内容正文:
6.3二项式定理
第6章 计数原理
教师
xxx
人教A版(2019) 选择性必修第三册
今天是星期四,
7天后的这一天是星期几呢?
15天后的这一天呢?
计算方法:用天数除以7,看余数是多少,再用
4加余数来推算.
30天后的这一天呢?
星期四
星期五
星期六
问题引入
↓
↓
↓
若今天是星期四, 天后的这一天是星期几呢?
除以7的余数是多少?
展开后的表达式是什么样的?
问题引入
(a+b)2=(a+b)(a+b)=a2+2ab+b2
思考:使用组合的观点说明(a+b)2是如何展开的。
(a+b)2==a2+2ab+b2
分析:(a+b)2可以看作是2个(a+b)相乘得到,
即(a+b)2= (a+b) (a+b)
因此以每个(a+b)中的b作为研究对象:
每个都不取b的情况有 种,则a2前的系数为
恰有1个取b的情况有 种,则ab前的系数为
恰有2个取b的情况有 种,则b2前的系数为
.
;
;
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使用上述方法展开(a+b)3
(a+b)3==a3+3a2b+3ab2+b3
分析:(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b)
① 项: a3 a2b ab2 b3
② 系数:
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使用上述方法展开(a+b)n
(a+b)n=
分析:(a+b)n = (a+b)(a+b)...(a+b)
① 项: an an-1b ... an-kbk ... bn
② 系数: ... ...
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一、二项式定理
公式(a+b)n=an+an-1b1+…+an-kbk+…+bn,n∈N*叫做二项式定理.
右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,其中各项的系数(k=0,1,2,…,n)叫做二项式系数.
式中的an-kbk叫做二项展开式的通项,用Tk+1表示,即通项为展开式的第k+1项:Tk+1=an-kbk.
在二项式定理中,若设a=1,b=x,则得到公式:
(1+x)n=+x+x2+…+xk+…+xn.
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【提示】1.二项式定理中二项展开式的特点
(1)项数:它有n+1项;
(2)次数:各项的次数都等于二项式的次数n;
(3)顺序:字母a按降幂排列,次数由n递减到0;字母b按升幂排列,次数由0递增到n;
(4)系数:二项展开式中,二项式系数为(k=0,1,2,…,n),这是一组仅与二项式的次数n有关的n+1个组合数,而与a,b无关.
2.对通项的理解
(1)它是(a+b)n展开式的第k+1项,这里k=0,1,2,…,n;
(2)字母a,b是一种“符号”,实际上它们可以是数或式,只要具备二项式的形式,就可以用二项式定理写出展开式及其通项;
(3)展开式是对(a+b)n这个标准形式而言的,还可以对式子进行变形,例如,对于(b-a)n,可转化为(-a+b)n,我们有Tk+1=(-1)n-kan-kbk.
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常考题型
一、二项展开式及其简单应用
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◆求二项展开式的常见思路
1.简单的二项式问题,直接运用二项式定理展开.
2.较复杂的二项式问题,可根据二项式的结构特征进行适当变形,简化展开二项式的过程,使问题的解决更加简便.
3.含负号的二项展开式形如(a-b)n的展开式中会出现正、负间隔的情况.
训练题 (2x+1)5-5(2x+1)4+10(2x+1)3-10(2x+1)2+5(2x+1)-1.
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二、求二项展开式特定项或系数问题
【答案】D
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◆求展开式中特定项的方法
1.依据条件写出第r+1项;
2. 根据特定项的指数特征,列出关于r的方程;
3.求出r值;
4.代回第r+1项即可.
【注意】
1.Tr+1是第r+1项;
2.若求第m项,则令k+1=m,直接代入通项求解.
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B
14
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【答案】B
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C
B
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3.求项的系数
例4 [2020·山东临沂高三联考](a+2b-3c)4的展开式中abc2的系数为 .
【答案】216
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◆解多项式的展开式问题的两种思路
1. 转化为二项式求解
(1)求多项式(a1+a2+…+an)n的展开式,可以把其中几项结合,转化为二项式,再利用二项式定理展开.
(2)常见类型
①完全平方型:如(x2-2x+1)n=(x-1)2n;
②因式分解型:如(x2-2x-3)n=(x-3)n·
(x+1)n;
③结合律型:如(a+2b-3c)4=[(a+2b)-3c]