内容正文:
第三节 二项式定理
热点命题分析
学科核心素养
本节是高考的重点,主要考查二项展开式的通项、二项式系数、特定项的系数、系数和问题、最值问题、参数问题等,一般以选择题和填空题的形式出现,难度中等.
本节主要考查学生的数学运算核心素养和转化与化归思想的应用.
授课提示:对应学生用书第201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-rbr+…+Cbn(n∈N*)叫作二项式定理.
(2)通项:Tr+1=Can-rbr为展开式的第 r+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(r∈)叫作第r+1项的二项式系数.
(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.
1.二项式的通项易误认为是第r项,实质上是第r+1项.
2.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所有部分,包含符号,二项式系数仅指C(r=0,1,…,n).
1.(2020·北京卷)在(-2)5的展开式中,x2的系数为( )
A.-5 B.5
C.-10 D.10
解析:由二项式定理得(-2)5的展开式的通项Tr+1=C()5-r(-2)r=C(-2)rx,令=2,得r=1,所以T2=C(-2)x2=-10x2,所以x2的系数为-10.
答案:C
2.若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________.
解析:二项式系数之和2n=64,所以n=6,Tk+1=C·x6-k·=Cx6-2k,当6-2k=0,即当k=3时为常数项,T4=C=20.
答案:20
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.
1.(2023·福州模拟)设n为正整数,的展开式中仅有第5项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( )
A.-112 B.112 C.-60 D.60
解析:依题意得,n=8,所以展开式的通项Tr+1=Cx8-r·=Cx8-4r(-2)r,令8-4r=0,解得r=2,所以展开式中的常数项为T3=C(-2)2=112.
答案:B
2.已知(1-2x)n展开式中,奇数项的二项式系数之和为64,则(1-2x)n(1+x)的展开式中含x2项的系数为( )
A.71 B.70
C.21 D.49
解析:因为奇数项的二项式系数之和为2n-1,所以2n-1=64,n=7,因此(1-2x)n(1+x)的展开式中含x2项的系数为C(-2)2+C(-2)=70.
答案:B
3.若(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a2+a4的值为________.
解析:令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4=0,令x=-1,则a0-a1+a2-a3+a4=16,两式相加除以2得a0+a2+a4=8.
答案:8
授课提示:对应学生用书第202页
题型一 二项展开式中的特定项或系数
1.(2023·重庆模拟)二项式的展开式中的常数项是( )
A.-45 B.-10
C.45 D.65
解析:由二项式定理得Tr+1=C(-x2)r=,令-5=0得r=2,所以常数项为C(-1)2=45.
答案:C
2.(2023·南阳模拟)(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展开式中x2的系数是( )
A.60 B.80
C.84 D.120
解析:(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)9的展开式中x2的系数是C+C+C+…+C.
因为C+C=C且C=C,所以C+C=C+C=C,
所以C+C+C=C+C=C,
以此类推,C+C+C+…+C=C+C=C==120.
答案:D
3.(x2-x+1)10展开式中x3项的系数为( )
A.-210 B.210
C.30 D.-30
解析:(x2-x+1)10=[x2-(x-1)]10=C(x2)10-C(x2)9(x-1)+…-Cx2·(x-1)9+C(x-1)10,所以含x3项的系数为:-