唐山模拟)(2x -1)6的展开式中,二项式系数最大的项的系数是________.(用数字作答)解析:(2x -1)6的展开式中,二项式系数最大的项是第四项,系数是C 3623(-1)3=-160.答案:-16010.(2019·贵阳模拟)9)(xa x +的展开式中x 3的系数为-84,则展开式的各项系数之和为________. 解析:二项展开式的通项T r +1=C r 9x9-rr xa)(=a r C r 9x 9-2r ,令9-2r =3,得r =3,所以a 3C 39=-84,解得a=-1,所以二项式为9)1(xx -,令x =1,则(1-1)9=0,所以展开式的各项系数之和为0. 答案:011.5)11(++xx 展开式中的常数项为________. 解析:5)11(++x x 展开式的通项公式为T r +1=C r 5·)1(xx +5-r .令r =5,得常数项为C 55=1,令r =3,得常数项为C 35·2=20,令r =1,得常数项为C 15·C 24=30,所以展开式中的常数项为1+20+30=51. 答案:51 12.已知n xx )21(4+的展开式中,前三项的系数成等差数列.(1)求n ;(2)求展开式中的有理项; (3)求展开式中系数最大的项.解:(1)由二项展开式知,前三项的系数分别为C 0n ,12C 1n ,14C 2n , 由已知得2×12C 1n =C 0n +14C 2n ,解得n =8(n =1舍去). (2)84)21(xx +的展开式的通项T r +1=C r 8(x )8-r·)21(4xr =2-r C r 8x 4-3r4(r =0,1,…,8), 要求有理项,则4-3r 4必为整数,即r =0,4,8,共3项,这3项分别是T 1=x 4,T 5=358x ,T 9=1256x 2.(3)设第r +1项的系数a r +1最大,则a r +1=2-rC r8,则a r +1a r =2-r C r82-(r -1)C r -18=9-r 2r ≥1,a r +1a r +2=2-r C r 82-(r +1)C r +18=2(r +1)8-r≥1, 解得2≤r ≤3.当r =2时,a 3=2-2C 28=7,当r =3时,a 4=2-3C 38=7,因此,第3项和第4项的系数最大,B 级1.在二项式nxx )1(-的展开式中恰好第五项的二项式系数最大,则展开式中含有x 2项的系数是( )A.35B.-35C.-56D.56解析:选C 由于第五项的二项式系数最大,所以n =8.所以二项式8)1(xx -展开式的通项公式为T r +1=C r 8x 8-r (-x -1)r =(-1)r C r 8x8-2r,令8-2r =2,得r =3,故展开式中含有x 2项的系数是(-1)3C 38=-56.2.已知C 0n -4C 1n +42C 2n -43C 3n +…+(-1)n 4n C n n =729,则C 1n +C 2n +…+C nn 的值等于( )A.64B.32C.63D.31解析:选C 因为C 0n -4C 1n +42C 2n -43C 3n +…+(-1)n 4n C n n =729,所以(1-4)n =36,所以n =6,因此C 1n +C 2n +…+C n n =2n -1=26-1=63.3.(2019·济南模拟)5)12)((xx x ax --的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中含x 4项的系数为________. 解析:令x =1,可得5)12)((xx x a x --的展开式中各项系数的和为1-a =2,得a =-1,则5)12)(1(xx x x -+展开式中含x 4项的系数即是5)12(xx -展开式中的含x 3项与含x 5项系数的和.又5)12(xx -展开式的通项为T r +1=C r 5(-1)r ·25-r ·x 5-2r,令5-2r =3,得r =1,令5-2r =5,得r =0,将r =1与r =0分别代入通项,可得含x 3项与含x 5项的系数分别为-80与32,故原展开式中含x 4项的系数为-80+32=-48.答案:-484.设复数x =2i 1-i(i 是虚数单位),则C 12 019x +C 22 019x 2+C 32 019x 3+…+C 2 0192 019x 2 019=( ) A.i B.-i C.-1+i D.-i -1解析:选D 因为x =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,所以C 12 019x +C 22 019x 2+C 32 019x 3+…+C 2 0192 019x 2 019=(1+x )2 019-1=(1-1+i)2 019-1=i 2 019-1=-i -1.5.已知(x +2)9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9,则(a 1+3a 3+5a 5+7a 7+9a 9)2-(2a 2+4a 4+6a 6+8a 8)2的值为( )A.39B.310C.311D.312解析:选D 对(x +2)9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9两边同时求导,得9(x +2)8=a 1+2a 2x +3a 3x 2+…+8a 8x 7+9a 9x 8,令x =1,得a 1+2a 2+3a 3+…+8a 8+9a 9=310,令x =-1,得a 1-2a 2+3a 3-…-8a 8+9a 9=32.所以(a 1+3a 3+5a 5+7a 7+9a 9)2-(2a 2+4a 4+6a 6+8a 8)2=(a 1+2a 2+3a 3+…+8a 8+9a 9)(a 1-2a 2+3a 3-…-8a 8+9a 9)=312.6.设a =⎠⎛012x d x ,则二项式62)1(xax -展开式中的常数项为________.解析:a =⎠⎛012x d x =x 2⎪⎪⎪10=1,则二项式62)1(x ax -=62)1(xx -,其展开式的通项公式为T r +1=C r 6(x 2)6-r ·)1(x-r =(-1)r C r 6x12-3r,令12-3r =0,解得r =4.所以常数项为(-1)4C 46=15.答案:15。
二次项公式
二次项公式二次项公式是(a+b)^n=Cn^0xa^n+Cn^1xa^n-1b^1+…+Cn^rxa^n-rb^r+…+Cn^nxb^n(n∈Nx)。
二次项公式又称牛顿二项式定理,由艾萨克·牛顿于1664年、1665年间提出。
该定理给出两个数之和的整数次幂诸如展开为类似项之和的恒等式。
二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理。
二项式定理最初用于开高次方。
在中国,成书于1世纪的(九章算术)提出了世界上最早的多位正整数开平方、开立方的一般程序。
11世纪中叶,贾宪在其(释锁算书)中给出了“开方作法本原图〞,满足了三次以上开方的需要。
但是,贾宪并未给出二项式系数的一般公式,因而未能建立一般正整数次幂的二项式定理。
什么是二次项系数比方:y=3x^2+2x+1,3是二次项系数,2是一次项系数,1是常数项。
任何一个一元二次方程都可以转换成 ax^2+bx+c=0 〔a≠0〕。
这里面 a就是二次项系数也就是说,〔a的一次幂+x的一次幂〕整个整体,为二次项。
二次项系数的作用在一元二次方程或二次函数中,二次项系数的作用是决定函数图像的开口方向和开口大小,同时也运用在分析和求解二次不等式的根中。
二次项定理的公式为(a+b)^n=Cn0·a^n+Cn1 ·a^n-1·b+…+Cnr·a^n-r·b^r+…+Cnn·b^n(n∈N﹢)这个公式所表示的规律叫做二次项定理,等式右边的多项式叫做(a+b)^n的二项展开式,它一共有n+1项,其中各项系数Cnr(r=0,1,…,n〕叫做展开式的二项式系数。
展开式中的Cnr·a^n-r·b^r项叫做二项展开式的通项。
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二项式定理
学习目标:能利用计数原理证明二项式定理;理解并掌握二项式定理,并能简单应用.
学习重点:探究并归纳用计数原理分析3)(b a +的展开式的形成过程,并依此方法得到二项式定
理.
二项式定理研究的是n b a )(+的展开式,如何利用两个计数原理得到2)(b a +,
3)(b a +,4)(b a +的展开式?你能由此猜想一下n b a )(+的展开式是什么? 学习任务:阅读课本P 29~P 35.
问题1. 用乘法法则展开3)(b a +,合并同类项之前展开式有多少项?合并同类项后会有几项?其 中b a 2的系数是多少?用两个计数原理分析。
问题2. 回答P 30探究。
问题3. n b a )(+的展开式按照a 的降幂排列,共有多少项?其中,含有k k n b a -的项是第几项?这
一项的项数是多少?利用计数原理分析。
问题4. 通过教材例1和例2学习,熟悉二项式定理二项式系数,二项展开式的通项中a ,b ,n , k 的具体含义。
问题5. 回答P 32探究。
问题6. 如果把n b a )(+的展开式的二项式系数看成函数的话,它是一个定义域在自然数内的离散
函数),2,1,0()(n n C r f r
n
⋅⋅⋅==,请通过“杨辉三角”计算n = 6时的二项式系数,并画出 )6,2,1,0()(6⋅⋅⋅==r C r f r 的图象,由图象得出函数值怎样的分布特点?试着由此总结二项式 系数的性质。
问题7. 仔细阅读例3,体会“赋值法”的应用。
必做题
A 级 P 31 1~4 P 35 1~3
B 级 习题1.3 A 组 B 组. 选做题
1. 7
3
)2(x x +的展开式的第4项是 ;第4项的二项式系数是 ;第4项的系数 是 .
2. 求10
3
)1()1(x x +-的展开式中5
x 的系数. 3. 对于二项展开式1
2)
(+-n b a ,下列结论中成立的是( )
A.中间一项的二项式系数最大
B.中间两项的二项式系数相等且最大
C.中间两项的二项式系数相等且最小
D.中间两项的二项式系数互为相反数
4.(1)4)(x y y x -的展开式中33y x 的系数是 . (2)6
)212(x
x -
的展开式的常数项是 . 5. 533)1()21(x x -+的展开式中x 的系数是( ) A. -4
B. -2
C. 2
D. 4
6. 在1003)52(+的展开式中,有理项的个数是多少?
7. 求10
2)11(x
x +
+的展开式中的常数项. 8.(1)6364364164C C C +⋅⋅⋅++ = .
(2)612512C C += .
9. 求n x x x )1()1()1(43++⋅⋅⋅++++的展开式中2x 的系数. 10. 已知2010201021020102)21(x a x a x a a x +⋅⋅⋅+++=-. (1)求2010210a a a a +⋅⋅⋅+++的值. (2)求20102008420a a a a a ++⋅⋅⋅+++的值.
11.(1)n n n n n n C C C C 1321242-+⋅⋅⋅++等于( )
A. n
3
B. 13-n
C. 2
1
3-n
D. 12
3-n
(2)已知7292222332210=+⋅⋅⋅+++n n n n n n n C C C C C ,则n n n n n C C C C +⋅⋅⋅+++321等于( )
A.63
B.64
C.31
D.32
12. 若n
x
x )1(23+
的展开式中第6项系数最大,则其中的常数项为( ) A.210 B.10 C.462 D.252
13. 若443322104)32(x a x a x a x a a x ++++=+,则 (1)43210a a a a a ++++ = . (2)4321a a a a +++ = . (3)2312420)()(a a a a a +-++ = .
14. 已知)()21(20102010102010R x x a x a a x ∈+⋅⋅⋅++=-,求
2010
201022
12
22a a a +⋅⋅⋅++的值. 15. 已知n x )5
2
51(+的展开式中第10项的系数最大,求n 的值.。