内容正文:
6.3.2 二项式定理的性质
一、二项式定理的性质
1、对称性:在的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,
即,,…,
2、增减性与最大值
当时,随的增加而增大;当时,随的增加而减小;
二、巧用赋值法解决二项式定理中的系数和问题
1、求二项式系数和:
(1)令,则
(2)令,则,即偶数项的二项式系数和等于奇数项的二项式系数和,也即
2、求各项系数和
(1)形如,求各项系数之和,只需令,则各项系数和分别为,;
(2)形如求各项系数之和,只需令,则各项系数之和为;
(3)若,则的各项系数之和为,
奇数项系数之和为,偶数项系数之和为
三、二项式系数的最值与项的系数的最值问题
1、二项式系数的最值问题
如果二项式的幂指数是偶数,中间项时第项,其二项式系数最大;
如果二项式的幂指数是奇数,中间项有两项,即为第项和第项,
它们的二项式系数和相等且最大;
2、项的系数的最值问题
求常规二项展开式中的系数最大项时,可设第项的系数为最大,然后解不等式即可
四、应用二项式定理解决整除问题的方法
用二项式定理处理整除问题,需要构造一个与题目有关的二项式,通常把被除数的幂的底数写成除数(或与除数密切相关的数)与某数的和或差的形式,再利用二次项定理展开,只需考虑后面(或前面)的一项或两项即可。
【注意】在解决问题时要注意余数的范围,(为余数,,是除数),利用二项式定理展开变形后,若剩余部分是负数,要注意转化为正数。
五、杨辉三角:
当n依次取1,2,3,…时,(a+b)n展开式的二项式系数可以表示成如下形式:
(a+b)1………………………………1 1
(a+b)2……………………………1 2 1
(a+b)3…………………………1 3 3 1
(a+b)4………………………1 4 6 4 1
(a+b)5……………………1 5 10 10 5 1
(a+b)6…………………1 6 15 20 15 6 1
… …上表称为“杨辉三角”.
从上面的表示形式可以直观地看出“杨辉三角”的特点:
(1)在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等;
(2)在相邻的两行中,除1以外的其余各数都等于它“肩上”两个数字之和.
由此可知,当二项式次数不大时,可借助“杨辉三角”直接写出各项的二项式系数.
题型一 二项式系数的和与各项系数的和
【例1】(2022秋·河南南阳·高二校考阶段练习)已知的展开式中第3项与第9项的二项式系数相等,则所有偶数项的二项式系数之和为( )
A.211 B.210 C.29 D.28
【变式1-1】(2022春·陕西渭南·高二统考期末)若,则的值是( )
A.1 B.2 C. D.
【变式1-2】(2022秋·上海杨浦·高二校考期末)已知,则( )
A.128 B.2187 C.78125 D.823543
【变式1-3】(2023·高三课时练习)若,x∈R,则的值为( ).
A. B. C. D.
【变式1-4】(2022春·湖北·高二校联考阶段练习)已知,则___________.
题型二 二项式系数最值问题
【例2】(2022春·陕西宝鸡·高二统考期末)展开式中二项式系数最大的项是( )
A. B. C.和 D.和
【变式2-1】(2023·全国·高二专题练习)已知为正整数,展开式的二项式系数的最大值为,展开式的二项式系数的最大值为,且,则的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式2-2】(2022春·甘肃酒泉·高二统考期末)若展开式中只有第4项的二项式系数最大,则展开式的常数项是( )
A.160 B.60 C. D.
【变式2-3】(2022春·重庆·高二校联考阶段练习)(多选)已知的展开式中第6项的二项式系数最大,则的值可以为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
题型三 项的系数最值问题
【例3】(2023·高二课时练习)已知在的二项展开式中,各项的系数之和比各项的二项式系数之和大992,求该二项展开式中系数最大的项.
【变式3-1】(2022秋·上海·高二校考期末)在的二项展开式中,系数最大的项为______.
【变式3-2】