(讲义)第7章 7.4 7.4.1 二项式定理-【提分教练】2023-2024学年新教材高中数学选择性必修第二册(苏教版2019)
7.4 二项式定理
7.4.1 二项式定理
1.能用计数原理证明二项式定理. 2.掌握二项式定理及其二项展开式的通项公式.(重点) 3.能解决与二项式定理有关的简单问题.(重点、难点) | 1.通过二项式定理的学习,培养逻辑推理的素养. 2.借助二项式定理及展开式的通项公式解题,提升数学运算的素养. |
观察以下各式:
(a+b)1=a+b
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
…
它们的系数之间有何规律?各项系数与我们学过的组合数有何联系?那么(a+b)n的展开式又是什么?
知识点1 二项式定理
公式(a+b)n=Can+C
an-1b+…+C
an-rbr+…+C
bn(n∈N*)叫作二项式
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定理.
1.利用二项式定理展开下列各式.
(1)(a-b)6=_______________________________________;
(2)(1+x)5=______________________________________.
[答案] (1)a6-6a5b+15a4b2-20a3b3+15a2b4-6ab5+b6
(2)1+5x+10x2+10x3+5x4+x5
2.设S=(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1,则下式中与它相等的是( )
A.(x-2)4 B.(x-1)4
C.x4 D.(x+1)4
C [逆用二项式定理可得S=C(x-1)4+C
(x-1)3+C
(x-1)2+C
(x-1)+C
=[(x-1)+1]4=x4.]
知识点2 二项展开式的通项及二项式系数
1.(a+b)n的二项展开式共有n+1项,其中的第r+1项Can-rbr叫作二项展开式的通项,记作Tr+1=C
an-rbr.
2.(a+b)n的二项展开式各项的系数C(r=0,1,2,…,n)叫作第r+1项的二项式系数.
(1)二项式定理中,项的系数与二项式系数相同吗,为什么?
(2)二项式(a+b)n与(b+a)n展开式中第r+1项是否相同?
[提示] (1)二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念.二项式系数是指C,C
,…,C
,它只与各项的项数有关,而与a,b的值无关,而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与a,b的值有关.
(2)不同.(a+b)n展开式中第r+1项为Can-rbr,而(b+a)n展开式中第r+1项为C
bn-rar.
类型1 二项式定理的正用和逆用
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【例1】 (1)求的展开式;
(2)化简:C(x+1)n-C
(x+1)n-1+C
(x+1)n-2-…+(-1)rC
(x+1)n-r+…+(-1)nC
.
[解] (1)法一:=C
(
)4-C
(
)3·
+C
(
)2·
-C
·
+C
=x2-2x+
-
+
.
法二:=
=
(2x-1)4
=(16x4-32x3+24x2-8x+1)
=x2-2x+-
+
.
(2)原式=C(x+1)n+C
(x+1)n-1(-1)+C
(x+1)n-2·(-1)2+…+C
(x+1)n-r(-1)r+…+C
(-1)n=[(x+1)+(-1)]n=xn.
二项式定理的双向功能
(1)正用:将二项式(a+b)n展开,得到一个多项式,即二项式定理从左到右使用是展开.对较复杂的式子,先化简再用二项式定理展开.
(2)逆用:将展开式合并成二项式(a+b)n的形式,即二项式定理从右到左使用是合并,对于化简、求和、证明等问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项系数的规律.
1.(1)用二项式定理展开;
(2)化简:(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1).
[解] (1)法一:=C
(2x)5+C
(2x)4
+C
(2x)3
+
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