高三数学二项式定理3
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绵阳市开元中学高2014级高三复习《二项式定理》 知识点、题型与方法归纳制卷:王小凤 学生姓名:___________一.知识梳理1.二项式定理:(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C r n a n -r b r +…+C n n b n (n ∈N *)这个公式所表示的定理叫二项式定理,右边的多项式叫(a +b )n 的二项展开式. 其中的系数C r n (r =0,1,…,n )叫二项式系数. 式中的C r n a n -r b r 叫二项展开式的通项,用T r +1表示,即通项T r +1=C r n an -r b r . 2.二项展开式形式上的特点 (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 .(4)二项式的系数从C 0n ,C 1n ,一直到C n -1n ,C n n .3.二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.即r n rn n C C -=(2)增减性与最大值:二项式系数C k n ,当k <n +12时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的;当n 是偶数时,中间一项2n nC 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项1122n n nnCC-+=取得最大值.(3)各二项式系数和:C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n =2n;C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1. 一个防范运用二项式定理一定要牢记通项T r +1=C r n an -r b r ,注意(a +b )n 与(b +a )n 虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不同的,一定要注意顺序问题,另外二项展开式的二项式系数与该项的(字母)系数是两个不同的概念,前者只指C r n ,而后者是字母外的部分.前者只与n 和r 有关,恒为正,后者还与a ,b 有关,可正可负. 一个定理二项式定理可利用数学归纳法证明,也可根据次数,项数和系数利用排列组合的知识推导二项式定理.因此二项式定理是排列组合知识的发展和延续. 两种应用(1)通项的应用:利用二项展开式的通项可求指定的项或指定项的系数等.(2)展开式的应用:利用展开式①可证明与二项式系数有关的等式;②可证明不等式;③可证明整除问题;④可做近似计算等. 三条性质(1)对称性;(2)增减性;(3)各项二项式系数的和;二.题型示例【题型一】求()n x y +展开特定项例1:(1+3x )n (其中n ∈N *且n ≥6)的展开式中x 5与x 6的系数相等,则n =( )A.6B.7C.8D.9解:由条件得C 5n 35=C 6n 36,∴n !5!(n -5)!=n !6!(n -6)!×3,∴3(n -5)=6,n =7.故选B.例2:(2014·大纲)⎝ ⎛⎭⎪⎫xy-y x 8的展开式中x 2y 2的系数为________.(用数字作答)解:⎝ ⎛⎭⎪⎫x y -y x 8展开式的通项公式为T r +1=C r 8⎝ ⎛⎭⎪⎫x y 8-r ⎝⎛⎭⎪⎫-y x r =()33842281r r r r C x y ---, 令8-32r =2,解得r =4,此时32r -4=2,所以展开式中x 2y 2的系数为(-1)4C 48=70.故填70.【题型二】求()()m n a b x y +++展开特定项例1:在(1-x )5+(1-x )6+(1-x )7+(1-x )8的展开式中,含x 3的项的系数是( ) A .74B .121C .-74D .-121解析 展开式中含x 3项的系数为C 35(-1)3+C 36(-1)3+C 37(-1)3+C 38(-1)3=-121.【题型三】求()()m n a b x y +⋅+展开特定项例1:(2013·全国课标卷Ⅱ)已知(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,则a =( ) A.-4 B.-3 C.-2 D.-1解:(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2项为C 25x 2+ax ·C 15x =10x 2+5ax 2=(10+5a )x 2.∵x 2的系数为5, ∴10+5a =5,a =-1.故选D.例2:(2014·浙江卷)在(1+x )6(1+y )4的展开式中,记x m y n 项的系数为f (m ,n ),则f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=( ) A .45B .60C .120D .210解析 在(1+x )6的展开式中,x m 的系数为C m 6,在(1+y )4的展开式中,y n 的系数为C n4,故f (m ,n )=C m 6·C n 4.从而f (3,0)=C 36=20,f (2,1)=C 26·C 14=60,f (1,2)=C 16·C 24=36,f (0,3)=C 34=4,所以f (3,0)+f (2,1)+f (1,2)+f (0,3)=120,故选C.例3:已知数列{}n a 是等差数列,且6710a a +=,则在1212()()()x a x a x a ---的展开式中,11x 的系数为_______.解:11x 的系数为121267()6()60a a a a a -+++=-+=-。