内容正文:
10.3 二项式定理
课程标准
1.能用多项式运算法则和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.
授课提示:对应学生用书第228页
知识点一 二项式定理
1.二项式定理
(1)定理:公式(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*)叫做二项式定理.
(2)通项:Tk+1=Can-kbk为展开式的第 k+1项.
2.二项式系数与项的系数
(1)二项式系数:二项展开式中各项的系数C(k∈)叫做二项式系数.
(2)项的系数:项的系数是该项中非字母因数部分,包含符号等,与二项式系数是两个不同的概念.
知识点二 二项式系数的性质
1.二项式系数的性质
性质
内容
对称性
与首末两端等距离的两个二项式系数相等,即C=C
增减性
当k<时,二项式系数逐渐增大;
当k>时,二项式系数逐渐减小
最大值
当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大,最大值为Cn;
当n是奇数时,中间两项的二项式系数相等,且同时取得最大值,最大值为Cn或Cn
2.各二项式系数的和
(a+b)n的展开式的各个二项式系数的和等于2n,即C+C+C+…+C+…+C=2n.
二项展开式中,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.
[对点自测]
1.(知识点一)(x-1)10的展开式的第6项的系数是( )
A.C B.-C
C.C D.-C
答案:D
2.(知识点一、二)(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是( )
A.74 B.121
C.-74 D.-121
解析:-C-C-C-C=-121.
答案:D
3.(知识点一)(x-y)n展开式中第5项为________.(n≥5)
解析:Cxn-4·(-y)4=Cxn-4·y4.
答案:Cxn-4·y4
4.(知识点一、二)在(1-2x)10的展开式中,各项系数的和是________.
答案:1
授课提示:对应学生用书第229页
多维探究
[例1] (1)(2023·江苏泰州二调)设(1+3x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn.若a5=a6,则n=( )
A.6 B.7
C.10 D.11
[解析] ∵a5=C·35,a6=C·36,
∴C·35=C·36,∴n=7.
[答案] B
(2)在6的展开式中,x6的系数是________.
[解析] Tr+1=C26-r·x18-4r.
令18-4r=6,∴r=3,
∴T4=C23=160.
[答案] 160
(3)4的展开式中的常数项是________.
[答案] -4
(4)(2023·南京市六校联考)已知(x+ay)3的展开式中含x2y项的系数为6,则实数a的值为________.
[解析] 展开式的第r+1 项为Tr+1=Cx3-r(ay)r.
因为展开式中含x2y项的系数为6,
所以
所以r=1,所以Ca=6,解得a=2.
[答案] 2
[例2] (1)(2023·唐山摸底)在(x+y)(x-y)5的展开式中,x3y3的系数是( )
A.-10 B.0
C.10 D.20
[解析] 法一:(x-y)5展开式的通项公式为Tk+1=(-1)kCx5-kyk(k=0,1,2,3,4,5),所以(x+y)(x-y)5展开式的通项为(-1)kCx6-kyk或(-1)kCx5-kyk+1,则当k=3时,有(-1)kCx6-kyk=-10x3y3,当k=2时,有(-1)kCx5-kyk+1=10x3y3,所以x3y3的系数为0.
法二:(x+y)(x-y)5=(x+y)(x-y)(x-y)(x-y)·(x-y)(x-y),要想出现x3y3,有两种情况:(1)先在第一个多项式中取x,再在后五个多项式中任选两个多项式,在这两个多项式中取x,最后在余下的三个多项式中取-y,所以有xCx2(-y)3=-10x3y3;(2)先在第一个多项式中取y,再在后五个多项式中任选三个多项式,在这三个多项式中取x,最后在余下的两个多项式中取-y,所以有yCx3(-y)2=10x3y3.所以x3y3的系数为0.
[答案] B
(2)(2023·山西大同期末)已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.-1
[解析] x2的系数为C+aC=5,
所以a=-1.
[答案] D
(3)(2022·杭州市质检)已知(x2+1)(2x-1)7 =a0+a1 (x-1)+a2(x-1)2+…+a9(x-1)9(x∈R),则a1=( )
A.-30 B.30
C.-40 D.40
[解析] 令t=x-1,