内容正文:
考点20 二项式定理
一.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n=Can+Can-1b+…+ Can-kbk+…+Cbn(n∈N*)
(2)通项公式:Tk+1=Can-kbk,它表示第k+1项
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数为C,C,…,C
(4)项数为n+1,且各项的次数都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n
3. 指定项的系数或二项式系数
1.解题思路:通项公式
2.常见指定项:若二项展开式的通项为Tr+1=g(r)·xh(r)(r=0,1,2,…,n),g(r)≠0,则有以下常见结论:
(1)h(r)=0⇔Tr+1是常数项
(2)h(r)是非负整数⇔Tr+1是整式项
(3)h(r)是负整数⇔Tr+1是分式项
(4)h(r)是整数⇔Tr+1是有理项
三.二项式系数的性质
四.系数和---赋值法
1.赋值法的应用
(1)形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b∈R)的式子,求其展开式的各项系数之和,只需令x=1即可.
(2)形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子,求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可.
2.二项式系数最大项的确定方法
(1)如果n是偶数,则中间一项的二项式系数最大;
(2)如果n是奇数,则中间两项的二项式系数相等并最大.
五.常见解题思路
1.求形如(a+b)n(n∈N*)的展开式中与特定项相关的量(常数项、参数值、特定项等)的步骤
①利用二项式定理写出二项展开式的通项公式,常把字母和系数分离(注意符号不要出错);
②根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指数为整数)先列出相应方程(组)或不等式(组),解出r;
③把r代入通项公式中,即可求出Tr+1,有时还需要先求n,再求r,才能求出Tr+1或者其他量.
2.求形如(a+b)m(c+d)n(m,n∈N*)的展开式中与特定项相关的量的步骤
①根据二项式定理把(a+b)m与(c+d)n分别展开,并写出其通项公式;
②根据特定项的次数,分析特定项可由(a+b)m与(c+d)n的展开式中的哪些项相乘得到;
③把相乘后的项合并即可得到所求特定项或相关量.
3.求三项展开式特定项的方法
①通常将三项式转化为二项式积的形式,然后利用多项式积的展开式中的特定项(系数)问题的处理方法求解.
②将其中某两项看成一个整体,直接利用二项式展开,然后再分类考虑特定项产生的所有可能情形.
4.二项展开式系数最大项的求法
如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为A1,A2,…,An+1,且第k项系数最大,应用从而解出k来,即得.
5.整除问题:用二项式定理处理整除问题,通常把幂的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再利用二项式定理展开,只考虑后面一、二项(或者是某些项)就可以了.
6.近似运算:利用二项式定理近似运算时,首先将幂的底数写成两项和或差的形式,然后确定展开式中的保留项,使其满足近似计算的精确度.
考点一 二项式指定项的系数
【例1-1】(2023·四川南充·统考一模)二项式的展开式中常数项为( )
A. B.60 C.210 D.
【例1-2】(2024·贵州·校联考模拟预测)在的展开式中,含的项的系数为( )
A.8 B.28 C.56 D.70
【例1-3】(2023·山东青岛)若的展开式中共有个有理项,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式】
1.(2024·四川绵阳·统考二模)的展开式中,x的系数为( )
A. B. C.5 D.10
2.(2024·陕西宝鸡·统考一模)展开式中的第四项为( )
A. B. C.240 D.
3.(2024上·全国·高三专题练习)展开式中含项的系数为,则实数a的值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·全国·高三专题练习)写出展开式中的一个有理项为 .
考点二 二项式系数与系数的性质
【例2-1】(2023辽宁省大连市)的展开式中,二项式系数最大的是( )
A.第3项 B.第4项 C.第5项 D.第6项
【例2-2】(2023·四川雅安·统考一模)的展开式中,系数最小的项是( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
【例2-3】2.(2023·西藏日喀则·统考一模)已知的展开式中第四项和第八项的二项式系数相等,则展开式中x的系数为
【变式】
1.(2023·甘肃)已知的展开式中只有第5项是二项式系数最大,则该展开式中各项系数的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2023·上海嘉定·统考一模)已知的二项展开式中系数最大的项为 .
3.(2