高三数学二项式定理4
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二项式定理1. 知识精讲:(1)二项式定理:()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 ) 其通项是=+1r T r r n r n b a C - (r=0,1,2,……,n ),知4求1,如:555156b a C T T n n -+== 亦可写成:=+1r T rn r n a b a C )(()()()n n n n r r n r n r n n n n n b C b a C b a C a C b a 11110-++-++-=--- (*∈N n )特别地:()n n n r n r n n n n n x C x C x C x C x +++++=+- 101(*∈N n ) 其中,r n C ——二项式系数。
而系数是字母前的常数。
【新题预测演练】 高三年级第一次模拟考试】(A) 36 (B) -36 (C) 84 (D) -84[答案]D339(1)84.C -=-【答案】D【解析】5(1)ax -的展开式中含3x 的项为232335()(1)10C ax a x -=,由题意得31080a =,所以2a =.选D.5.【2011杭西高8月高三数学试题】已知72701271234567(12),x a a x a x a x a a a a a a a -=++++++++++ 那么等于( )A .2B .—2C .1D .—1【答案】B得3r =,所以2x 的系数为338(1)56C -=-.13.【福州市2012届第一学期期末高三质检】在24(1(1-的展开式中,x 的系数等于 .(用数字作答) 【答案】-3【解析】2(1+展开式中x 的系数为1,4(1展开式中x 的系数为344C =,故在24(1(1-的展开式中,x 的系数等于-3.14.【2012届衡阳市八中高三第一次月考】42()x x -的展开式中的常数项为_ . (用数字作答)【答案】24 【解析】。
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 -+++=-+=-。
第二节二项式定理考试要求1.理解二项式定理,二项式系数的性质.2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.[知识排查·微点淘金]知识点1二项式定理(1)二项式定理:(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+…+C k n a n-k·b k+…+C n n b n(n∈N*);上述公式叫做二项式定理.[微思考](a+b)n与(b+a)n的展开式有何区别与联系?提示:(a+b)n的展开式与(b+a)n的展开式的项完全相同,但对应的项不相同而且两个展开式的通项不同.(2)通项公式:T k+1=C k n a n-k b k叫做二项展开式的通项,它表示展开式的第k+1项;(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C0n,C1n,…,C n n叫做二项式系数.知识点2二项式系数的性质[微提醒]易混淆二项式中的“项”“项的系数”“项的二项式系数”等概念,注意项的系数是指非字母因数所有部分,包含符号,二项式系数仅指C k n(k=0,1,…,n).[小试牛刀·自我诊断]1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)C k n a n-k b k是(a+b)n的展开式中的第k项.(×)(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.(×)(3)(a +b )n 的展开式中某一项的二项式系数与a ,b 无关.(√)(4)通项公式T k +1=C k n an -k b k中的a 和b 不能互换.(√) (5)(a +b )n 的展示式中某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.(√)2.(链接教材选修2-3 P 37A 组T 5)二项式⎝⎛⎭⎪⎫3x +12x 8的展开式的常数项是 .答案:73.(链接教材选修2-3 P 37A 组T 8)在二项式⎝⎛⎭⎫x -1x n 的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则展开式中含x 2项的系数是 .答案:-564.(链接教材选修2-3 P 40A 组T 8)若⎝⎛⎭⎫x 3+1x n的展开式的所有二项式系数的和为128,则n = .答案:75.(混淆项的系数与二项式系数)在二项式⎝⎛⎭⎫x 2-2x n 的展开式中,所有二项式系数的和是32,则展开式中各项系数的和为 .答案:-1一、基础探究点——求展开式中的特定项或特定项的系数(题组练透)1.(2020·北京卷)在(x -2)5的展开式中,x 2的系数为( ) A .-5 B .5 C .-10D .10解析:选C 由二项式定理得(x -2)5的展开式的通项T r +1=C r 5(x )5-r (-2)r =C r 5(-2)rx5-r2,令5-r2=2,得r =1,所以T 2=C 15(-2)x 2=-10x 2,所以x 2的系数为-10,故选C . 2.(2020·全国卷Ⅰ)⎝⎛⎭⎫x +y2x (x +y )5的展开式中x 3y 3的系数为( ) A .5 B .10 C .15D .20解析:选C 解法一:∵⎝⎛⎭⎫x +y 2x (x +y )5=⎝⎛⎭⎫x +y2x (x 5+5x 4y +10x 3y 2+10x 2y 3+5xy 4+y 5),∴x 3y 3的系数为10+5=15.解法二:当x +y 2x 中取x 时,x 3y 3的系数为C 35, 当x +y 2x 中取y 2x时,x 3y 3的系数为C 15, ∴x 3y 3的系数为C 35+C 15=10+5=15.故选C .3.(2021·北京卷)⎝⎛⎭⎫x 3-1x 4的展开式中常数项是 . 解析:由二项式的展开式可得C 34·(x 3)1·⎝⎛⎭⎫-1x 3=-4. 答案:-44.(2021·江西南昌模拟)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:(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:255. (x 2+x +y )5的展开式中,x 5y 2项的系数为( ) A .10 B .20 C .30D .60解析:选C 解法一:(x 2+x +y )5=[(x 2+x )+y ]5,含y 2的项为T 3=C 25(x 2+x )3y 2.其中(x 2+x )3中含x 5的项为C 13x 4·x =C 13x 5.所以x 5y 2的系数为C 25×C 13=30. 解法二:(x 2+x +y )5表示5个x 2+x +y 之积,所以x 5y 2可从其中5个因式中,2个取因式中的x 2,剩余的3个因式中1个取x, 2个因式取y ,因此x 5y 2的系数为C 25C 13C 22=30.1.求二项展开式中的特定项问题,实质是考查通项T k +1=C k n an -k b k 的特点,一般需要先建立方 程求k ,再将k 的值代回通项求解,注意k 的取值范围(k =0,1,2,…,n ).2.求三项展开式中某些特定项的系数的方法:(1)通过变形先把三项式转化为二项式,再用二项式定理求解;(2)两次利用二项式定理的通项公式求解;(3)由二项式定理的推证方法知,可用排列、组合的基本原理去求,即把三项式看作几个因式之积,要得到特定项看有多少种方法从这几个因式中取因式中的量.二、综合探究点——二项式系数与各项系数和问题(思维拓展)[典例剖析][例](1)在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为()A.-960B.960C.1120 D.1680解析:根据题意,奇数项的二项式系数之和也应为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,解得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,且T5=C48(-2)4x4=1120x4,即展开式的中间项的系数为1120.故选C.答案:C(2)若(1-2x)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,则|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=()A.28-1 B.28C.38-1 D.38解析:由题可知,x的奇数次幂的系数均为负数,所以|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=a0-a1+a2-a3+…+a8.因为(1-2x)8=a0+a1x+a2x2+…+a8x8,令x=-1得a0-a1+a2-a3+…+a8=38,则|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a8|=38.故选D.答案:D(3)(2021·浙江卷)已知多项式(x-1)3+(x+1)4=x4+a1x3+a2x2+a3x+a4,则a1=,a2+a3+a4=.解析:(x-1)3的展开式的通项为T r+1=C r3x3-r·(-1)r,(x+1)4的展开式的通项为T r+1=C r4x4-r1r,则a1x3=C03x3·(-1)0+C14x311=5x3,所以a1=5.同理,a2x2=C13x2(-1)1+C24x212=-3x2+6x2=3x2,a3x=C23x1(-1)2+C34x113=3x+4x=7x,a4=C33x0(-1)3+C44x014=0,所以a2=3,a3=7,a4=0,所以a2+a3+a4=10.答案:5101.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 ∈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. 2.二项展开式系数最大项的求法如求(a +bx )n (a ,b ∈R )的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第k 项系数最大,应用⎩⎪⎨⎪⎧A k ≥A k -1,A k ≥A k +1,求解出正整数k 即可.[学会用活]1.(2021·安徽宣城调研)若(2-x )7=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 7(1+x )7,则a 0+a 1+a 2+…+a 6的值为( )A .1B .2C .129D .2188解析:选C 令x =0得a 0+a 1+a 2+…+a 7=27=128,又(2-x )7=[3-(x +1)]7,则a 7(1+x )7=C 77·30·[-(x +1)]7,解得a 7=-1.故a 0+a 1+a 2+…+a 6=128-a 7=128+1=129. 2.(2021·广西高三5月联考)若(a +x 2)(1+x )n 的展开式中各项系数之和为192,且常数项为2,则该展开式中x 4的系数为( )A .30B .45C .60D .81解析:选B 令x =0,得a =2,所以(a +x 2)(1+x )n =(2+x 2)(1+x )n .令x =1,得3×2n=192,所以n =6.故该展开式中x 4的系数为2C 46+C 26=45.故选B .3.已知m 为正整数,(x +y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m+1展开式的二项式系数的最大值为b .若13a =7b ,则m 等于( )A .5B .6C .7D .8解析:选B 由题意可知,a =C m 2m ,b =C m2m +1,∵13a =7b ,∴13·2m !m !m !=7·2m +1!m !m +1!,即137=2m +1m +1,解得m =6.限时规范训练 基础夯实练1.(2021·河北唐山二模)在⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中,常数项为( ) A .20 B .-20 C .160D .-160解析:选D ⎝⎛⎭⎫x -2x 6展开式的通项T k +1=C k 6x 6-k ⎝⎛⎭⎫-2x k =(-1)k 2k C k 6x 6-2k ,令6-2k =0,得k =3,所常数项T 3+1=(-1)323C 36=-160,故选D .2.(2021·北京东城区二模)已知(2x +a )5的展开式中x 2的系数为-40,那么a =( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选B (2x +a )5的展开式通项为T r +1=C r 5·(2x )5-r ·a r =C r 5·25-r a r x 5-r ,令5-r =2,可得r =3,所以,C 35·22a 3=40a 3=-40,解得a =-1.故选B . 3.(2021·四川乐至中学月考)(1+2x )5的展开式中,各项二项式系数的和是( ) A .1 B .-1 C .25D .35解析:选C 由题得各项二项式系数和为C 05+C 15+C 25+C 35+C 45+C 55=25.故选C .4.(2021·陕西西安模拟)若(2-x )10展开式中二项式系数和为A ,所有项系数和为B ,一次项系数为C ,则A +B +C =( )A .4095B .4097C .-4095D .-4097解析:选C 由(2-x )10展开式的通项公式为T r +1=C r 10·210-r ·(-x )r =(-1)r ·210-r C r 10·x r ,所以一次项系数C =(-1)1·29·C 110=-5120,二项式系数和A =210=1024,令x =1,则所有项的系数和B =(2-1)10=1,所以A +B +C =-4095.故选C .5.⎝⎛⎭⎫x -x2y (x +2y )5的展开式中x 2y 4的系数为( )A .24B .36C .48D .72解析:选C 因为⎝⎛⎭⎫x -x 2y (x +2y )5=x (x +2y )5-x2y(x +2y )5,可得(x +2y )5的展开式通项为T r +1=C r 5x 5-r (2y )r =2r C r 5x5-r y r, 令r =4可得x 2y 4的系数为24C 45=80,令r =5,可得x 2y 4的系数为-25C 55=-32,故展开式中x 2y 4的系数为80-32=48.故选C .6.(2021·福建福州二模)在(x +y +z )6的展开式中,xyz 4的系数是( ) A .15 B .30 C .36D .60解析:选B 因为(x +y +z )6=[(x +y )+z ]6,所以[(x +y )+z ]6的通项公式为C r 6·(x +y )6-r·z r ,令r =4,所以C 46·(x +y )2·z 4=15(x 2+2xy +y 2)z 4,因此xyz 4的系数是15×2=30,故选B . 7.(2021·广东韶关一模)已知(1+x )10=a 0+a 1(2+x )+a 2(2+x )2+…+a 10(2+x )10,则a 9=( )A .-10B .10C .-45D .45解析:选A (1+x )10=[1-(2+x )]10=a 0+a 1(2+x )+a 2(2+x )2+…+a 10(2+x )10,T r +1=C r 10[-(2+x )]r ,a 9=C 910(-1)9=-10.故选A .8.(2021·山东潍坊二模)已知正整数n ≥7,若⎝⎛⎭⎫x -1x (1-x )n 的展开式中不含x 5的项,则n 的值为( )A .7B .8C .9D .10解析:选D (1-x )n 的二项展开式中第k +1项为T k +1=C k n (-1)k x k,又因为⎝⎛⎭⎫x -1x (1-x )n =x (1-x )n -1x (1-x )n 的展开式不含x 5的项,所以x C 4n (-1)4x 4-1x C 6n(-1)6x 6=0,C 4n x 5-C 6n x 5=0,即C 4n =C 6n,所以n =10,故选D . 9.(2021·湖南岳阳二模)若(1+x )(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8,则a 1+a 2+…+a 7+a 8的值为 .解析:令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 7+a 8=-2,令x =0,得a 0=1,则a 1+a 2+…+a 7+a 8=-2-1=-3.答案:-3综合提升练10.“杨辉三角”是我国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了300多年,如图是一个三角形数阵,记a n 为图中第n 行各数之和,则a 5+a 11的值为( )1 1 1 12 1 13 3 1 14 6 4 1 15 10 10 5 1……A .528B .1020C .1038D .1040解析:选D a 5=C 04+C 14+C 24+C 34+C 44=24=16,a 11=C 010+C 110+C 210+…+C 1010=210=1024,所以a 5+a 11=1040.故选D .11.(2021·河北饶阳中学模拟)(x +x +1)⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中x 2的系数为( )A .72B .60C .48D .36解析:选C ⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式的通项公式为T r +1=C r 6(x )6-r ·⎝⎛⎭⎫-2x r =(-2)r ·C r 6·x 3-r (r =0,1,2,3,4,5,6).令3-r =1,得r =2;令3-r =32,得r =32∉Z ,舍去;令3-r =2,得r =1.故(x +x +1)·⎝⎛⎭⎫x -2x 6的展开式中x 2的系数为(-2)2·C 26+(-2)1·C 16=60-12=48.故选C .12.1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010除以88的余数是( )A .-1B .1C .-87D .87解析:选B 1-90C 110+902C 210-903C 310+…+(-1)k 90k C k 10+…+9010C 1010=(1-90)10=8910=(88+1)10=8810+C 110889+…+C 91088+1,∵前10项均能被88整除,∴余数是1.13.(2021·广东梅州模拟)记(1-x )6=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+a 3(1+x )3+a 4(1+x )4+a 5(1+x )5+a 6(1+x )6,则a 4= .解析:(1-x )6=(-1+x )6=[-2+(1+x )]6,展开式的通项公式为T r +1=C r 6(-2)6-r(1+x )r ,令r =4 即可,a 4=C 46(-2)2=4C 26=60.答案:6014.(2021·黑龙江哈尔滨三模)在⎝⎛⎭⎫x +ax n 的展开式中,只有第六项的二项式系数最大,且所有项的系数和为0,则含x 6项的系数为 .解析:∵⎝⎛⎭⎫x +ax n 的展开式中,只有第六项的二项式系数C 5n 最大,∴n =10,再令x =1,可得所有项的系数和为(1+a )10=0,∴a =-1.故二项展开式的通项公式为T r +1=C r 10·(-1)r ·x 10-2r ,令10-2r =6,求得r =2,可得含x 6项的系数为C 210=45.答案:4515.(2021·浙江绍兴模拟)二项展开式(2x +4)5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则a 1= ;a 0+a 2+a 4= (可采用指数的形式或数字的方式作答).解析:因为(2x +4)5的展开式的通项为C r 5(2x )5-r 4r =C r 5·25-r ·4r ·x 5-r , 令r =4,则a 1=C 45×21×44=2560,令r =5,则a 0=C 55×20×45=1024,令r =3,则a 2=C 35×22×43=2560,令r =1,则a 4=C 15×24×41=320,故a 0+a 2+a 4=1024+2560+320=3904.答案:2560 390416.已知⎝⎛⎭⎫mx 2-4+x 25的展开式中所有项的系数和为1,则x 4的系数为 . 解析:令x =1,则(m -3)5=1,解得m =4,∴⎝⎛⎭⎫m x 2-4+x 25=⎝⎛⎭⎫4x 2-4+x 25,⎝⎛⎭⎫4x 2-4+x 25展开式的通项公式为C r 5⎝⎛⎭⎫4x 2-45-r (x 2)r ;∵⎝⎛⎭⎫4x 2-45-r 展开式通项公式为C k 5-r ⎝⎛⎭⎫4x 25-r -k (-4)k ,∴当k =1,r =3时,展开式中的项为 -320x 4;当k =3,r =2时,展开式中的项为-640x 4;∴x 4的系数为-320-640=-960.答案:-960创新应用练17.(2021·湖北黄冈月考)若(x +2)8=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7+a 8x 8,则a 1-2a 2-4a 4+5a 5-6a 6+7a 7-8a 8= (用数字作答).解析:∵(x +2)8=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5+a 6x 6+a 7x 7+a 8x 8,∴等式两边求导得8(x+2)7=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3+5a5x4+6a6x5+7a7x6+8a8x7.令x=-1,有8×(-1+2)7=a1-2a2+3a3-4a4+5a5-6a6+7a7-8a8,即a1-2a2+3a3-4a4+5a5-6a6+7a7-8a8=8.又a3=C5825=1792,故所求值为8-1792×3=-5368.答案:-5368。
高三数学二项式定理通用版知识精讲【本讲主要内容】二项式定理二项式定理和二项展开式性质及其应用【知识掌握】 【知识点精析】1. 二项式定理:对任意的正整数n ,有)N n (b C ......b a C ......b a C a C )b a (*n n n r r -n r n 1-n 1n n 0n n ∈+++++=+这个公式所表示的定理叫做二项式定理,右边的多项式叫做n )b a (+的二项展开式,各项系数rn C ……(r =0,1,2,……,n )叫做二项式系数。
特例:在二项展开式中令a =1,b =x ,则有公式:()= (111)22+++++x C x C x C x nn n n n n2. 通项公式:二项展开式中的第r+1项r r-n rn b aC 叫做通项,记做)n r 0,N n (b a C T *r r -n r n 1r ≤≤∈=+。
注意:(1)它表示二项展开式中的任意项,只要n 和r 确定,该项也随之确定。
(2)通项公式表示的是第r+1项,而不是第r 项。
(3)公式中a ,b 的位置不能颠倒,它们的指数和一定为n 。
3. 二项式系数的性质:(1)二项式系数的对称性在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等; (2)二项式系数的大小规律如果二项式幂指数是偶数,中间一项12n T +的二项式系数最大;如果二项式幂指数是奇数,中间两项121n T ++和121n T +-的二项式系数相等并且最大。
(3)二项式系数的和:nn n 2n 1n 0n 2C ......C C C =++++ 当n 为偶数时C C C C C C C C n n n n n n n n n n n 024135112++++=++++=--…………当n 为奇数时C C C C C C C C n n n n n n n n n n n 024113512++++=++++=--…………(4)二项式系数与项的系数的区别:如n)bx a (+的展开式中,第r+1项的二项式系数为r n C ,第r+1项的系数为r r-n r n b aC 。
高三数学教案《二项式定理》四篇教学过程篇一1.情景设置问题1:若今天是星期二,再过30天后的那一天是星期几?怎么算?预期回答:星期四,将问题转化为求“30被7除后算余数”是多少?问题2:若今天是星期二,再过810天后的那一天是星期几?问题3:若今天是星期二,再过天后是星期几?怎么算?预期回答:将问题转化为求“被7除后算余数”是多少?在初中,我们已经学过了(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)3=(a+b)2(a+b)=a3+3a2b+3ab2+b3(提问):对于(a+b)4,(a+b)5如何展开?(利用多项式乘法)(再提问):(a+b)100又怎么办?(a+b)n(n?N+)呢?我们知道,事物之间或多或少存在着规律。
也就是研究(a+b)n(n?N+)的展开式是什么?这就是本节课要学的内容。
这节课,我们就来研究(a+b)n的二项展开式的规律性。
学完本课后,此题就不难求解了。
(设计意图:使学生明确学习目的,用悬念来激发他们的学习动机。
奥苏贝尔认为动机是学习的先决条件,而认知驱力,即学生渴望认知、理解和掌握知识,并能正确陈述问题、顺利解决问题的倾向是学生学习的重要动力。
)2.新授第一步:让学生展开;问题1:以的展开式为例,说出各项字母排列的规律;项数与乘方指数的关系;展开式第二项的系数与乘方指数的关系。
预期回答:①展开式每一项的次数按某一字母降幂、另一字母升幂排列,且两个字母幂指数的和等于乘方指数;②展开式的项数比乘方指数多1;③展开式中第二项的系数等于乘方指数。
第二步:继续设疑如何展开以及呢?(设计意图:让学生感到仅掌握杨辉三角形是不够的,激发学生继续学习新的更简捷的方法的欲望。
)继续新授师:为了寻找规律,我们以中为例问题1:以项为例,有几种情况相乘均可得到项?这里的字母各来自哪个括号?问题2:既然以上的字母分别来自4个不同的括号,项的系数你能用组合数来表示吗?问题3:你能将问题2所述的意思改编成一个排列组合的命题吗?(预期答案:有4个括号,每个括号中有两个字母,一个是、一个是。
高三数学第一轮复习讲义(71)
二项式定理(1)
一.复习目标:
1.掌握二项式定理和二项展开式的性质,并能用它们讨论整除、近似计算等相关问题.
2.能利用二项展开式的通项公式求二项式的指数、求满足条件的项或系数.
二.知识要点:
1.二项式定理: .
2.二项展开式的性质:
(1)在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数 .
(2)若n 是偶数,则 的二项式系数最大;若n 是奇数,则 的二项式系数最大.
(3)所有二项式系数的和等于 .
(4)奇数项的二项式系数的和与偶数项的二项式系数的和 .
三.课前预习:
1.设二项式n x
x )13(3+的展开式的各项系数的和为P ,所有二项式系数的和为S ,若272=+S P ,则=n ( A )
()A 4 ()B 5 ()C 6 ()D 8
2.当+∈N n 且2≥n 时,q p n +=++++-52221142 (其中N q p ∈,,且50<≤q ),
则q 的值为 ( A )
()A 0 ()B 1 ()C 2 ()D 与n 有关
3.在62)12(x
x -的展开式中常数项是605=T ;中间项是34160x T -=. 4.在1033)3
(x x -的展开式中,有理项的项数为第3,6,9项.
5.求6
2)321(x x -+展开式里5x 的系数为-168.
6.在7)1(+ax 的展开式中,3x 的系数是2x 的系数与4
x 的系数的等差中项,若实数1>a ,那么=a 5
101+. 四.例题分析:
例1.求9
)23(x -展开式中系数绝对值最大的项. 解:9)23(x -展开式的通项为r r r r r r r r x C x C T ⋅⋅⋅-=-⋅⋅=--+999913)2()2(3,
设第1+r 项系数绝对值最大,即⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅≥⋅⋅⋅⋅≥⋅⋅-----++-r r r r r r r r r r r r C C C C 10191998191993
2323232, 所以⎩
⎨⎧≥--≥+r r r r 322021833,∴43≤≤r 且N r ∈,∴3=r 或4=r , 故系数绝对值最大项为3448988x T -=或45489888x T =.
例2.已知n x x )12(2lg lg ++展开式中最后三项的系数的和是方程0)7272lg(2=--y y 的正数解,它的中间项是2lg 2410+,求x 的值.
解:由0)7272lg(2=--y y 得073722
=--y y ,∴1-=y (舍去)或73=y , 由题意知,732412=+⋅+⋅--n n n n n n C C C ,∴6=n
已知条件知,其展开式的中间项为第4项,即
20001016022lg 24)2lg (lg 3)2lg (lg 3336==⋅=⋅⋅+++x x x x C ,
∴012lg lg 2lg lg 2
=-+⋅+x x ,∴1lg -=x 或5lg 2lg 1lg =-=x ,∴101=x 或5=x .
经检验知,它们都符合题意。
例3.证明98322--+n n 能被64整除(+∈N n ).
证明:
)
88(88889
8188898)18(989983112111221111111111122-+-+--+++++++++++⋅+=⋅++⋅+=--+⋅++⋅+=--+=--=--n n n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C n C C n n n ∵11211188-+-+-++⋅+n n n n n C C 是整数,∴983
22--+n n 能被64整除.
五.课后作业: 班级 学号 姓名
1.若443322104)32(x a x a x a x a a x ++++=+,则2312420)()(a a a a a +-++的值
为 ( A )
()A 1 ()B -1 ()C 0 ()D 2
2.由1003)23(+x 展开所得的x 的多项式中,系数为有理数的共有 ( B )
()A 50项 ()B 17项 ()C 16项 ()D 15项
3.)1()2(210-+x x 的展开式中,10x 的系数为179.(用数字作答)
4.9)2(x x a -的展开式中,3x 的系数为4
9,常数a 的值为4. 5.求111999除以8的余数.
解:
∵)(7
)1250(88720001)200020002000(20001
2000200020002000)12000(199910
1182119111101011921110111110111111Z k k k C C C C C C C ∈+-=-+=-+-+-=-⋅+-⋅+⋅-⋅=-= 由上面展开式可知199911除以8的余数是7.
6.(1)求7)21(x +展开式中系数最大项.(2)求7)21(x -展开式中系数最大项.
解:(1)设第1+r 项系数最大,则有
⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅--++117711772222r r r r r r r r C C C C ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--≥-⋅-+⋅≥-)!
8()!1(!7)!7(!!72)!6()!1(!72)!7(!!7r r r r r r r r ,即⎩⎨⎧≥--≥+r r r r )8(2)7(21, ∴3
16313≤≤r 且Z r r ∈≤≤,70,∴5=r . 所以系数最大项为5555766722x x C T =⋅⋅=
(2)展开式共有8项,系数最大项必为正项,即在第一、三、五、七这四项中取得,故系数最大项必在中间或偏右,故只需比较5T 和7T 两项系数大小即可.又因为
444475560)2(x x C T =-=,666677448)2(x x C T =-=,所以系数最大的项是第五项为
444475560)2(x x C T =-=.
7.设),()1()1()(+∈+++=N n m x x x f n m ,若展开式中关于x 的一次项系数和为11,
试问n m ,为何值时,含2
x 项的系数取得最小值.
解:由题意知1111=+n m C C ,即11=+n m ,
又展开式中含2x 项的系数4
49)211(5511)]1()1([212222+-=+-=-+-=+=n n n n n m m C C n m , ∴当5=n 或6=n 时,含2
x 项的系数最小,最小值为25.
此时6,5==m n ;或6,5==n m . 8.设n x x )32(-展开式中第2项的系数与第4项的系数的比为4:45,试求2
x 项的系数.
解:第1+r 项2321)3(2)3()2(r n r r n r n r r n r n r x C x
x C T ---+-⋅⋅=-⋅⋅=, ∴454)
3(2)3(233311=-⋅⋅-⋅⋅--n n n n C C ,即454)2)(1(964=--⋅⋅n n n n ,∴02832=--n n , ∴7=n 或4-=n (舍负). 令2232=-r n ,即2
3227r =-,∴1=r . ∴2x 项的系数1344)3(21717-=-⋅⋅-C . 9.求6
998.0的近似值,使误差小于001.0. 解:988.0)002.0(61)002.0()002.0(15)002.0(61)002.01(998.06
266=-⋅+≈-++-⋅+-⋅+=-=。