内容正文:
4.2 二项式系数的性质
课程内容标准
学科素养凝练
1.掌握二项式系数的性质及其应用.
2.掌握“赋值法”并会灵活运用.
在运用二项式系数的性质及赋值法求解问题的过程中,提升逻辑推理、数学运算的核心素养.
如下图,当n依次取1,2,3,4,5,6,…时,(a+b)n展开式的二项式系数构成的表叫作二项式系数表,历史上也称为杨辉三角.它有如下的规律:
1.对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C,C=C,…,C=C.
2.增减性与最大值
当k<时,C随k的增加而增大;当k>时,C随k的增加而减小.
当n是偶数时,中间的一项的二项式系数C取得最大值;当n是奇数时,中间的两项的二项式系数C与C相等,且同时取得最大值.
3.二项式系数的和
(1)C+C+C+…+C=2n;
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)在(1-x)9的展开式中系数最大的项是第5项和第6项.(×)
(2)二项展开式的二项式系数和为C+C+…+C.(×)
(3)二项展开式中系数最大项与二项式系数最大项相同.(×)
2.已知(a+b)n展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于( )
A.11 B.10
C.9 D.8
D [因为只有第5项的二项式系数最大,所以+1=5,即n=8.]
3.(1+2x)2n的展开式中,二项式系数最大的项是第______项.
n+1 [(1+2x)2n的展开式中共有2n+1项,中间一项的二项式系数最大,它是第n+1项.]
4.(多空题)若(x2+)n展开式的各项系数之和为32,则n=__________,其展开式中的常数项为__________.(用数字作答)
5 10 [令x=1,得2n=32,即n=5.则Tr+1=C·(x2)5-r·()r=C·x10-5r.令10-5r=0,得r=2.故常数项为T3=10.]
设(1-2x)2 015=a0+a1x+a2x2+…+a2 015·x2 015(x∈R).
(1)求a0+a1+a2+…+a2 015的值.
(2)求a1+a3+a5+…+a2 015的值.
(3)求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 015|的值.
解 (1)令x=1,得
a0+a1+a2+…+a2 015=(-1)2 015=-1.①
(2)令x=-1,得
a0-a1+a2-…-a2 015=32 015.②
①-②,得2(a1+a3+…+a2 015)=-1-32 015.
故a1+a3+a5+…+a2 015=.
(3)因为Tr+1=C(-2x)r=(-1)r·C·(2x)r,
所以a2k+1<0,a2k>0.
故|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 015|=a0-a1+a2-…-a2 015=32 015.
[方法总结] “赋值法”的应用
“赋值法”是解决二项展开式中项的系数问题常用的方法,根据题目要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的关系,令x=0可得常数项,令x=1可得所有项系数之和,令x=-1可得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.
[训练1] 已知m是常数,(mx-1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,且a1+a2+a3+a4+a5=33,则m=________.
3 [取x=0,则(-1)5=a0=-1.
取x=1,则(m-1)5=a0+a1+a2+a3+a4+a5=-1+33=32.所以m-1=2,即m=3.]
[训练2] 已知(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中x4的系数是-35,则a1+a2+a3+…+a7为多少?
解 因为(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,
所以a0=(-m)7.
又展开式中x4的系数是-35,
可得C(-m)3=-35.
所以m=1.所以a0=(-m)7=-1.
在(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7中,
令x=1,m=1,可得0=-1+a1+a2+…+a7.
所以a1+a2+a3+…+a7=1.
已知f(x)=(+3x2)n展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中二项式系数最大的项.
(2)求展开式中系数最大的项.
解 令x=1,则二项式各项系数的和为f(1)=(1+3)n=4n.
又展开式中各项的二项式系数之和为2n,
由题意知,4n-2n=992,
所以(2n)2-2n-992=0.
所以(2n+31)(2n-32)=0.
所以2n=-31(舍去)或2n=32.所以n=5.
(1)因为n=5为奇数,所以展开式中二项式系数最大的项为中间两项,它们分别是
T3=C(x)3(3x