内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质
[对应学生用书P24]
学习目标
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.
知识点 二项式系数的性质
二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
(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,中间的一项取得最大值;当n是奇数时,中间的两项与相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数的和
①C+C+C+…+C=2n;
②C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
[例1] 设(1-2x)2 024=a0+a1x+a2x2+…+a2 024x2 024(x∈R).
(1)求a0的值;
(2)求a1+a2+a3+…+a2 024的值;
(3)求a1+a3+a5+…+a2 023的值.
解:(1)在等式(1-2x)2 024=a0+a1x+a2x2+…+a2 024x2 024中,
令x=0,得a0=1.
(2)在等式中,令x=1,
得1=a0+a1+a2+…+a2 024,
又由(1)可知,a0=1,
故a1+a2+…+a2 024=0.
(3)分别令x=-1,x=1,
得
两式相减,得1-32 024=2(a1+a3+…+a2 023).
即a1+a3+…+a2 023=(1-32 024).
[变式探究]
本例条件不变,求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 024|的值.
解:由本例(3)解法可知,将
两式相加,得1+32 024=2(a0+a2+…+a2 024).
所以a0+a2+…+a2 024=(1+32 024).
在(1-2x)2 024的展开式中,a0,a2,a4,…,a2 024大于0,而a1,a3,a5,…,a2 023小于0,
故|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 024|=(a0+a2+a4+…+a2 024)-(a1+a3+a5+…+a2 023)=(1+32 024)-(1-32 024)= 32 024.
解决二项式系数和问题的思维流程
[练1] 已知(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7的展开式中x4的系数是-35,求a1+a2+a3+…+a7的值.
解:∵(x-m)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,
∴令x=0,得a0=(-m)7.
又展开式中x4的系数是-35,可得C(-m)3=-35,
∴m=1.∴a0=(-m)7=-1.
∴(x-1)7=-1+a1x+a2x2+…+a7x7.
令x=1,得0=-1+a1+a2+…+a7,
即a1+a2+a3+…+a7=1.
综合应用 二项式系数性质的应用
[例2] 在(-)8的展开式中.
(1)求二项式系数最大的项;
(2)系数的绝对值最大的项是第几项?
解:Tk+1=C·()8-k·(-)k
=(-1)k·C·2k·x4-.
(1)二项式系数最大的项为中间项,即为第5项,
故T5=C·24·x4-=1 120x-6.
(2)设第k+1项系数的绝对值最大,
则即
解得k=5或k=6.
故系数绝对值最大的项是第6项和第7项.
[变式探究1]
在本例条件下求系数最大的项与系数最小的项.
解:由本例(2)知, 展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大, 第6项的系数为负, 第7项的系数为正.
故系数最大的项为T7=C·26·x-11=1 792x-11.
系数最小的项为T6=(-1)5C·25x-=-1 792x-.
[变式探究2]
在(-)n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,求展开式中常数项.
解:由题意知n=8,
通项公式为Tk+1=(-1)k·C·()8-k·x8-k,
令8-k=0,得k=6,
故常数项为第7项,且T7=(-1)6·()2·C=7.
(1)求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
(2)求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式组,解不等式的方法求得.
[练2] (1+2x)n的展开式中第6项和第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
解:T6=C(2x)5,T7=C(2x)6,
依题意有C25=C·26,解得n=8,
故在(1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=C·(2x)4=1 120x4.
设第k+1项系数最大,则有
解得5≤k≤6.
∵k∈{0,1,2,…,8},∴k=5或k=6.
∴系数最大的项为T6=1 792x5,T7=1 792x6.
1.知识清单
(1)二项式系数的性质.
(2)二项式系数性质的应用.
2.方法归纳:赋值法.
3.常见误区:系数与二项式系数的区别,中间项