内容正文:
6.3.1 二项式定理
第
六
章
6.3 二项式定理
学习目标
1.能用计数原理证明二项式定理.
2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式.
3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
综 合 应 用
随 堂 演 练
课 时 精 练
知识点 二项式定理
内
容
索
引
知识点 二项式定理
索引
问题导思
在初中,我们用多项式乘法法则得到了(a+b)2的展开式:(a+b)2=(a+b)(a+b)=a×a+a×b+b×a+b×b=a2+2ab+b2.如何利用分步乘法计数原理解释上述展开过程?
提示:从上述过程可以看到,(a+b)2是2个(a+b)相乘,根据多项式乘法法则,每个(a+b)在相乘时有两种选择,选a或选b,而且每个(a+b)中的a或b都选定后,才能得到展开式的一项.于是,由分步乘法计数原理,在合并同类项之前,(a+b)2的展开式共有2×2=22项,而且每一项都是a2-kbk(k=0,1,2)的形式.而且a2-kbk相当于从2个(a+b)中取k个b的组合数C ,即a2-kbk的系数是C .
新知形成
二项式定理
(a+b)n=_____________________________________,n∈N*.
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有______项.
(3)二项式系数:各项的系数C (k=0,1,2,…,n)叫做二项式系数.
(4)二项式通项:(a+b)n展开式的第________项叫做二项式通项,记作Tk+1=__________.
n+1
k+1
(1)每一项中a与b的指数和为n;(2)各项中a的指数从n起依次减小1,到0为止,各项中b的指数从0起依次增加1,到n为止;(3)a与b的位置不能交换.
微提醒
例1
索引
运用二项式定理的解题策略
1.正用:求形式简单的二项展开式时可直接由二项式定理展开,展开时注意二项展开式的特点:前一个字母是降幂,后一个字母是升幂.形如(a-b)n的展开式中会出现正负交替的情况.对较繁杂的式子,需先化简再用二项式定理展开.
2.逆用:逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项的
系数.
[注意] 逆用二项式定理时如果各项的系数是正负相间的,则结果是(a-b)n的形式.
方法技巧
即时练1.计算:(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1)=________.
(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1)=(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1)+1-1=[(x-1)+1]5-1=x5-1.
x5-1
即时练2.用二项式定理展开(x+2y)4.
索引
综 合 应 用
索引
例2
已知 展开式中第三项的系数比第二项的系数大162,求:
(1)n的值;
依题意得4 =162,所以n2=81.
因为n∈N*,所以n=9.
应用一 求二项展开式中的特定项
(2)展开式中含x3的项.
变式探究
1.(变设问)在本例条件下,求二项展开式中的常数项.
2.(变设问)在本例条件下,求二项展开式中的所有有理项.
因为Tk+1=(-2)k ,
若Tk+1为有理项,当且仅当 为整数.
因为0≤k≤9,k∈N,所以k=1,3,5,7,9,
即展开式中的有理项共5项,它们分别是
T2=-18x3,T4=-672,T6=- ,
1.求二项展开式的特定项的常见题型
(1)求第k项,Tk=C an-k+1bk-1;
(2)求含xk的项(或xpyq的项);
(3)求常数项;
(4)求有理项.
方法技巧
2.求二项展开式的特定项的常用方法
(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项);
(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解;
(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.
方法技巧
即时练3.已知 的二项展开式中常数项为1 120,则实数a的值是
A.-1 B.1
C.±1 D.不确定
√
即时练4. 的展开式中有理项的项数为
A.0 B.1
C.2 D.3
√
例3
在二项式 的展开式中,
(1