内容正文:
第3讲 二项式定理
1.掌握二项式定理和二项式定理的系数特征.
2.能灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题.
1.灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质是重点.
2.灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题是难点.
3.二项式公式要熟练,尤其是展开式、通项公式、二项式系数的性质.
二项式定理
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这个公式所表示的定理叫做二项式定理,等号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.二项展开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:.
注意:(1)指的是第项,是第项的二项式的系数.
(2)与相同,但具体到它们展开式的某一项却是不同的,所以公式中的与位置不能颠倒.
例1.求的展开式.
【答案】
【解析】
练习1.的近似值(精确到0.001)是________
【答案】
【解析】
对二项式要先有一个宏观的认识.了解构成二项式的基本元素.
例2.在的展开式中的系数是( )
A. -14 B. 14 C. -28 D. 28
【答案】B
【解析】对于多项展开式中的某一项的总数的寻求,“化整为零”是基本方法之一,
==,又的展开式中的系数为,的系数为,所以原展开式中的系数为,应选B.
练习1.设则的展开式中的的系数不可能是( )
A. 10 B. 40 C. 50 D. 80
【答案】C
【解析】立足于二项展开式的通项公式:.当时,,的系数为;当时,,的系数为;当时,,的系数为;当时,,的系数为.综上可知,选C.
练习2.求的二项展开式中,第4项的系数和第4项的二项式系数.
【答案】第4项的系数是280,第4项的二项式系数是35.
【解析】的二项展开式第4项为,所以第4项的二项式系数为,第4项的系数为
根据定义辨析与判断是本部分的难点.要结合定义,逐个突破.
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.
2.
增减性:当时,二项式系数逐渐增大;当,二项式系数逐渐减小.
3.
最大值:当是偶数时,中间一项(第项)的二项式系数最大,最大值为;当是奇数时,中间两项(第项和第项)的二项式系数相等,且同时取得最大值,最大值为和.
4.各二项式系数的和:的展开式的各个二项式系数的和等于,即;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.
例3.已知的展开式中的第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( )
A.
B. C. D.
【答案】D
【解析】因为的展开式中的第4项与第8项的二项式系数分别为和,得;从而有;
又因为,所以奇数项的二项式系数和为.
练习1.展开式中只有第六项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )
A. 180 B. 90 C. 45 D. 360
【答案】A
【解析】由于展开式中只有第六项的二项式系数最大,故,
故展开式的通项公式为,令,求得,
所以展开式中的常数项是,故选A.
在二项展开式的通项公式中,求展开式中的常数项,求某项的系数,二项式系数的性质,属于基础题,应该熟悉掌握.
例4.已知,求:
(1)
的值;
(2)
及的值;
(3) 二项式系数和.
【答案】(1)-1(2)1093,-1094(3)128
【解析】(1)令,则.
(2)令,则;令,则;
于是,,.
(3)二项式系数和为.
练习1. 在的展开式中,求:
(1)二项式系数的和;
(2)各项系数的和;
(3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和;
(4)奇数项系数和与偶数项系数和;
(5)的奇次项系数和与的偶次项系数和.
【答案】(1)(2)1(3),(4),(5),
【解析】设,(*)各项系数和即为,奇数项系数和为,偶数项系数和为 ,的奇次项系数和为,的偶次项系数和为.由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和.
(1)
二项式系数和为.
(2)
令,各项系数和为.
(3)
奇数项的二项式系数和为 ;偶数项的二项式系数和为.
(4)
令,得到;①令,得②;①+②得,所以奇数项的系数和为;①-②得,所以偶数项的系数和为.
(5)
的奇次项系数和为;的偶次项系数和为.
“赋值法”普遍适用于恒等式,求其展开式的各项系数之和常用赋值法,是一种重要的方法.
二项式定理的应用
1. 利用二项式定理求代数式的值
2. 利用二项式定理求二项式中特定项及其系数
3. 利用二项式定理求展开式中某些项系