内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质 ► 对应学生用书P23
课程标准
核心素养
1.理解和掌握二项式系数的性质,并会简单应用.
2.理解和初步掌握赋值法及其应用.
数学运算:借助二项式系数的性质解决问题.
高效导学第一步——梳理教材,必备基础知识
二项式系数的性质
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.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值
最大值
当n是偶数时,中间一项取得最大值
当n是奇数时,中间两项相等,同时取得最大值
各二项
式系数
的和
C+C+C+…+C=2n
C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1
[提醒] 对于2n=C+C+C+…+C,也可以从集合的角度解释.设A是含有n个元素的集合,求A的子集个数时,可以按照子集中含有元素的个数进行分类:没有元素的子集(即空集)有C个,含1个元素的子集有C个,含2个元素的子集
有C个,…,含n个元素的子集有C个,故所有子集的个数为C+C+C+…+C=2n.
【基础自测】
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)二项展开式的二项式系数和为C+C+…+C.( )
(2)二项展开式中系数最大项与二项式系数最大项相同.( )
答案:(1)× (2)×
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
解析:选D.第5项的二项式系数最大,故展开式为9项,∴n=8.
3.已知的展开式中,各项系数的和与各二项式系数的和之比为64,则n等于( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:选C.令x=1得各项系数的和为4n,各二项式系数的和为2n,则=64,解得n=6.
4.(2-x)10的展开式中的各项系数和为______________.
解析:令x=1,即得各项系数和,∴各项系数和为1.
答案:1
高效导学第二步——典例探究,提升关键能力
突破点一 展开式系数和问题
【例1】 设(2-x)100=a0+a1x+a2x2+…+a100x100,求下列各式的值.
(1)a0;
(2)a1+a2+a3+a4+…+a100;
(3)a1+a3+a5+…+a99;
(4)(a0+a2+…+a100)2-(a1+a3+…+a99)2;
(5)|a0|+|a1|+…+|a100|.
[思维点拨] 可利用赋值法求系数和问题.
解:(1)令x=0,则a0=2100.
(2)令x=1可得a0+a1+a2+…+a100=(2-)100①,
故a1+a2+…+a100=(2-)100-2100.
(3)令x=-1可得a0-a1+a2-a3+…+a100=(2+)100②.
①②联立可解得a1+a3+…+a99=.
(4)原式=[(a0+a2+…+a100)+(a1+a3+…+a99)][(a0+a2+…a100)-(a1+a3+…+a99)]=(a0+a1+a2+…+a100)(a0-a1+a2-a3+…+a98-a99+a100)=[(2-)(2+)]100=1100=1.
(5)法一 (2-x)100的展开式的第r+1项为Tr+1=(-1)rC·2100-r()rxr,则ar=(-1)rC2100-r()r(r=0,1,2,…,100),故a2k-1<0(k∈N*且k≤50),
所以|a0|+|a1|+|a2|+…+|a100|=a0-a1+a2-a3+…+a100=(2+)100.
法二 问题等价于求解(2+x)100的展开式中各项系数的和.令x=1,则原式=(2+)100.
[总结] 二项展开式中系数和的求法
(1)对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R,m,n∈N*)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可;对(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可.
(2)一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),
奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,
偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
【跟踪训练】 1.(2023·广东佛山二中检测)若(1+mx)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,且
a0+a1+a2+…+a6=64,则实数m=( )
A.1或-3 B.1或3
C.-3 D.1
解析:选A.因为(1+mx)6=a0+a1x+a2x2+…+a6x6,所以令x=1得(1+m)6=a0+a1+a2+…+a6=64,所以1