内容正文:
第05讲 二项式定理
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课程标准
课标解读
1. 理解二项式定理的概念,会用二项式定理求解二项展开式;
2. 掌握二项式系数的规律和指数的变化规律.
3. 掌握多项式展开式的通项及特殊项或系数.
通过本节课的学习,要求能运用二项式定理求解二项展开式,会求展开式中的二项式系数,特殊项及特殊项系数,能用待定法求展开式中的待定系数.能解决与二项式定理相关的综合问题.
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知识精讲
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知识点
1. 二项式定理及基本概念:
(1)二项式展开式:右边的多项式叫做的二项展开式.
(2)二项式系数:展开式中各项的系数.
(3)项数:共项,是关于与的齐次多项式.
(4)通项:展开式中的第项叫做二项式展开式的通项。用表示.
【微点拨】
①项数:展开式中总共有项。
②顺序:注意正确选择,,其顺序不能更改。与是不同的。
③指数:的指数从逐项减到,是降幂排列。的指数从逐项减到,是升幂排列。各项的次数和等
于.
④系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是项的系数是与的系数(包括二项式系数)。
2.“杨辉三角”与二项式定理的性质:
(1)二项式系数的对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即,
(它反映了组合数的性质:),直线 将函数 的图象分成
对称的两部分,它是图象的对称轴.
(2)二项式系数和:令,则二项式系数的和为
,
变形式。
(3)奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:
在二项式定理中,令,则,
从而得到:
(4)奇数项的系数和与偶数项的系数和:
(5)二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数是偶数时,则中间一项的二项式系数取得最大值。如果二项式的幂指数是奇数时,则中间两项的二项式系数,同时取得最大值。
⑥系数的最大项:求展开式中最大的项,一般采用待定系数法。设展开式中各项
系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来。
3.常用结论:
令
令
令,则二项式系数的和为,
变形式.
【微点拨】
1.二项式定理的核心是通项公式,求解此类问题可以分两步完成:第一步根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中n和k的隐含条件,即n,k均为非负整数,且n≥k,
如常数项指数为零、有理项指数为整数等);第二步是根据所求的指数,再求所求解的项.
2.求两个多项式的积的特定项,可先化简或利用分类加法计数原理讨论求解.
3.解题技巧与方法总结
(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m (a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,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+…=.
4.整除问题和求近似值是二项式定理中两类常见的应用问题,整除问题中要关注展开式的最后几项,而求近似值则应关注展开式的前几项.
5. 求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略:
(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第项,再由特定项的特点求出值即可.
(2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数的值,再由通项写出第项,由特定项得出值,最后求出特定项的系数.
6. 运用二项式定理的解题策略
(1)正用:求形式简单的二项展开式时可直接由二项式定理展开,展开时注意二项展开式的特点:前一个字母是降幂,后一个字母是升幂.形如的展开式中会出现正负间隔的情况.对较繁杂的式子,先化简再用二项式定理展开.
(2)逆用:逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项的系数.
提醒:逆用二项式定理时如果项的系数是正负相间的,则是的形式. 二项式定理的应用基本思路是正用或逆用二项式定理,注意选择合适的形式.
【即学即练1】的展开式的第8项的系数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
结合二项式的展开式的通项公式得到,令,即可求出结果.
【详解】
由题意得,令,得,所以的展开式的第8项的系数是.
故选:C.
【即学即练2】若,则等于( )
A.284 B.356 C.364 D.378
【答案】C
【解析】
【分析】
利用赋值法列出关于系数的方程组即可求解﹒
【详解】
令,则①,
令,则②,
①②两式左、右分别相加,得,
∴,再令,则,
∴.
故选:C﹒
【即学即练3】若的展开式中,只有第6项的二项式系数最大,则该项式的展开式中常数项为( )
A.90 B.-90 C.