内容正文:
第3节 二项式定理 ► 对应学生用书P233
[课标要求] 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.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*).
(2)通项公式:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1项.
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数为C,C,…,C.
2.二项式系数的性质
[必记结论]
若二项展开式的通项为Tr+1=g(r)·xh(r)(r=0,1,2,…,n),g(r)≠0,则有以下常见结论:
(1)h(r)=0⇔Tr+1是常数项.
(2)h(r)是非负整数⇔Tr+1是整式项.
(3)h(r)是负整数⇔Tr+1是分式项.
(4)h(r)是整数⇔Tr+1是有理项.
【小题热身】
1.的展开式中,含x4项的系数为( )
A.4 B.6
C.10 D.15
解析:选B.的展开式通项为Tr+1=C·x6-r·=C·x6-2r,
令6-2r=4,解得r=1,因此,展开式中含x4项的系数为C16=6.
2.++=a0+a1x
+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a1+a2+a3+a4=( )
A.49 B.56 C.59 D.64
解析:选C.令x=1,a0+a1+a2+a3+a4=++=59.
3.二项式(x+)n(n∈N*)展开式中只有一项的系数为有理数,则n可能取值为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
解析:选B.Tr+1=C·3·2·xn-r,若系数为有理数,则n-r是2的倍数,r是3的倍数,n=7,r=3符合题意,故选B.
4.已知n∈N*,的展开式中只有第7项的二项式系数最大,则该二项式展开式中各项系数和为________.
解析:∵n∈N*,的展开式中只有第7项的二项式系数C最大,
∴n=12,令x=1,所以该二项式展开式中各项系数和为212.
答案:212
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 二项式中的特定项及系数问题
【典例引领】
二项式展开式问题
[例1] (1)展开式中x项的系数为( )
A.28 B.-28
C.112 D.-112
解析:选C.展开式的通项公式为Tr+1=Cr=Cx.
要求x项的系数,只需=1,解得r=2,
所以C=4×=112.
(2)二项式的展开式的常数项为60,则a的值为( )
A.2 B.-2 C.±2 D.±3
解析:选C.Tr+1=C=Ca6-rx12-3r,令12-3r=0,所以r=4.
令Ca2=60,解得a=±2.
【思维升华】 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.
两个多项式积的展开式问题
[例2] (1)·的展开式中的常数项为( )
A.12 B.15
C.20 D.35
解析:选C.的展开式的通项公式为Tk+1=Cxk,的展开式的通项公式为Tr+1=Cx-r,
故·的展开式的通项公式为T=CCxk-r,令k-r=0,可得k=r,
故展开式中的常数项为CC+CC+CC+CC=20.
(2)(2022·新高考Ⅰ)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为____________(用数字作答).
解析:因为=-,
所以的展开式中含x2y6的项为Cx2y6-Cx3y5=-28x2y6,
的展开式中x2y6的系数为-28.
答案:-28
【思维升华】 求形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤
第一步,根据二项式定理把(a+b)m与(c+d)n分别展开,并写出其通项公式;
第二步,根据特定项的次数,分析特定项可由(a+b)m与(c+d)n的展开式中的哪些项相乘得到;
第三步,把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.
三项展开式问题
[例3] (1)(一题多法)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )
A.10 B.20
C.30 D.60
解析:选C.法一 (x2+x+y)5的展开式的通项为Tr+1=C(x2+x)5-ryr,令r=2,则T3=C(x2+x)3y2.
又(x2+x)3的展