内容正文:
专题2 二项式定理的重要题型
二项式定理的重要题型有:求二项展开式的特定项、求系数或二项式系数和以及实际应用等.
题型一 二项展开式的系数和问题
[例1] 在(2x-3y)10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)x的奇次项系数和与x的偶次项系数和.
[解] 设(2x-3y)10=a0x10+a1x9y+a2x8y2+…+a10y10,(*)
各项系数的和为a0+a1+…+a10,奇数项系数和为a0+a2+…+a10,偶数项系数和为a1+a3+a5+…+a9,x的奇次项系数和为a1+a3+a5+…+a9,x的偶次项系数和为a0+a2+a4+…+a10.由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和.
(1)二项式系数的和为++…+=210.
(2)令x=y=1,各项系数和为(2-3)10=(-1)10=1.
(3)奇数项的二项式系数和为++…+=29,
偶数项的二项式系数和为++…+=29.
(4)令x=y=1,得到a0+a1+a2+…+a10=1,①
令x=1,y=-1(或x=-1,y=1),得a0-a1+a2-a3+…+a10=510,②
①+②,得2(a0+a2+…+a10)=1+510,∴奇数项系数和为;
①-②,得2(a1+a3+…+a9)=1-510,∴偶数项系数和为.
(5)x的奇次项系数和为a1+a3+a5+…+a9=;
x的偶次项系数和为a0+a2+a4+…+a10=.
赋值法求系数和的应用技巧
(1)“赋值法”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),奇次项系数之和为a0+a2+a4+…=,偶次项系数之和为a1+a3+a5+…=,令x=0,可得a0=f(0).
题型二 两个二项式的积与三项式问题
[例2] (1)若(x+a)2的展开式中常数项为-1,则a的值为 ( )
A.1 B.8
C.-1或-9 D.1或9
[解析] ∵(x+a)2=x2+2ax+a2,展开式的通项为Tr+1=(-1)r=(-1)rxr-5,
∴(x+a)2展开式的常数项为-+2a-a2,
∴-+2a-a2=-1,解得a=1或9.
[答案] D
(2)(x2+x+y)5的展开式中x5y2的系数为 ( )
A.10 B.20
C.30 D.60
[解析] 方法一:(x2+x+y)5的展开式的通项为Tr+1=(x2+x)5-r·yr,令r=2,则T3=(x2+x)3y2.又(x2+x)3的展开式的通项为(x2)3-k·xk=x6-k,令6-k=5,则k=1,∴(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为=30.
方法二:从5个x2+x+y中选2个,使其出y,再从3个x2+x+y中选2个,使其出x2,剩下的一个使其出x,则x5y2的系数为=30.
[答案] C
两个二项式之积与三项式的展开式问题
(1)形如(a+b)m(c+d)n的展开式问题
①若n,m中一个比较小,可考虑把它展开,如(a+b)2·(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展开分别求解.
②观察(a+b)n(c+d)m是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.
③利用二项式展开式的原理综合考虑.
(2)形如(a+b+c)n的展开式问题
求(a+b+c)n的某项式,关键是将其看作一个二项式,然后求解,再将通项中的二项式展开求解,合并同类项再求解即可或可利用展开式的原理求解.
章末优化提升
考点一 两个计数原理
[例1] (1)某体育彩票规定:从01至36共36个号中选出7个作为一注,每注2元.某人想从01至10中选3个连续的号,从11至20中选2个连续的号,从21至30中选1个号,从31至36中选1个号组成一注,若这人想把满足这种特殊要求的号买全,则他要花的钱数为 ( )
A.3 360元 B.6 720元
C.4 320元 D.8 640元
[解析] 从01至10中选3个连续的号共有8种选法;
从11至20中选2个连续的号共有9种选法;
从21至30中选1个号共有10种选法;
从31至36中选1个号共有6种选法,
所以共有8×9×10×6=4 320种选法,要花4 320×2=8 640(元).
[答案] D
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