二项式定理
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二项式定理
要点一:二项式定理
1.定义
一般地,对于任意正整数n ,都有:
n
n n r r n r n n n n n n b C b a C b a C a C b a +++++=+-- 110)((*N n ∈),
这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号右边的多项式叫做n b a )(+的二项展开式。
式中的r n r r n C a b -做二项展开式的通项,用T r+1表示,即通项为展开式的第r+1项:1r n r r r n T C a b -+=,其中的系数r n C (r=0,1,2,…,n )叫做二项式系数,
2.二项式(a+b)n 的展开式的特点:
(1)项数:共有n+1项,比二项式的次数大1;
(2)二项式系数:第r+1项的二项式系数为r n C ,最大二项式系数项居中;
(3)次数:各项的次数都等于二项式的幂指数n .字母a 降幂排列,次数由n 到0;字母b 升幂排列,
次数从0到n,每一项中,a,b 次数和均为n;
3.两个常用的二项展开式:
①011()(1)(1)n n n r r n r r n n n
n n n n a b C a C a b C a b C b ---=-++-⋅++-⋅ (*N n ∈)②122(1)1n r r n
n n n x C x C x C x x +=++++++ 要点二、二项展开式的通项公式
公式特点:
①它表示二项展开式的第r+1项,该项的二项式系数是r n C ;②字母b 的次数和组合数的上标相同;③a 与b 的次数之和为n。
要点诠释:
(1)二项式(a+b)n 的二项展开式的第r+1项r n r
r n C a
b -和(b+a)n 的二项展开式的第r+1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 是不能随便交换位置的.
(2)通项是针对在(a+b)n 这个标准形式下而言的,如(a -b)n 的二项展开式的通项是
1(1)r r n r r
r n T C a b -+=-(只需把-b 看成b 代入二项式定理)。
要点三:二项式系数及其性质
1.杨辉三角和二项展开式的推导。
在我国南宋,数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》如下表,可直观地看出二项式系数。
n b a )(+展开式中的二项式系数,当n 依次取1,2,3,...时,如下表所示:1)(b a +.............................................112)(b a + (121)
3)(b a +.......................................13314)(b a +....................................146415)(b a +.................................151010516)(b a + (1615201561)
……
……
……
上表叫做二项式系数的表,也称杨辉三角(在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角),反映了二项式系数的性质。
表中每行两端都是1,而且除1以外的每一个数都等于它肩上的两个数的和。
用组合的思想方法理解(a+b)n 的展开式中n r
r a
b -的系数r
n
C 的意义:为了得到(a+b)n 展开式中n r r a b -的系数,可以考虑在()()()n
a b a b a b +++
这n 个括号中取r 个b ,则这种取法种数为r
n C ,即为n r
r a
b -的
系数.
2.()n
a b +的展开式中各项的二项式系数0
n C 、1
n C 、2
n C …n
n C 具有如下性质:
①对称性: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r
n n r n C C -=;②增减性与最大值:二项式系数在前半部分逐渐增大,在后半部分逐渐减小,在中间取得最大值.其中,
当n 为偶数时,二项展开式中间一项的二项式系数2
n n C 最大;当n 为奇数时,二项展开式中间两项的二项
式系数21-n n C ,21+n n C 相等,且最大.
③各二项式系数之和为2
n ,即0123
42n
n n n n n
n n C C C C C C ++++++= ;
④二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15
314202-=+++=+++n n n n n n n C C C C C C 。
要点诠释:
二项式系数与展开式的系数的区别
二项展开式中,第r+1项r r n r n b a C -的二项式系数是组合数r n C ,展开式的系数是单项式r
r n r n b a C -的系数,二者不一定相等。
如(a -b)n 的二项展开式的通项是1(1)r
r
n r
r r n T C a
b -+=-,在这里对应项的二项式系数都是r
n
C ,但项的系数是(1)r
r
n C -,可以看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.
3.()n
a b c ++展开式中p q r
a b c 的系数求法(,,0p q r ≥的整数且p q r n ++=)
r
q q r n q r n r n r r n r n n n c b a
C C c b a C c b a c b a ----=+=++=++)(])[()(如:10)(c b a ++展开式中含523c b a 的系数为!
5!2!3!
105
527310⨯⨯=
C C C 要点诠释:
三项或三项以上的展开式问题,把某两项结合为一项,利用二项式定理解决。
要点四:二项式定理的应用
1.求展开式中的指定的项或特定项(或其系数).
2.利用赋值法进行求有关系数和。
二项式定理表示一个恒等式,对于任意的a,b,该等式都成立。
利用赋值法(即通过对a、b 取不同的特殊值)可解决与二项式系数有关的问题,注意取值要有利于问题的解决,可以取一个值或几个值,也可以取几组值,解决问题时要避免漏项等情况。
设2
012()()n
n
n f x ax b a a x a x a x
=+=++++
(1)令x=0,则0(0)n
a f
b ==(2)令x=1,则012(1)()n
n a a a a f a b ++++==+ (3)令x=-1,则0123(1)(1)()
n
n
n a a a a a f a b -+-+-=-=-+ (4)024(1)(-1)
2f f a a a ++++=
(5)135(1)-(-1)
2
f f a a a +++=
3.利用二项式定理证明整除问题及余数的求法:
如:求证:983
2
2--+n n 能被64整除(*N n ∈)
4.证明有关的不等式问题:
有些不等式,可应用二项式定理,结合放缩法证明,即把二项展开式中的某些正项适当删去(缩小),或把某些负项删去(放大),使等式转化为不等式,然后再根据不等式的传递性进行证明。
①
nx x n +>+1)1(;②2
2
)1(1)1(x n n nx x n -+
+>+;
(0>x )如:求证:n n
)11(2+
<5.进行近似计算:
求数的n 次幂的近似值时,把底数化为最靠近它的那个整数加一个小数(或减一个小数)的形式。
当||x 充分小时,我们常用下列公式估计近似值:①nx x n
+≈+1)1(;②2
2
)1(1)1(x n n nx x n
-+
+≈+;如:求605.1的近似值,使结果精确到0.01;【典型例题】
类型一、求二项展开式的特定项或特定项的系数
例1.求5
2322x x ⎛
⎫- ⎪⎝
⎭的二项式的展开式.
【思路点拨】
按照二项式的展开式或按通项依次写出每一项,但要注意符号.
【解析】
(1)解法一:5
2322x x ⎛
⎫- ⎪
⎝
⎭0
23
0514233
2555522223333(2)(2)(2)(2)2222C x C x C x C x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭
4
5
4
55
52233(2)22C x C x x ⎛⎫⎛⎫+-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
524710
180135405243
32120832x x x x x x =-+
-+-
解法二:5
352103(43)2232x x x x -⎛
⎫-= ⎪⎝⎭0351342332332343455
55555510
1[(4)(4)(3)(4)(3)(4)(3)(4)(3)(3)]32C x C x C x C x C x C x =
+-+-+-+-+-1512963101(10243840576043201620243)32x x x x x x
=-+-+-524710
180135405243
32120832x x x x x x =-+-+-。
【总结升华】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捷.举一反三:
【变式】求6
⎛
⎝
的二项式的展开式.
【答案】先将原式化简。
再展开.
66
6
3
1(21)x x ⎛
==- ⎝061524334256
666666631[(2)(2)(2)(2)(2)(2)]C x C x C x C x C x C x C x
=-+-+-+31x =65432
1(6419224016060121)3
x x x x x x x =
-+-+-+例2.试求:
(1)(x 3-
22x )5
的展开式中x 5的系数;(2)(2x 2-x
1
)6的展开式中的常数项;
【思路点拨】先根据已知条件求出二项式的指数n ,然后再求展开式中含x 的项.因为题中条件和求解部分都涉及指定项问题,故选用通项公式.
【解析】(1)T r +1=r
r r r r
r
x C x
x C 51552535)2()2()
(---=-
依题意15-5r =5,解得r =2
故(-2)2r
C 5=40为所求x 5的系数
(2)T r +1=r C 6(2x 2)6-r r
x
1
(-=(-1)r ·26-r ·r
r x
C 3126-依题意12-3r =0,解得r =4
故4
)1(-·222
6C =60为所求的常数项.
【总结升华】
1.利用通项公式求给定项时避免出错的关键是弄清共有多少项,所求的是第几项,相应的r 是多少;
2.注意系数与二项式系数的区别;
3.在求解过程中要注意幂的运算公式的准确应用。
举一反三:
【变式1】求291()x x
-的展开式中3x 的二项式系数及3x 的系数.
【答案】126,126-;
通项291831991
()()(1)r
r r r r r r T C x C x x
--+=⋅-=-⋅⋅,
∵1833r -=,∴5r =,
故展开式中3x 的二项式系数为5
499126C C ==,3x 的系数为559(1)126C -⋅=-.
【变式2】求153)1(x
x -
的展开式中的第4项.
【答案】5
2
455x -;
155
3153
333362415
151()
()(1)455T C x C x x x
-=⋅-=-⋅⋅=-。
【变式3】(1)求93
()3
x x +
的展开式常数项;(2)求9
3()3x x
+的展开式的中间两项
【答案】∵3
9929
219
93()(
)33r r r r r r r x T C C x x
---+==⋅,∴(1)当3
90,62
r r -==时展开式是常数项,即常数项为637932268T C =⋅=;(2)93()3
x x +
的展开式共10项,它的中间两项分别是第5项、第6项,
489912
59
3423T C x
x
--=⋅=,1595109
3
2693378T C x x --=⋅=例3.求二项式10
2
12x x ⎛ ⎝
的展开式中的有理项.
【思路点拨】展开式中第r+1项为210101()2r
r r C x x -,展开式中的有理项,就是通项中x 的指数为
正整数的项.
【解析】设二项式的通项为5
202102
1101011()22r
r
r r r r r T C x C x
x --+⎛⎫=⋅=⋅⋅ ⎪⎝⎭,
令5202r Z -
∈,即r=0,2,4,6,8时,5
202
r Z -∈。
∴0
202011012T C x x ⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭,
2
2
15
15310
14524T C x x ⎛⎫
=⋅= ⎪⎝⎭
,
4
4
10
10
510
110528T C x x ⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭
,
6
6
557101105232T C x x ⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭,
8
80
910
1452256
T C x ⎛⎫
=⋅=
⎪⎝⎭。
∴二项式10
2
x ⎛+ ⎝的展开式中的常数项是第9项:45256;有理项是第1项:x 20
,第3项:15454x ,第5项:
101058x ,第7项:510532x ,第9项:
45
256
.【总结升华】求有理项是对x 的指数是整数情况的讨论,要考虑到一些指数或组合数的序号的要求.举一反三:
【变式】如果在n
x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+4
21的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中的有理项。
【答案】(1)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,4
3168
12
1
r r r r x
c T -+⋅⋅=,则r 是4的倍数,所以r=0,4,8。
有理项为2
954
12561
,835,x T x T x T =
==。
类型二、
二项式之积及三项式展开问题
例4.求2
5
(1)(1)x x +-的展开式中3x 的系数.
【思路点拨】将2
(1)x +变形为212x x ++,要使两个因式的乘积中出现3x ,根据式子的结构可以分类讨论:当前一个因式为1时,后面的应该为3x ;当前一个因式为x 时,后面的应该为2x ;当前一个因
式为2x 时,后面的应该为x ;也可以利用通项公式r
r n r n r b a C T -+=1化简解答。
【解析】
解法一:
2525(1)(1)(12)(1)x x x x x +-=++-,
5)1(x -的通项公式k
k k k k k x C x C T 551)1()(-=-⋅=+(0,1,2,3,4,5k =)
,分三类讨论:
(1)当前一个因式为1时,后面的应该为3x ,即323
345(1)10T C x x =-=-;(2)当前一个因式为2x 时,后面的应该为2
x ,即222235(1)10T C x x =-=;(3)当前一个因式为2
x 时,后面的应该为x ,即11125(1)5T C x x =-=-;
故展开式中3x 的系数为1021055-+⨯-=。
解法二:
2)1(x +的通项公式r r
r x C T ⋅=+21(0,1,2r =)
,5)1(x -的通项公式k
k k k k k x C x C T 551)1()(-=-⋅=+,(0,1,2,3,4,5k =)
,令3=+r k ,则⎩⎨⎧==21r k 或⎩⎨⎧==12r k 或⎩
⎨⎧==03
r k ,
从而3x 的系数为53
5251215=-+-C C C C 。
举一反三:
【变式1】求2
5
(1)(1)x x +-的展开式中3x 的系数.【答案】15-;
5)1(x -的通项公式k
k k k k k x C x C T 551)1()(-=-⋅=+(0,1,2,3,4,5k =)
,分二类讨论:
(1)当前一个因式为1时,后面的应该为3x ,即323
345(1)10T C x x =-=-;(2)当前一个因式为2
x 时,后面的应该为x ,即11125(1)5T C x x =-=-;
故展开式中3x 的系数为15-。
【变式2】在(1+x )5(1-x )4的展开式中,x 3的系数为________.
【答案】(1+x )5(1-x )4=(1+x )(1-x 2)4,其中(1-x 2)4展开的通项为4r
C ·(-x 2)r ,
故展开式中x 3的系数为1
4C -=-4.
例5.求(1+x+x 2)8展开式中x 5的系数.
【思路点拨】要把上式展开,必须先把三项中的某两项结合起来,看成一项,才可以用二项式定理展开,
然后再用一次二项式定理,,也可以先把三项式分解成两个二项式的积,再用二项式定理展开
【解析】
解法一:(1+x+x 2)8=[1+(x+x 2)]8,所以218()r
r r T C x x +=+,则x 5的系数由(x+x 2)r 来决定,
21'k r k k k r k k r r T C x x C x -++==,令r+k=5,解得50r k =⎧⎨
=⎩或41r k =⎧⎨=⎩或3
2
r k =⎧⎨=⎩。
含x 5的系数为5041
32858483504C C C C C C ⋅+⋅+⋅=。
解法二:2828081
72
88(1)[(1)](1)(1)x x x x C x C x x ++=++=+++⋅262235237278
288888(1)()(1)()(1)()()C x x C x x C x x C x ++⋅++⋅++++ ,
则展开式中含x 5的系数为051321
888786504C C C C C C ⋅+⋅+⋅=。
解法三:(1+x+x 2)8=(1+x+x 2)(1+x+x 2)…(1+x+x 2)(共8个),这8个因式中乘积展开式中形成x 5的来源有三:
(1)有2个括号各出1个x 2,其余6个括号恰有1个括号出1个x ,这种方式共有21
86C C ⋅种;(2)有1个括号出1个x 2,其余7个括号中恰有3个括号各出1个x ,共有1186C C ⋅种;(3)没有1个括号出x 2,恰有5个括号各给出1个x ,共有58C 种.所以x 5的系数是2113588878504C C C C C ⋅+⋅+=.
【总结升华】高考题中,常出现三项式展开或两个二项式乘积的展开问题,所用解法一般为二项式定理展开,或将三项式转化为二项式.举一反三:【变式1】3
21
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+
x x 的展开式中的常数项.【答案】∵3
21⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+x x =6
1⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-x x ∴所求展开式中的常数项是-36
C =-20【变式2】在(1+x+px 2)10的展开式中,试求使x 4的系数为最小值时p 的值.
【答案】由通项211010()(1)r r r r
r r T C x px C x px +=+=⋅+,
又(1+px)r 的通项为()m m r C px 。
∴110r
m m r m r r T C C p x ++=⋅⋅⋅。
而m+r=4,且0≤m ≤r ≤10。
∴04m r =⎧⎨
=⎩,或13m r =⎧⎨=⎩,或2
2
m r =⎧⎨=⎩。
∴x 4的系数为
40312222221041031024536021045(8)21045(4)510C C C C p C C p p p p p p ++=++=++=+-。
∴仅当p=-4时,x 4的系数为最小。
类型三:有关二项式系数的性质及计算的问题例6.(1)求(1+2x)7展开式中系数最大的项;
(2)求(1-2x)7展开式中系数最大的项。
【思路点拨】利用展开式的通项,得到系数的表达式,进而求出其最大值。
【解析】(1)设第r+1项系数最大,则有
1177117
722 22 r r r r r r r r C C C C --++⎧⋅≥⋅⎪⎨⋅≥⋅⎪⎩①②即11
7!7!22!(7)!(1)!(71)!7!7!22!(7)!(1)!(71)!r r r r r r r r r r r r -+⎧⋅≥⋅⎪---+⎪
⎨⎪⋅≥⋅⎪-+--⎩2181271r r r r ⎧≥⎪⎪-⇔⎨⎪≥⎪-+⎩,
解得16
313
3r r ⎧≤⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩
,即114533r ≤≤,∴r=5。
∴系数最大的项为5
55565172672T T C x x +==⋅⋅=。
(2)展开式共有8项,系数最大的项必为正项,即在第一、三、五、七这四项中取得。
又因(1-2x)7
括号内的两项中后项系数绝对值大于前项系数绝对值,故系数最大的项必在中间或偏右,故只需要比较T 5和T 7两项系数大小即可,
443
577661777(2)1(2)4
T C C T C C ⋅-==>⋅-⨯系数系数,
所以系数最大的项是第五项,44457(2)560T C x x =-=。
【总结升华】求展开式中系数最大的项,一般是解一个不等式组1
1
r r r r T T T T +-≥⎧⎨≥⎩。
举一反三:
【变式】设n
5
2x 5
1
(+
展开式的第10项系数最大,求n.【答案】展开式的通项为r n r r r n r r n r
r 1n n 1212T C (x)()C (()x
5555
---+==∴r
r n
n
2C 5
其系数为
∵第10项系数最大,98
98n
n n n 910
9
10n n n n
22C C 55
22C C 55⎧≥⎪⎪∴⎨
⎪≥⎪⎩,25
n 142
≤≤解得
,
又∵+n N ∈∴n=13或n=14
【变式2】已知122n
a ⎛⎫
+ ⎪⎝⎭
的展开式中第五、六、七项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式
系数最大的项。
【答案】
因为465
2n n n
C C C +=,所以!!2!
4!(4)!6!(6)!5!(5)!
n n n n n n +=
---。
即n 2-21n+98=0,解得n=14或7。
当n=14时,第8项的二项式系数最大,7
7778141(2)34322T C a a ⎛⎫=⋅⋅= ⎪⎝⎭。
当n=7时,第4项与第5项的二项式系数最大,
43
3347
135(2)22T C a a ⎛⎫=⋅⋅= ⎪⎝⎭,3
445741(2)702T C a a ⎛⎫
=⋅⋅= ⎪⎝⎭。
类型四、利用赋值法进行求有关系数和。
例7.已知(1―2x)7=a 0+a 1x+a 2x 2+…+a 7x 7,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|。
【思路点拨】求展开式的各项系数之和常用赋值法
【解析】令x=1,则a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=―1①,令x=―1,则a 0―a 1+a 2―a 3+a 4―a 5+a 6―a 7=37②,
(1)因为a 0=0
701a C ==(或令x=9,得a 0=1)
,所以a 1+a 2+a 3+…+a 7=―2。
(2)由(①―②)÷2得7
135********
a a a a --+++==-。
(3)由(①+②)÷2得0246137
10932
a a a a -++++=
=。
(4)方法一:因为(1―2x)7展开式中,a 0,a 2,a 4,a 6大于零,而a 1,a 3,a 5,a 7小于零,所以|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=(a 0+a 2+a 4+a 6)―(a 1+a 3+a 5+a 7)=1093―(―1094)=2187。
方法二:|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|,即(1+2x)7展开式中各项的系数和,所以|a 0|+|a 1|+…+|a 7|=37=2187。
【总结升华】求展开式的各项系数之和常用赋值法。
“赋值法”是解决二项式系数常用的方法,根据题目要求,灵活赋给字母不同的值。
一般地,要使展开式中项的关系变为系数的关系,令x=0可得常数项,令x=1可得所有项系数之和,令x=―1可得偶次项系数之和与奇次数系数之和的差,而当二项展开式中含负值时,令x=―1则可得各项系数绝对值之和。
举一反三:
【变式1】已知7270127(12)x a a x a x a x -=++++ ,求:
(1)127a a a +++ ;(2)1357a a a a +++;
(3)017||||||a a a +++ .【答案】(1)当1x =时,77(12)(12)1x -=-=-,展开式右边为
0127
a a a a ++++ ∴0127a a a a ++++ 1=-,
当0x =时,01a =,∴127112a a a +++=--=- ,
(2)令1x =,0127a a a a ++++ 1=-①
令1x =-,7
012345673a a a a a a a a -+-+-+-=②①-②得:713572()13a a a a +++=--,∴1357a a a a +++=7132
+-.(3)由展开式知:1357,,,a a a a 均为负,0248,,,a a a a 均为正,
∴由(2)中①+②得:702462()13a a a a +++=-+,
∴7
0246132
a a a a -++++=,∴017||||||a a a +++= 01234567
a a a a a a a a -+-+-+-7
02461357()()3a a a a a a a a =+++-+++=举一反三:
【变式1】求值:1122222
323(1)3n n n n n n n n n C C C ---⋅+⋅-+- .【答案】1122222323(1)3(23)(1)---⋅+⋅-+-=-=- n n n n n n n n
n n n C C C 【变式2】设()()()()231111n x x x x ++++++++= 2012n n a a x a x a x ++++ ,
当012254n a a a a ++++= 时,求n 的值
【答案】令1x =得:
230122222n
n a a a a ++++=++++ 2(21)25421n -==-,∴2128,7n
n ==,
类型四、二项式定理的综合运用
例8.求证:22389n n +--(n N +∈)能被64整除.
【思路点拨】可将223+n 化成112)18()3(+++=n n 再进行展开,化简即可证得.
【解析】∵112)18()3(+++=n n 01112111111188...88n n n n n n n n n n C C C C C +-++++++=⋅+⋅++⋅+⋅+∴22389n n +--0112121111111[(88...)88]89
n n n n n n n n n n C C C C C n ---++++++=⋅+⋅+++⋅+--2011211118(88...)
n n n n n n C C C ---+++=⋅⋅+⋅++故22389n n +--(n N +∈)能被64整除。
【总结升华】利用二项式定理进行证明,需要多项式展开后的各项尽量多的含有2648=的式子.举一反三:
【变式1】求证1923+能被10整除
【答案】∵23239(101)=-02312222222323
232323231010(1)...10(1)(1)C C C C =⋅+⋅⋅-++⋅⋅-+⋅-∴1923+022121222223232310[1010(1)...(1)]11
C C C =⋅+⋅⋅-++⋅--+022121222223232310[1010(1)...(1)]
C C C =⋅+⋅⋅-++⋅-故1923+能被10整除。
例9:当N n ∈且n >1,求证3)11(2<+
<n n 【解析】2111111)11(1221=+>++++=+n
C n C n C n C n n n n n n n n ()()()()()n n
n n n n n n n n n n n n 12321!1!321!212112⋅⋅--++--+-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 2
112112122121212!1!31!212112-⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=++++<++++<--n n n .32131<--n 从而311(2<+<n n
【总结升华】用二项式定理证明不等式时,根据n 的最小值,确定展开的最少项,然后分析具体情况确定其中有多少项即可.
举一反三:
【变式】求证:(1)(1)2n n n
x x ++-<,其中||1x <,2n ≥,n N ∈。
【答案】(1)(1)n n x x ++-2244222(1)(1,2,,)2k k n n n n C x C x C x
k =+++++= ∵||1x <,∴201k x
<<,∴242(1)(1)2(1)n n k n n n x x C C C ++-<+++++ 1222n n -=⋅=。
例10.求60.998的近似值,使误差小于0.001.
【思路点拨】因为660.998(10.002)=-,所以可以用二项式定理来计算.
【解析】66260.998(10.002)16(0.002)15(0.002)(0.002)=-=+⨯-+⨯-++- ,
∵2
315(0.002)0.000060.001T =⨯-=<.即第3项以后的项的绝对值都小于0.001,∴从第3项起,以后的项可以忽略不计,
即660.998(10.002)16(0.002)0.988=-≈+⨯-=.【总结升华】由12233(1)1n n n n n n n x C x C x C x C x +=+++++ 知,当x 的绝对值与1相比很小且n 足够大时,2x ,3x ,…,n x 等项的绝对值就会更小,因此在精确度允许的范围之内可以忽略不计.因此可以使用近似计算公式(1)1n
x nx +≈+.在使用这个公式时,要注意按问题对精确度的要求,来确定对展开式中各项的取舍.
举一反三:
【变式】0.9915精确到0.01的近似值是
【答案】0.9915=(1-0.009)5=96.0009.0C C 1505≈+-。