内容正文:
专题04 二项式定理
知识点1 二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+Can-2b2+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有n+1项.
(3)二项式系数:各项的系数C(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
知识点2二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第k+1项叫做二项展开式的通项,记作Tk+1=Can-kbk.
知识点3二项式系数的性质
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
增减性
与最
大值
增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数,相等,且同时取得最大值
各二项
式系数
的和
(1)C+C+C+…+C=2n;
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1
考点1 二项式定理的正用、逆用
【例1】设,化简( )
A. B. C. D.
【解后感悟】(1)(a+b)n的二项展开式有n+1项,是和的形式,各项的幂指数规律是:①各项的次数和等于n;②字母a按降幂排列,从第一项起,次数由n逐项减1直到0;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n.
(2)逆用二项式定理可以化简多项式,体现的是整体思想.注意分析已知多项式的特点,向二项展开式的形式靠拢.
【变式1-1】二项式的展开式中共有( )项.
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式1-2】化简的结果为( )
A.x4 B. C. D.
【变式1-3】化简( )
A. B. C. D.
考点2 二项式系数与项的系数问题
【例2】若的展开式中的系数与的系数相等,则______.
【解后感悟】1.二项式系数都是组合数C(r=0,1,2,…,n),它与二项展开式中某一项的系数不一定相等,要注意区分“二项式系数”与二项式展开式中“项的系数”这两个概念.
2.第r+1项的系数是此项字母前的数连同符号,而此项的二项式系数为C.例如,在(1+2x)7的展开式中,第四项是T4=C17-3(2x)3,其二项式系数是C=35,而第四项的系数是C23=280.
【变式2-1】在的展开式中,第四项为( )
A.160 B. C. D.
【变式2-2】二项式的展开式中第10项是常数项,则常数项的值是______(用数字作答).
【变式2-3】若二项式展开式中各项系数之和为,则___________.(用数字作答)
考点3 求二项展开式中的特定项
【例3】(2023·河南洛阳·校联考三模)的展开式中常数项为______(用数字作答).
【解后感悟】1.求二项展开式的特定项的常见题型
(1)求第r项,Tr=Can-r+1br-1;
(2)求含xr的项(或xpyq的项);
(3)求常数项;
(4)求有理项.
2.求二项展开式的特定项的常用方法
(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项);
(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解;
(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.
【变式3-1】(2023·辽宁葫芦岛·统考一模)的展开式中的系数为( )
A.-80 B.-100 C.100 D.80
【变式3-2】(2023·北京东城·统考一模)在的展开式中,的系数为60,则实数______.
【变式3-3】(2023·江苏·二模)二项式的展开式的第项为常数项,则 __________.
考点4 二项式系数和问题(赋值法)
【例4】(2023·云南曲靖·曲靖一中校考模拟预测)若,则_________.
【解后感悟】二项展开式中系数和的求法
(1)对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R,m,n∈N*)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(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可;
(2)一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),
奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,
偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
【变式4-1】(2023春·湖北·高二校联考阶段练习)若,则( )
A.45 B.27 C.15 D.3
【变式4-2】(2023·北京海淀·清华附中校考模拟预测)已知,则___