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二项式定理
1.二项式定理
(a+b)n=____________________________(k,n∈N*),这个公式所表示的规律叫做二项式定理.(a+b)n的二项展开式共有____________项,其中各项的系数____________(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数,式中的____________叫做二项展开式的通项,用Tk+1表示,即__________________.通项为展开式的第__________项.
2.二项式系数的性质
(1)对称性
在二项展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C,C=C,C=C,…,____________,…,C=C.
(2)增减性与最大值
二项式系数C,当____________时,二项式系数是递增的;当____________时,二项式系数是递减的.
当n是偶数时,中间的一项____________取得最大值.
当n是奇数时,中间的两项____________和____________相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数的和
(a+b)n的展开式的各个二项式系数的和等于________,即C+C+C+…+C+…+C=________.二项展开式中,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+…=________.
()在的二项展开式中,x的系数为( )
A.10 B.-10 C.40 D.-40
(1+x)2n(n∈N*)的展开式中,系数最大的项是( )
A.第+1项 B.第n项
C.第n+1项 D.第n项与第n+1项
()使(n∈N*)的展开式中含有常数项的最小的n为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
设(x-1)21=a0+a1x+a2x2+…+a21x21,则a10+a11=________.
设(+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+a4+…+a10)2-(a1+a3+a5+…+a9)2的值为_______.
类型一 求特定项
1. (1)的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为(
(2)已知在的展开式中,第6项为常数项,求含x2项的系数及展开式中所有的有理项.
【评析】①所谓二项展开式的特定项,是指展开式中的某一项,如第n项、常数项、有理项、字母指数为某些特殊值的项.求解时,先准确写出通项Tr+1=Can-rbr,再把系数与字母分离出来(注意符号),根据题目中所指定的字母的指数所具有的特征,列出方程或不等式来求解即可.②求有理项时要注意运用整除的性质,同时应注意结合n的范围分析.
(1)()已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
(2)在(x+y)20的展开式中,系数为有理数的项共有__________项.
类型二 展开式的系数和问题
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)+++…+.
【评析】①“赋值法”普遍运用于恒等式,是一种处理二项式相关问题比较常用的方法.对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=1即可;对形如(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若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
(1)()若将函数f(x)=x5表示为f(x)=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a5(1+x)5, 其中a0,a1,a2,…,a5为实数,则a3=____________.
(2)设=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,则(a0+a2+a4+…+a2n)2-(a1+a3+a5+…+a2n-1)2=__________.
类型三 系数最大项问题
已知(+x2)2n的展开式的二项式系数和比(3x-1)n的展开式的二项式系数和大992.
(1)求的二项式系数最大的项;
(2)求的展开式系数最大的项.
【评析】(1)求二项式系数最大项:①如果n是偶数,则中间一项的二项式系数最大;②如果n是奇数,则中间两项(第项与第+1项)的二项式系数相等并最大.(2)求展开式系数最大项: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,列出不等式组从而解出r,即得展开式系数最大的项.
(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.
类型四 特殊“三项式”(可化为二项式)的展开式
1. 求(x>0)的展开式经整理后的常数项.
【评析】三项式的展开式问题,通常可用解法一化为二项式问题,或者用解法二化为计数问题.
2 展开式中的常数项是______.
总结:1.通项公式主要用于求二项式的指数、项和系数,在运用公式时要注意以下几点:
(1)Can-kbk是第k+1项,而不是第k项.
(2)求展开式的一些特殊项,通常都是由题意列出方程求出k,再求所需的某项(有时需先求n).计算时要注意n,k的取值范围及它们的大小关系.
(3)求展开式的某一项的系数,先要准确地写出通项,特别要注意符号问题,然后将通项中的系数和字母分离.
2.要注意二项展开式中二项式系数与某一项系数的区别.在(a+b)n的展开式中,系数最大的项是中间项;但当a,b的系数不是1时,系数最大的项的位置就不一定在中间,需要利用通项公式,根据系数值的增减性具体讨论而定.
3.对三项或三项以上的展开问题,应根据式子的特点,转化为二项式来解决(有些题目也可转化为计数问题解决),转化的方法通常为集项、配方、因式分解,集项时要注意项与项结合的合理性和简捷性.
4.二项式定理的应用
(1)“赋值法”和“构造法”是解决二项展开式中“系数和”问题的基本思路,也是证明有关组合数恒等式的重要方法.
(2)“配凑法”和“消去法”是解决“整除性问题”或“余数问题”的重要方法.
(3)有些不等式的证明问题,也常借助二项式定理进行“放缩”处理.
5.用二项式定理处理整除问题时,首先把问题转化为二项式(a+b)n,且一般情况下a,b之一必为除数的整数倍,而另一数为1或-1,其次要分清余项,写出余项,从而得到余数.
二项式定理习题
1.()(1+x)7的展开式中x2的系数是( )
A.42 B.35 C.28 D.21
2.(1+3x)n(其中n∈N*且n≥6)的展开式中x5与x6的系数相等,则n=( )
A.6 B.7 C.8 D.9
3.()“n=5”是“(n∈N*)的展开式中含有常数项”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.()若C+3C+32C+…+3n-2C+3n-1=85,则n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.()设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=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
6.若(1-2x)2014=a0+a1x+a2x2+…+a2014x2014(x∈R),则++…+的值为( )
A.2 B.0 C-1 D.-2
7.()若的展开式中x4的系数为7,则实数a=____________.
8.()已知(x+1)10=a1+a2x+a3x2+…+a11x10.若数列a1,a2,a3,…,ak(1≤k≤11,k∈Z)是一个单调递增数列,则k的最大值是____________.
9.用二项式定理证明(n+1)n-1可以被n2整除(n∈N+).
10.已知(n∈N*)的展开式中第五项的系数与第三项的系数之比是10∶1.求:
(1)展开式中各项系数的和;
(2)展开式中系数最大的项.
.
11. (1)已知(1-x+x2)3(1-2x2)4=a0+a1x+a2x2+…+a14x14,求a1+a3+a5+…+a13的值.
(2)已知(x+1)2(x+2)2011=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a2013(x+2)2013,求+++…+的值.
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