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(理)第3节 二项式定理
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1.能用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.
1.二项展开式中特定项或系数问题,达成直观想象和数学运算的素养.
2.二项式系数及项的系数问题,增强逻辑推理和数学运算的素养.
3.多项式展开式中的特定项或系数问题,提升逻辑推理和数学运算的素养.
预计2024年的高考将从以下四个方面进行考查:
1.二项展开式中特定项或系数.
2.二项式展开式系数最大项.
3.二项式系数与二项式系数和的计算.
4.二项式与其他知识的结合.一般以选择题、填空题形式出现,难度不大,属基础题型.
[要点梳理]
1.二项式定理
(1)二项式定理: (a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-rbr+…+Cbn(n∈N*) ;
(2)通项公式:Tr+1= Can-rbr ,它表示第 r+1 项;
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C,C,…,C.
2.二项式系数的性质
性质
性质描述
对称性
与首末等距离的两个二项式系数相等,即 C=C
增减性
二项式
系数C
当k<(n∈N*)时,是 递增 的
当k>(n∈N*)时,是 递减 的
二项式系
数最大值
当n为偶数时,中间的一项 n 取得最大值
当n为奇数时,中间的两项与取最大值
3.各二项式系数和
(1)(a+b)n展开式的各二项式系数和:C+C+C+…+C= 2n .
(2)偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C+C+C+…=C+C+C+…= 2n-1 .
二项展开式形式上的特点
(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的指数的和为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0逐项增1直到n.
(4)二项式的系数从C,C,…一直到C,C.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Can-kbk是二项展开式的第k项.( )
(2)通项Can-kbk中的a和b不能互换.( )
(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的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( )
(5)C-2C+3C-…+(-1)n-1nC=0.( )
(6)C+C+C+…=C+C+C+….( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
(6)√
◆[教材改编]
1.(P31例2(2))若n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( )
A.10 B.20 C.30 D.120
解析:B [二项式系数之和2n=64,所以n=6,Tk+1=C·x6-k·k=Cx6-2k,当6-2k=0,即当k=3时为常数项,T4=C=20.]
2.(P41B组T5)若(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a2+a4的值为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
解析:B [令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4=0,令x=-1,则a0-a1+a2-a3+a4=16,两式相加得a0+a2+a4=8.]
◆[小题纠偏]
1.5的展开式中的x4系数为( )
A.10 B.20
C.40 D.80
解析:C [Tr+1=C(x2)5-rr=C2rx10-3r,由10-3r=4,得r=2,所以x4的系数为C×22=40.]
2.(2022·北京卷,8)若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a0+a2+a4=( )
A.40 B.41 C.-40 D.-41
解析:B [当x=1时,1=a4+a3+a2+a1+a0①;当x=-1时,81=a4-a3+a2-a1+a0②;①+②得原式=41.]
3.(2020·全国Ⅲ卷)6的展开式中常数项是 ________ (用数字作答).
解析:因为Tr+1=Cx2(6-r)2rx-r=2rCx12-3r,由12-3r=0得r=4,所以常数项为240.
答案:240
考点一 求二项展开式中的特定项或特定项的系数(多维探究)
●[角度1] 求展开式中的某一项
[典例1] (2021·北京卷,11)4的展开式中常数项为 ________ .
[解析] 4展开式的通项为Tr+1=
C(x3)4-rr=(-1)rCx12-4r
令12-4r=0,∴r=3,所以常数项为
T4=(-1)3C=-4.
[答案] -4
(1)求展开式中的第n项,可依据二项展开式的通项直接求出第n项.
(2)求展开式中的特定项,可依据