内容正文:
第二节
能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理.
会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
知识梳理
1.二项式定理
二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N+)
二项展开式的通项
Tk+1=Can-kbk,它表示展开式的第k+1项
二项式系数
C(k=0,1,…,n)
2.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项取得最大值;当n是奇数时,中间的两项相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数的和:(a+b)n的展开式的各二项式系数的和等于2n.
二项展开式形式具有的特点
(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,次数由零逐项增1直到n.
学霸笔记
1.二项式的通项易误认为是第k项,实质上是第k+1项.
2.(a+b)n与(b+a)n虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不相同的,所以公式中的第一个量a与第二个量b的位置不能颠倒.
3.易混淆二项式中的“项”“项的系数”“项的二项式系数”等概念,注意项的系数是指非字母因数部分,包含符号等,二项式系数仅指C(k=0,1,…,n).
进阶诊断
1.判断正误
(1)Can-kbk是(a+b)n的展开式的第k项.( × )
(2)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( √ )
(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某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.( √ )
2.(2x-1)10的展开式的第6项的系数是( )
A.26C B.-24C
C.25C D.-25C
答案:D
3.(多选)已知(a+b)n的展开式中第5项的二项式系数最大,则n的值可以为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
ABC 解析:∵(a+b)n的展开式中第5项的二项式系数C最大,∴n=7或n=8或n=9.
4.已知(+)n(a为常数)的展开式的二项式系数之和为32,常数项为80,则a的值为( )
A.1 B.±1
C.2 D.±2
答案:C
5.(2022·北京卷)若(2x-1)4=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则a0+a2+a4=( )
A. 40 B. 41
C. -40 D. -41
B 解析:令x=1,则a4+a3+a2+a1+a0=1,
令x=-1,则a4-a3+a2-a1+a0==81,
故a4+a2+a0==41,B选项正确.
6.(x+2y)·(x-y)5的展开式中x3y3的系数是________.
答案:10
考点1 求展开式中的特定项或特定项的系数 多维贯通
考向1 求二项展开式中的特定项
1.(2021·北京卷)(x3-)4的展开式中常数项是________.
答案:-4 解析:由二项式展开公式可得C·(x3)1·(-)3=-4.
2.(2021·上海卷)已知二项式(x+a)5展开式中,x2项的系数为80,则a=________.
答案:2 解析:由二项式展开公式可得,Cx2a3=80x2,解得a=2.
3.(2023·德州模拟)若n∈Z,且3≤n≤6,则的展开式中的常数项为________.
答案:4 解析:的通项公式为Tk+1=Cxn-k·=Cxn-4k(k=0,1,…,n),
因为3≤n≤6,令n-4k=0,
解得n=4,k=1,
所以的展开式中的常数项为C=4.
求形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤
第一步,利用二项式定理写出二项展开式的通项公式Tr+1=Can-rbr,常把字母和系数分离开来(注意符号不要出错);
第二步,根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r;
第三步,把r代入通项公式中,即可求出Tr+1,有时还需要先求n,再求r,才能求出Tr+1或者其他量.
考向2 形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式
4.(2020·全国卷Ⅰ)(x+)(x+y)5的展开式中x3y3的系数为( )
A.5 B.10
C.15 D.20
C 解析:要求(x+)(x+y)5的展开式中x3y3的系数,只要分别求出(x+y)5的展开式中x2y3和x4y的系数再相加即可.由二项式定理可得(x+y)5的展开式中x2y3的系数