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二项式定理
概念回顾:知识网络结构
应用
1.二项式定理
(1)二项式定理
这个公式表示的定理叫做二项式定理.
(2)二项式系数、二项式的通项
在※式中它的右边的多项式叫做的二项展开式,其中的系数叫做二项式系数,式中的叫做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:.
(3)二项式展开式的各项幂指数
二项式的展开式项数为项,各项的幂指数状况是
①各项的次数和都等于二项式的幂指数.
②字母的按降幂排列,从第一项开始,次数由逐项减1直到零,字母按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到.
(4)几点注意
①通项是的展开式的第项,这里
②二项式的项和的展开式的第项有是区别的,应用二项式定理时,其中的和是不能随便交换的.
③注意二项式系数()与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.
④通项公式是这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项公式是(只须把-看成代入二项式定理)这与是不同的,在这里对应项的二项式系数是相等的都是但项的系数一个是,一个是,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.
⑤设,则得公式:.
2.二项式系数的性质
(1)杨辉三角形: 对于是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算。
杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.”
(2)二项式系数的性质:
展开式的二项式系数是:,从函数的角度看可以看成是r为自变量的函数,其定义域是:.
当 时,的图象为右图.
这样我们利用“杨辉三角”和 时 的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质.
①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
事实上,这一性质可直接由公式得到.
②增减性与最大值
如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大.
由于展开式各项的二项式系数顺次是,,
其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如 ),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当依次取1,2,3,…等值时,的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间.
当是偶数时,是奇数,展开式共有项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为.
当是奇数时,是偶数,展开式共有项,所以有中间两项.
这两项的二项式系数相等并且最大,最大为
③二项式系数的和为,即.
④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.
常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题。
二、题型阐述:
(一)二项式展开式
例1.求和:
例2.已知展开式中,某一项的系数恰好是它的前一项系数的2倍,而等于它后一项系数的,试求该展开式中二项式系数最大的项。
例3.若在的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中的有理项。
(二)二项式定理的定用
例5.用二项式定理证明:能被整除
例6.求证:其中。。
例7.求的展开式中含的项的系数。
三、专题训练:
一、选择题
1.(2009浙江卷理)在二项式的展开式中,含的项的系数是( )
A. B. C. D.
2.(2009北京卷文)若为有理数),则 ( )
A.33 B. 29 C.23 D.19
3.(2009北京卷理)若为有理数),则 ( )
A.45 B.55 C.70 D.80
4.(2019全国卷1理数)(5)的展开式中的系数是( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
5.(2009江西卷理)展开式中不含的项的系数绝对值的和为,不含的项的系数绝对值的和为,则的值可能为
A. B. C. D.
6.(2009湖北卷理)设,则
7.(2009陕西卷文)若,则的值为
(A)2 (B)0 (C) (D)
8.(2009重庆卷文)的展开式中的系数是( )
A.20 B.40 C.80 D.160
二、填空题
1.(2009湖北卷文)已知(1+ax)3,=1+10x+bx3+…+a3x3,则b= .
2.(2009湖南卷文)在的展开式中,的系数为 6 (用数字作答).
3.(2009全国卷Ⅰ文)的展开式中,的系数与的系数之和等于_____________.
4.(2009四川卷文理)的展开式的常数项是 (用数字作答)
5.(2009湖南卷理)在的展开式中,的系数为_____(用数字作答)
6.(2009浙江卷理)观察下列等式:
由以上等式推测到一个一般的结论:
对于, .
7.(2009全国卷Ⅱ理)的展开式中的系数为 。
8.(2009重庆卷理)的展开式中的系数是( )
A.16 B.70 C.560 D.1120
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