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第十一讲 二项式定理
课程类型:□复习 □预习 □习题 针对学员基础:□基础 □中等 □优秀
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本章主要内容:
1.二项式定理的定义;
2.二项式定理的通项公式;
3.二项式定理的应用.
本章教学目标:
1.能用计数原理证明二项式定理(重点);
2.能记住二项式定理和二项展开式的通项公式(重点);
3.能解决与二项式定理有关的简单问题(重点、难点).
杨辉三角历史
北宋人贾宪约1050年首先使用“贾宪三角”进行高次开方运算。
13世纪中国宋代数学家杨辉在《详解九章算术》里讨论这种形式的数表,并说明此表引自11世纪前半贾宪的《释锁算术》,并绘画了“古法七乘方图”。故此,杨辉三角又被称为“贾宪三角”。
元朝数学家朱世杰在《四元玉鉴》(1303年)扩充了“贾宪三角”成“古法七乘方图”。
意大利人称之为“塔塔利亚三角形”以纪念在16世纪发现一元三次方程解的塔塔利亚。
在欧洲直到1623年以后,法国数学家帕斯卡在13岁时发现了“帕斯卡三角”。
布莱士·帕斯卡的著作Traité du triangle arithmétique(1655年)介绍了这个三角形。帕斯卡搜集了几个关于它的结果,并以此解决一些概率论上的问题,影响面广泛,Pierre Raymond de Montmort(1708年)和亚伯拉罕·棣·美弗(1730年)都用帕斯卡来称呼这个三角形。
近年来国外也逐渐承认这项成果属于中国,所以有些书上称这是“中国三角形”(Chinese triangle)。
课外拓展
【知识与方法】
一.二项式定理的定义
在中,每个括号都能拿出或,所以每个括号有2种选择,个括号就是种情况.这一项,表达的意思是_________________________;所以,共有________个.
例如:中表示的就是,有3个括号拿,剩下的4个括号拿,所以共有项,即项.
(a+b)n的二项展开式本来共有_______项,合并之后共有_______项,其中各项的系数______________叫做二项式系数.
二.二项展开式的通项
(a+b)n的二项展开式的通项公式为__________..
注意:1.的关系,例如第5项,应该是;
2.二项式的展开式是按照前项降幂排列,例如与中的第4项是不同的;
3.的指数从逐项减到0,是降幂排列。的指数从0逐项减到,是升幂排列。各项的次数和等
于;
4.注意正确区分二项式系数与项的系数.
三.二项式系数的基本性质
四.展开式的二项式系数和
1.(a+b)n展开式的各二项式系数和:C+C+C+…+C=_______.
2.偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=_______.
五.展开式的系数和
若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则 f(x)展开式中各项系数之和为_______,奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=________________.
【例题与变式】
题型一 通项公式及其应用
类型一 二项式定理的原理应用
【例1】(2015·全国卷Ⅰ)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )
A.10
B.20
C.30
D.60
【例2】(2018•滨州二模)的展开式中,x的系数为________.
【变式1】(2018•濮阳一模)的展开式中,x3的系数为________.
【变式2】(2018•龙岩模拟)已知二项式,则展开式的常数项为( )
A.-1
B.1
C.-47
D.49
类型二 单括号型
【例4】(2018•内江三模)展开式中的常数项为( )
A.6
B.-6
C.24
D.-24
【例5】设(x-)n展开式中,第二项与第四项的系数之比为,则含x2的项是________.
【例6】(2018•成都模拟)若的展开式中含项的系数为160,则实数a的值为( )
A.
B.
C.
D.
【例7】(2017·东北四校联考)若的展开式中含有常数项,则正整数n的最小值等于( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【变式3】(2018•河北区二模)二项式的展开式的第二项为( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】(2018•四川模拟)展开式中的常数项为( )
A.-20
B.-15
C.15
D.20
【变式5】(2016·全国卷Ⅰ)(2x+)5的展开式中,x3的系数是________.(用数字填写答案)
【变式6】(2018•上海二模)的展开式中的第3项为常数项,则正整数n=_______.
【变式7】(2018•普陀区二模)若的展开式中含有非零常数项,则正整数n的最小值为_______.
类型三 双括号型
【例8】(2018•肇庆三模)已知的展开式中x2的系数为5,则a=( )
A.1
B.2
C.-1
D.-2
【例9】(2018•信阳二模)的展开式的常数项是( )
A.5
B.-10
C.-32
D.-42
【例10】(2018•泉州模拟)的展开式中,常数项是_______.
【例11】的展开式中,常数项是_______.
【变式8】(2018•枣庄二模)若的展开式x6的系数为30,则a等于( )
A.
B.
C.1
D.2
【变式9】(2018•咸阳二模)的展开式中,的系数为_______.
【变式10】(1+2x)3(1-x)4展开式中x项的系数为 .
题型二 展开式中的二项式系数
【例1】(2018•广州一模)已知二项式的所有二项式系数之和等于128,那么其展开式中含项的系数是( )
A.-84
B.-14
C.14
D.84
【例2】(2018•綦江区模拟)二项式的展开式中所有二项式系数和为64,则展开式中的常数项为-160,则a=_______.
【变式1】(2018•宝山区一模)在的二项展开式中,所有项的二项式系数之和为1024,则常数项的值等于_______.
【例3】(2018•唐山一模)的展开式中,二项式系数最大的项的系数是_______.
【例4】(2018•马鞍山二模)二项式的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中x的指数为整数的项的个数为( )
A.3
B.5
C.6
D.7
【变式2】(2018•湖北模拟)在的二项展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则二项展开式常数项等于_______.
【变式3】(2018•芜湖模拟)已知展开式中只有第4项的二项式系数最大,则展开式中常数项为_______.
【变式4】二项展开式中,二项式系数最大项为第7项和第8项,则=_______.
题型三 展开式中的系数
【例1】(2018•石家庄二模)已知的展开式各项系数之和为256,则展开式中含项的系数为_______.
【例2】(2018•朝阳三模)在二项式的展开式中,各项系数之和为A,各项二项式系数之和为B,且A+B=72,则展开式中常数项的值为( )
A.6
B.9
C.12
D.18
【例3】的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为( )
A.-40
B.-20
C.20
D.40
【例4】(2015•新课标Ⅱ)的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________.
【例5】已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.
求:(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)a0+a2+a4+a6;
(4).
【例6】(2018•湖南三模)若,x∈R,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】(2018•赣州一模)若展开式中各项系数之和为64,则展开式中的常数项是( )
A.10
B.20
C.30
D.40
【变式2】(2018•烟台模拟)已知的展开式的各项系数和为243,则展开式中的系数为( )
A.5
B.40
C.20
D.10
【变式3】(2018•河西区三模)设,则_______.
1.的展开式中x2的系数是( )
A.42
B.35
C.28
D.21
2.(2015•大连模拟)(2-)8的展开式中不含x4项的系数的和为( )
A.-1
B.0
C.1
D.2
3.(2015•南昌质检)在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( )
A.-7
B.7
C.-28
D.28
4.(2014•石家庄二模)设(x2+1)(x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a1+a2+…+a11=( )
A.5
B.4
C.3
D.2
5.(2015•安徽)的展开式中x5的系数是______.(用数字填写答案)
6.(2015•温州十校联考)已知(n∈N*)的展开式中没有常数项,且2≤n≤8,则n=________.
1.实际完成情况:
□按计划完成;
□超额完成,原因分析________________________________________________________________________;
□未完成计划内容,原因分析__________________________________________________________________.
2.授课及学员问题总结:
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