杨辉三角形
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4
2、在(1-x3)(1+x)10的展开式中x5的系数是(
)
A.-297 B.-252 C. 297 D. 207
3、(x+y+z)9中含x4y2z3的项的系数是 _4_._已_知__(_1_+_x2_)n展开式中含x-2的项的系数为12,求n.
5.已知(10+xlgx)5的展开式中第4项为106,求x的值.
Cn0
C
1 n
C
2 n
Cn3
(1)n
C
n n
即0 Cn0 Cn2 Cn1 Cn3
Cn0
C
2 n
C
1 n
C
3 n
小结:赋值法在二项式定理中,常对a,b赋予一些特
定的值1,-1等来整体得到所求。
1答案
2答案
赋值法
已知(1 2x)7
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.
90x
6
,270
x
22 3
⑵求展开式中系数最大的项.
((21))解解::系4数n 通2n项a9r91=2 C5r
3r
,设ar
最大,则
1
二 得项 (2naa= 式 2rrn)3系 1122或数aa22最 rrn-n2=大即99-的2= 3项 CC(155rr0为 33,舍2rr C即去52 (CC()x55rr+-22311得)n333rrn+-3311=x2得2)52272( 2与2Cnr35(3x12392))2 (=3x02 )3
杨辉三角
《
九
章
杨
算
辉
术
》
杨辉三角 《 详 解 九 章 算 法 》 中 记 载 的 表
杨辉三角
1.“杨辉三角”的来历及规 (律a b)n展开式中的二项式系数,当时,如下表所示:
(a b)1 (a b)2 (a b)3 (a b)4 (a b)5
(a b)6
11 121 13 31 14 6 41 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1
得7 2 r 8 2
5
5
所以当r=8时,系数绝对值最大的项为
T9 C280 312 28 x12 y8
(3)因为系数为正的项为奇数项,故可 设第2r-1项系数最大。(以下同2)
r=5.
课堂练习:
1)已知 C155
a, C195
b
,那么
C10 16
=
;
2) (a b)9的展开式中,二项式系数的最大值 是;
C r1 20
319r
2r1
C2r0
320r
2r
C r1 20
321 r
2r1
即 3(r+1)>2(20-r) 得 2
2
2(21-r)>3r
7 r8
5
5
所以当r=8时,系数绝对值最大的项为
T9 C280 312 28 x12 y8
即 3(r+1)>2(20-r) 2(21-r)>3r
例题分析:
例1.证明:
(1)(a + b)n 的展开式中,各二项式系数
的和
Cn0
C
1 n
C
2 n
C
r n
Cnn 2n
令a=b=1,则
2n
C
0 n
Cn1
Cn2
C
r n
Cnn
启示:在二项式定理中a,b可以取任意实数,因此
我们可以通过对a,b赋予一些特定的值,是解决二项
图象的对称轴:r n 2
二项式系数的性质
(2)增减性与最大值
由于: C kn
n(n
1)(n 2)(n k (k 1)!
k
1)
Ck 1 n
n
k k
1
nk 1
所以C
k n
相对于C
k n
1的增减情况由
决定.
k
二项式系数的性质
(2)增减性与最大值
由:n k 1 1 k n 1
2
2
(4)2(a0 a2 a4 a6 ) f (1) f (1)
小结:求奇次项系数之和与偶次项系数的和 可以先赋值,然后解方程组整体求解
练习(: 1 x x2 x3)4的展开式中奇次项
系数和是______
提示 : 设f (x) (1 x x2 x3)4
k
2
可知,当k n 1 时,
2
二项式系数是逐渐增大的,由对称性可
知它的后半部分是逐渐减小的,且中间项取
得最大值。
二项式系数的性质
(2)增减性与最大值
因此,当n为偶数时,中间一项的二项式
n
系数
C
2取得最大值;
n
n1
当n为奇数时,中间两项的二项式系数
n1
Cn2
、
Cn2 相等,且同时取得最大值。
二项式系数的性质
(3)各二项式系数的和
在二项式定理中,令a b 1,则:
C0n
C1n
C
2 n
Cnn
2n
这就是说,(a b)n的展开式的各二项式系
数的和等于:2n
同时由于C
0 n
1,上式还可以写成:
C1n C2n C3n Cnn 2n 1
这是组合总数公式.
1.3.2“杨辉三角” 与二项式系数的性
质
一、新课引入
二项定理: 一般地,对于n N*有
(a b)n wk.baidu.comn0a n Cn1a n1b Cn2a n2b2
C
r n
a
nr
br
C
n n
bn
二项展开式中的二项式系数指的是那些?共 有多少个?
下面我们来研究二项式系数有些什么性质?我 们先通过杨辉三角观察n为特殊值时,二项式系数 有什么特点?
C
C0 n
nn
C
C1 n1
nn
C n2C nn 2
Cnn1Cn1
CnnCn0
C
n 2n
再由 Cnm
C nm n
得
(Cn0 )2
(C
1 n
)2
(Cn2
)2
(Cnn )2
C
n 2n
.
思考3
2答案
思考:求证:Cn0 2Cn1 3Cn2 n 1Cnn n 2 2n1
式有关问题的一种重要方法——赋值法。
继续思考1: (2)试证明在(a+b)n的展开式中,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.证:Cn0 Cn2 Cn1 Cn3 2n1
证明:在展开式C
0 n
a
n
C n1a n1b
Cnnbn中
令a=1,b=-1得
(1 1)n
,
,
C
n n
从函数角度看,C
r n
可看
成是以r为自变量的函数f (r) ,
其定义域是:0,1,2,, n
当 n 6 时,其图象是右
图中的7个孤立点.
二项式系数的性质
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.
这一性质可直接由公式
Cmn
Cnm n
得到.
3)若 (a b)n 的展开式中的第十项和第十一
项的二项式系数最大,则n=
;
例1 证明在 (a b)n的展开式中,奇 数项的二项式系数的和等于偶数项的二 项式系数的和.
例2
已知 (3 x 2 )n 的展开式中,第
x
4项的二项式系数是倒数第2项的二项式系 数的7倍,求展开式中x的一次项.
即r903x,6即与第247项0xC25332(x 3 )2 (3x2 )3 270x 3
学习小结:
1.当n10时常用杨辉三角处理二项式 系数问题;
2.利用杨辉三角和函数图象可得二项式 系数的对称性、增减性和最大值;
3.常用赋值法解决二项式系数问题.
课外思考:
1.求证:Cn0 2Cn1 3Cn2 n 1Cnn n 2 2n1
0行(12)基杨本辉性三质角:的杨主辉要三性角质1形的两条斜边上的 1行数字都是1,而其余各1数都1等于它肩上的两
2行个数字之和,
3行
即1Cnr
2Cnr111
Cr n1
13 3 1
4行(2)对称性:Cnr1 C4nnr 6 4 1
5行(3)最值:当1n是5偶数10时,中1间0 的一5 项1取最大 6行值;当n是1奇数6 时1,中5 间的20两项1相5 等,6且同1时取
7行最大值1. 7 21 …35… 3…5 …21 7 1
n-1行 1
C C 1 n 1
2…
n 1
C C C … r1 r
n2
n1 n1
n 1
1
n行
1
C
1 n
C
2 n
… ……
C…nr …
…
C n1 n
1
二项式系数的性质
(a b)n展开式的二项式
系数依次是:C0n
,
C1n
,
C
2 n
解 : 设f (x) (1 2x)7
(3) f (1) a0 a1 a2 a7
f (1) a0 a1a2 a3 a7
2(a1 a3 a5 a7) f (1) f (1)
a1 a3 a5 a7
f (1) f (1) 1 37
a0 a1x a2x2 ... a12x12
f f
((1)1)aa00aa11aa22a3 a12
a12
44
0
思考:
(1 2x)7展开式中求a1 a2 a3 ... a7
2
例4. 设 (x 3 3x 2 )n 的展开式中,各项系数和
2.(1﹣x )13 的展开式中系数最小的项是 C( )
(A)第六项 (B)第七项 (C)第八项 (D)第九项
作业:课本 P43 A 组第 8 题,B 组第 2 题
思考2求证: (Cn0 )2 (Cn1 )2 (Cn2 )2 (Cnn )2 C2nn .
略证:由(1+x)n(1+x)n=(1+x)2n,两边展开 后比较xn的系数得:
小结
二项展开式中的二项式系数都是一些特 殊的组合数,它有三条性质,要理解和掌握 好,同时要注意“系数”与“二项式系数” 的区别,不能混淆,只有二项式系数最大的 才是中间项,而系数最大的不一定是中间项, 尤其要理解和掌握“取特值”法,它是解决 有关二项展开式系数的问题的重要手段。
A.210 B.120 C.461 D.416
例4、若 ( x+ 1 )n 展开式中前三项系数成等差 24 x
数列,求(1)展开式中含x的一次幂的项; (2)展开式中所有x 的有理项; (3)展开式中系数最大的项。
课堂练习
1、已知
a x
x 2
的9 展开式中x3的系数
为 9 ,则常数a的值是_______
a1
a2
...
a7
a0
(a0
a1
a1a2
a7
a7
)
a0
f (1) f (0) 11 2
例2
已知(1 2x)7 a0 a1x a2x2 a6x6 a7x7
(3)a1 a3 a5 a7 (4)a0 a2 a4 a6
求:(1)a0
a0 a1x a2x2 a6x6
(2)a1 a2 a3 ... a7
a7 x7
解 : 设f (x) (1 2x)7
(1)令x 0 即f (0) (1 2 0)7 1,
a0 f (0) 1展开式右边即为a0 (2)令x 1 f (1) (1 21)7 1
Cn0 2Cn1 3Cn2 n 1Cnn n 1 2n1
倒序相加法
思考3.在(3x -2y)20的展开式中,求:(1)二项 式系数最大的项;(2)系数绝对值最大的项;(3)
系数最大的项;
解:(2)设系数绝对值最大的项是第r+1项.
则
C2r0
320r
2r
证明:∵ 2 Cn0 2Cn1 3Cn2 n 1Cnn Cn0 2Cn1 3Cn2 n 1Cnn
n 1 Cn0 nCn1
2
C n1 n
Cnn
n 2(Cn0 Cn1 Cn2 Cnn )
n 2 2n
一般地,(a b)n 展开式的二项式系数
Cn0 ,Cn1,Cnn 有如下性质:
(1)
Cnm
C nm n
(2)
Cnm
C m1 n
Cm n1
(3)当 r 当r
n 1 n21
2
时, 时,
C nr Cnr
1
C r1 n
Cnr
(4) Cn0 Cn1 Cnn 2n
例3: (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。
变式引申:
1、(x y)7的展开式中,系数绝对值最大的项是( )
A.第4项 B.第4、5项 C.第5项 D.第3、4项
2、若
(x3
1 x2
)n
展开式中的第6项的系数最大,则不
含x的项等于( )