内容正文:
二项式定理
[考试要求] 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C,C,…,C.
2.二项式系数的性质
(1)0≤k≤n时,C与C的关系是C=C.
(2)二项式系数先增后减中间项最大
当n为偶数时,第+1项的二项式系数最大,最大值为C;当n为奇数时,第项和项的二项式系数最大,最大值为C和C.
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.
[常用结论]
(1)C=1;(2)C=1;(3)C=C;
(4)C=C+C.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Can-kbk是(a+b)n的展开式中的第k项. ( )
(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项. ( )
(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关. ( )
(4)通项Tk+1=Can-kbk中的a和b不能互换. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材习题衍生
1.(1-2x)4展开式中第3项的二项式系数为( )
A.6 B.-6 C.24 D.-24
A [(1-2x)4展开式中第3项的二项式系数为C=6.故选A.]
2.二项式的展开式中x3y2的系数是( )
A.5 B.-20 C.20 D.-5
A [二项式的通项为Tk+1=C··(-2y)k.根据题意,得解得k=2.所以x3y2的系数是C×(-2)2=5.故选A.]
3.的值为( )
A.1 B.2
C.2 019 D.2 019×2 020
A [原式===1.故选A.]
4.若(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a2+a4的值为________.
8 [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.]
考点一 二项展开式的通项公式的应用
形如(a+b)n的展开式问题
二项展开式中的特定项,是指展开式中的某一项,如第n项、常数项、有理项等,求解二项展开式中的特定项的关键点如下:
①求通项,利用(a+b)n的展开式的通项公式Tk+1=Can-k·bk(k=0,1,2,…,n)求通项.
②列方程(组)或不等式(组),利用二项展开式的通项及特定项的特征,列出方程(组)或不等式(组).
③求特定项,先由方程(组)或不等式(组)求得相关参数,再根据要求写出特定项.
(1)(2022·天津高考)的展开式中的常数项为________.
(2)(2021·天津高考)在的展开式中,x6的系数是________.
(3)二项式的展开式中,所有有理项的系数之和为A;把展开式中的项重新排列,设有理项互不相邻的排法总数为B,则=________.
(1)15 (2)160 (3) [(1)由题意的展开式的通项为Tk+1=C·()5-k·=C·3k·x,
令=0,即k=1,则C·3k=C·3=15,
所以的展开式中的常数项为15.
故答案为15.
(2)的展开式的通项为
Tk+1=C(2x3)6-k·=26-kC·x18-4k,
令18-4k=6,解得k=3,所以x6的系数是23C=160.
(3)因为二项式的展开式的通项为
Tk+1=Cx x=Cx,因为=1-∈Z,
所以k=0,2,4,6,故所有有理项的系数为A=C+C+C+C=25=32;
展开式中共有7项,其中4项为有理项,将另外三项排列有A种,有理项插空排列有A种,把展开式中的项重新排列,
则有理项互不相邻的排法共有B=AA=144种.
故==.]
点评:已知展开式的某项或其系数求参数,可由某项得出参数项,再由通项公式写出第k+1项,由特定项得出k值,最后求出其参数.
形如(a+b)n(c+d)m的展开式问题
求解形如(a+b)n(c+d)m的展开式问题的思路
(1)若n,m中一个比较小,可考虑把它展开得到多个,如(a+b)2(c+d)m=(a2+2ab+b2)(c+d)m,然后展开分别求解.
(2)观察(a+b)n(c+d)m是否可以合并,如(1+x)5(1-x)7=[(1+x)(1-x)]5(1-x)2=(1-x2)5(1-x)2.
(3)分别得到(a+b)n,(c+d)m的通项公式,综合考虑.
(1)(2022·新高考Ⅰ卷)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为____