内容正文:
高中数学里,哪些定理惊艳到了你?
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二项式定理
杨辉三角
是否还记得我,还是忘了我?
1.二项式定理
(a+b)n=
其中:
(1)右边多项式叫(a+b)n的二项展开式;展开式共有 项.
n+1
k+1
(3)二项式系数:
(a+b)n的展开式还有什么的特点?
(1)各项的次数和都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n;
(2)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;
字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
知识梳理
知识梳理
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1 4 6 4 1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
二项式系数有什么特点?
杨辉三角
系数杨辉三角找,对称特性立其中。
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2.二项式系数的性质
递增
递减
二项式系数的前半部分是递增的,后半部分是递减的,且在中间取得最大值.
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2n
2n-1
上述结论是如何得到的?
二项式定理中,令a=1,b=1得到(1),令a=1,b=-1得到(2).
令a=1,b=x,则
这是一个好东西!
在数学的世界里,二项式定理就像是一首无声的诗,它以自己独特的方式展示了数学的美和力量。
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例1.化简
解:将原式变形
典例解析
变式:化简
解:原式=
似曾相识!
说明:二项式定理实质上是一个恒等式,而恒等式的应用要注意正用、逆用和变形用.
逆用公式,出奇制胜!
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例2.已知 (n∈N*)的展开式中第一项为x4。
(1)证明展开式中没有常数项;
(2)求展开式中含 的项;
(3)求展开式中所有的有理项;
(4)求展开式中第四项的系数及二项式系数.
求该展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
变式探究1:
就是x的零次幂的项
就是x的整数次幂的项
设 的系数为 ,那么 为最大应有:
.
2
1
1
+
+
+
³
³
r
r
r
r
A
A
A
A
且
+
r
1
T
+
r
1
A
+
r
1
A
大热点
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设展开式中的第r项,第r+1项,第r+2项的系数分别为 , 若第r+1项的系数最大,则
∴系数最大的项为 ,T7= 1792 .
由n=8知第5项二项式系数最大,此时T5=1120· .
【解析】
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第二级
第三级
第四级
第五级
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求展开式中某指定项(如有理项、常数项、第r+1项,含xr的项)以及指定项的系数、二项式系数等问题是高考的一大热点,通常要用二项式的通项求解,有时要先变形再应用。
注意区分三个概念:项、项的系数、项的二项式系数。
感悟提升
二项乘方知多少,万里源头通项找!
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【解析】(1)解:(1+x)6(1-x)4
=(1+6x+15x2+20x3+…)·(1-4x+6x2-4x3+…).
所以x3的系数等于 1×(-4)+6×6+15×(-4)+20×1=-8.
法二:∵(1+x)6(1-x)4=(1+x)2(1-x2)4,
∴只需求(1+x)2展开式中x的系数(+2)与(1-x2)4的展开式中x2的系数(-4),并取两项系数之积便可知所求x3的系数等于-8.
(1)求(1+x)6(1-x)4的展开式中含x3项的系数;
变式探究2:
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(2)解法一:分别求出各个二项展开式中x2的系数;0, ,取和,可知所求x2的系数等于-20.
解法二:∵(x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)4+(x-1)5
= .
∴所以求原展开式x2的系数就是求(x-1)6的展开式中x3的系数,为- =-20.
(2)求(x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)4+(x-1)5的展开式中x2的系数;
变式探究2:
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试求:(1)(1+x)6(1-x)4的展开式中含x3项的系数;
(2)(x-1)-(x-1)2+(x-1)3-(x-1)4+(x-1)5的展开式中x2的系数;
(2)分别求出各个二项展开式中x2的系数,然后相加或按等比数列求和后再求x2的系数;
变式探究2:
想一想?
【再回首】
(1)展开后观察或化为(1+x)2(1-x2)4;
观察已知式的特征,恰当运用恒等变形的技巧、方法是将待求问题化归为与二项式定理相关问题是解题的关键.
小经验
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变式探究3:
(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为________.
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解析 法一 (x2+x+y)5=[(x2+x)+y]5,
小结:对于三项式问题一般先变形化为二项式再解决,或利用展开式的原理求解.
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二项展开式是一个恒等式,因此对特殊值仍然成立.这是求二项式系数和的基础.求二项展开式系数和,常采用的方法是“赋值法”,设二项式中的字母为1,-1等,得到一个或几个等式,再根据结果求值。注意首项与末项。
解题回顾
系数求和问题
赋值法破解
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(1)(2024·南昌调研)若(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2+a6+a8=________;a1+2a2+3a3+…+10a10=________.
300
5 120
变式探究:
索引
解析 令x=-1得(-1-1)5=a0,即a0=-32,故A正确.
令x=0得(-1)5=a0+a1+…+a5,即a0+a1+…+a5=-1,故D不正确.
(2) (多选2022·枣庄模拟)已知(x-1)5=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a5(x+1)5,则( )
A.a0=-32 B.a2=-80
C.a3+4a4=0 D.a0+a1+…+a5=1
ABC
索引
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例4.求9192除以100的余数.
法1:
法2:
解题回顾
整除性问题(余数问题),关键是巧妙地构造二项式,主要是根据二项式定理的特点,进行添项或减项,凑成能整除的结构,展开后观察前几项或后几项,再分析整除性或余数。这是解此类问题的最常用技巧。注意余数要为正整数。
整除(或余数)问题展开法
索引
变式探究:
索引
2.(2024广东佛山模拟)1.026的近似值(精确到0.01)为( )
A.1.12 B.1.13
C.1.14 D.1.20
必备知识—强基础
考点探究—提素养
课时作业
二项乘方知多少,万里源头通项找;
展开三定项指系,组合系数杨辉角。
整除证明妙变底,二项求和巧赋值;
两端对称谁最大?主峰一览众山小
课堂小结
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解析 1.026=(1+0.02)6=1+Ceq \o\al(1,6)×0.02+Ceq \o\al(2,6)×0.022+Ceq \o\al(3,6)×0.023+…+0.026≈1+0.12+0.006≈1.13.故选B.
$$