内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质
学习任务目标
1.了解二项式系数的性质,并能解决简单的问题.(数学抽象)
2.能用赋值法解决与二项式系数有关的问题.(数学运算)
(1)(a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn,n∈N*.
(2)(x+2)8的展开式中的第6项为1 792x3,其二项式系数为56.
知识点一 二项式系数的性质
(1)对称性:在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C,C=C,…,C=C.
(2)增减性与最大值:当k<时,C随k的增加而增大;由对称性知,当k>时,C随k的增加而减小.当n是偶数时,中间的一项C取得最大值;当n是奇数时,中间的两项C与C相等,且同时取得最大值.
[微训练]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)二项展开式的二项式系数和为C+C+…+C. (×)
(2)二项展开式中系数最大项与二项式系数最大项相同. (×)
(3)二项展开式的项的系数是先增后减的. (×)
2.的展开式中二项式系数最大的项是( )
A.第6项 B.第8项 C.第5,6项 D.第6,7项
D 解析:由n=11为奇数,则展开式中C与C相等,且同时取得最大值,即第6项和第7项的二项式系数相等,且最大.
知识点二 二项式系数的和
(1)C+C+C+…+C=2n;
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
[微训练]
1.(1-2x)15的展开式中的各项系数和是( )
A.1 B.-1 C.215 D.315
B 解析:令x=1,即得各项系数和,所以各项系数和为-1.
2.若(1+x)n(3-x)的展开式中各项系数的和为1 024,则n的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
B 解析:由题意知(1+1)n×(3-1)=1 024,即2n+1=1 024,所以n=9.故选B.
二项式系数性质的简单应用
【例1】 在的二项展开式中,各项系数之和为M,各项二项式系数之和为N,且M+N=72,则展开式中常数项为( )
A.18 B.12 C.9 D.6
C 解析:令x=1,可得各项系数之和M=(1+3)n=4n,各项二项式系数之和N=2n,而M+N=4n+2n=72,解得n=3.所以=.其展开式的通项为Tk+1=C()3-k=3kCx.令-k=0,得k=1,可得展开式中的常数项为T2=31C=9.故选C.
【例2】 若的展开式中各项系数之和为729,则该展开式的二项式系数之和为________,x2项的系数为________.
64 160 解析:依题意,令x=1,得3n=729,则n=6,所以二项式系数之和为26=64.的展开式的通项是Tk+1=C·(2x)6-k·=C·26-kx.令6-=2,得k=3.因此,在该二项式的展开式中,x2项的系数是C·26-3=160.
【类题通法】
二项式系数的最大项的求法
求二项式系数的最大项,根据二项式系数的性质对(a+b)n中的n进行讨论.
①当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;
②当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
1.(多选)已知的展开式的第10项是常数,则( )
A.n=21
B.展开式的各项系数和为236
C.展开式的中二项式系数最大的项只有第18项
D.展开式中系数最大的项为第19项
BD 解析:T10=C()n-9·=Cx,
由T10为常数,得=0,所以n=36,展开式的各项系数和为236,且第19项的二项式系数及系数最大.
2.已知(a+)n的展开式中奇数项的系数和为512,求展开式的第8项.
解:因为C+C+C+…=2n-1=512=29,
所以n=10,所以T8=Ca3()7=120a.
求展开式的系数和
关于展开式(1-2x)2 020=a0+a1x+a2x2+…+a2 020x2 020(x∈R),回答下列问题.
探究1:如何对x赋值可得a0+a1+a2+…+a2 020?
提示:令x=1,可得a0+a1+a2+…+a2 020.
探究2:如何得到a0-a1+a2-…-a2 019+a2 020?
提示:令x=-1,可得a0-a1+a2-…-a2 019+a2 020.
探究3:将(1-2x)2 020=a0+a1x+a2x2+…+a2 020x2 020与(1+2x)2 020=b0+b1x+b2x2+…+b2 020x2 020对比,思考|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 020|与b0+b1+b2+…+b2 020有什么关系?
提示:|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 020|与b0+b1+b2+…+b2 020相等.
探究4:为了得到a1+2a2+…+2 019·a2 019+2 020a2 020的值,应如何