内容正文:
二项式定理
1 能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理.
2 会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识梳理
1.二项式定理
(1)定理:(a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(2)通项:第k+1项为Tk+1=Can-kbk.
(3)二项式系数:二项展开式中各项的二项式系数为C(k=0,1,2,…,n).
2.二项式系数的性质
二项展开式形式具有的特点
(1)项数为n+1.
(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数和为n.
(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
学霸笔记
1.二项式的通项易误认为是第k项,实质上是第k+1项.
2.(a+b)n与(b+a)n虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不相同的,所以公式中的第一个量a与第二个量b的位置不能颠倒.
3.易混淆二项式中的“项”“项的系数”“项的二项式系数”等概念,注意项的系数是指非字母因数部分,包含符号等,二项式系数仅指C(k=0,1,…,n).
进阶诊断
1.判断正误
(1)Can-kbk是(a+b)n的展开式的第k项.( × )
(2)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( √ )
(3)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( × )
(4)(a+b)n某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.( √ )
2.(选择性必修第三册·P31T4改编)(2x-1)10的展开式的第6项的系数是( D )
A.26C B.-24C
C.25C D.-25C
3.(选择性必修第三册·P34T6改编)(2x3-)10的展开式中的常数项是( D )
A.32 B.-32
C.252 D.-252
4.已知(+)n(a为常数)的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a的值为( C )
A.1 B.±1
C.2 D.±2
5.(2x-1)6的展开式中,二项式系数最大的项的系数是-160(用数字作答).
6.(选择性必修第三册·P34习题T2改编)(x+2y)·(x-y)5的展开式中x3y3的系数是10.
求展开式中的特定项或特定项的系数 多维贯通
求二项展开式中的特定项
1.(2021·北京卷)(x3-)4的展开式中常数项是-4.
解析:由二项式展开公式可得C·(x3)1·(-)3=-4.
2.(2021·上海卷)已知二项式(x+a)5展开式中,x2项的系数为80,则a=2.
解析:由二项式展开公式可得,Cx2a3=80x2,解得a=2.
3.(2019·浙江卷)在二项式(+x)9的展开式中,常数项是16;系数为有理数的项的个数是5.
解析:由题意,(+x)9的通项公式为Tk+1=C()9-k·xk(k=0,1,2,…,9).当k=0时,可得常数项为T1=C()9=16.若展开式的系数为有理数,则k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10共5个.
方 法 规 律
求形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤
第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式Tr+1=Can-rbr,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);
第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r;
第三步,把r代入通项公式中,即可求出Tr+1,有时还需要先求n,再求r,才能求出Tr+1或者其他量.
形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式
4.(2019·全国卷Ⅲ)(1+2x2)(1+x)4的展开式中x3的系数为( A )
A.12 B.16
C.20 D.24
解析:因为(1+2x2)(1+x)4=(1+x)4+2x2·(1+x)4,其中(1+x)4的展开式中x3的系数为C=4,2x2·(1+x)4的展开式中x3的系数为2C=8,所以(1+2x2)(1+x)4的展开式中x3的系数为4+8=12.
5.(2020·全国卷Ⅰ)(x+)(x+y)5的展开式中x3y3的系数为( C )
A.5 B.10
C.15 D.20
解析:要求(x+)(x+y)5的展开式中x3y3的系数,只要分别求出(x+y)5的展开式中x2y3和x4y的系数再相加即可.由二项式定理可得(x+y)5的展开式中x2y3的系数为C=10,x4y的系数为C=5,故(x+)(x+y)5的展开式中x3y3的系数为10+5=15.
方 法 规 律
求解形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤
第一步,根据二项式定理把(a+