内容正文:
所以9 -3r2 =3,r =1,
所以第二项为含x3的项:
T2 = -2C
1
9x
3 = -18x3 .
对点训练3:(1)A (x -槡x)4 的二项展开式为Tr +1 = Cr4x4 - r
(-槡x)r =Cr4(-1)rx4 -
r
2,(r =0,1,2,3,4),令4 - r2 =3,解得r =2,
故所求即为C24(-1)2 =6.故选A.
(2)①由题意,二项式(x +2槡x)n的展开式的各项系数和比二
项式系数和大211,可得3n -2n =211,解得n =5.
②展开式的通项为Tr +1 = Cr5x5 - r(2槡x)r
=Cr52
rx5 -
r
2(r =0,1,…,5),
当r =0,2,4时5 - r2是整数.
故展开式中所有有理项为:T1 = x5,T3 =40x4,T5 =80x3 .
例4:由题设,得T2 = C1nxn -1(槡- 2) 槡= - 2nxn -1,T4 = C3nxn -3,
(槡- 2)3 槡= -2 2C3nxn -3,于是有槡- 2n槡-2 2C3n
= 12 ,化简得n
2 - 3n -4 =
0,解得n =4或n = -1(舍去).
所以(x 槡- 2)4的展开式的通项为Tk +1 =(槡- 2)kCk4x4 - k,令4 -
k =2,则k =2,所以含x2的项为(槡- 2)2C24x2 =12x2 .
课堂检测·固双基
1. D 2x - 1( )x
5
的展开式的通项为Tr + 1 =
Cr5 2( )x
5 - r - 1( )x
r
( )= - 1 r25 - rCr5x
5 - 2r
令5 - 2r = 1得r = 2
所以2x - 1( )x
5
的展开式中x的系数为
(- 1)225 - 2C25 = 80,故选D.
2. A 由通项公式得T7 = C610·(- i)6 = - C610 = - 210.
3. D x - 2( )x
4
的展开式中通项公式Tr + 1 = Cr4x4 - r·- 2( )x
r
=(- 2)rCr4x4 - 2r,当4 - 2r = 0时,展开式为常数,此时r = 2,展
开式的常数项为:T3 = 4C24 = 24.
4. 20 因为3x3 +
x3( )3
6
的展开式的通项为Tr + 1 = Cr6 3x( )3
6 - r
x3( )3
r
= 36 -2rCr6x
6(r - 3),r = 0,1,…,6,令6(r - 3)= 0,可得r =
3,所以常数项为30C36 = 20.
5. 32 x5 = a0 + a1(x - 2)+ a2(x - 2)2 +…+ a5(x - 2)5,
令x - 2 = 0,即x = 2,可得a0 = 25 = 32.
第2课时 二项式系数的性质、杨辉三角
必备知识·探新知
知识点1 (1)1 相等 (2)和
思考1:①直观地看出或探究二项式系数的性质;②当二项
式系数不大时,可借助它直接写出各项的二项式系数.
知识点2 (1)首末两端“等距离” (2)增大 减小
C
n - 1
2n ,C
n + 1
2n
知识点3 (1)2n (2)2n - 1
思考2:先判断n是奇数还是偶数,若是奇数则中间两项系
数是最大项,若是偶数则中间项系数是最大项.
关键能力·攻重难
例1:由杨辉三角可知,数列中的首项是C22,第2项是C12,第
3项是C23;第4项是C13…第17项是C210,第18项是C110,第19项
是C211 .
故S19 =(C12 + C22)+(C13 + C23)+(C14 + C24)+…+(C110 +
C210)+ C211
=(C12 + C13 + C14 +…+ C110)+(C22 + C23 +…+ C211)
=(2 + 10)× 92 + C
3
12 = 274.
对点训练1:62 若第n行中含有三个连续项之比为345,
则存在正整数k使得
3
4 =
Ck - 1n
Ckn
= k!(n - k)!(k - 1)!(n - k + 1)!=
k
n - k + 1,
4
5 =
Ckn
Ck + 1n
=(k + 1)!(n - k - 1)!k!(n - k)! =
k + 1
n - k,
由此得3n - 7k = - 3,
4n - 9k = 5{ ,
解之,得k = 27,
n = 62{ .
例2:令x = 1,则二项式各项系数的和为f(1)=(1 + 3)n =
4n,又展开式中各项的二项式系数之和为2n,由题意知,4n - 2n
= 992.
∴ (2n)2 - 2n - 992 = 0,
∴ (2n + 31)(2n - 32)= 0,
∴ 2n = - 31(舍去)或2n = 32,
∴ n = 5.
(1)由于n = 5为奇数,所以展开式中二项式系数最大的项
为中间两项,它们分别是
T3 = C
2
5(x
2
3)3(3x2)2 = 90x6,
T4 = C
3
5(x
2
3)2(3x2)3 = 270x223 .
(2)展开式的通项公式为Tr + 1 = Cr53 r·x
2
3(5 + 2r).
假设Tr + 1项系数最大,
则有C
r
53
r≥Cr - 15 ·3 r - 1,
Cr53
r≥Cr + 15 ·3 r + 1{ ,
∴
5!
(5 - r)!r!× 3≥
5!
(6 - r)!(r - 1)!,
5!
(5 - r)!r!≥
5!
(4 - r)!(r + 1)!× 3{ ,
∴
3
r ≥
1
6 - r,
1
5 - r≥
3
r + 1
{ .
∴ 72 ≤r≤
9
2 ,∵ r∈N,∴ r = 4.
∴展开式中系数最大的项为
T5 = C
4
5x
2
3(3x2)4 = 405x263 .
对点训练2:5 由题展开式通项公式为Tr +1 = Cr10 ( )13
10 - r
xr,
0≤r≤10且r∈Z,
设展开式中第r + 1项系数最大,
则
Cr10 ( )13
10 - r
≥Cr + 110 ( )13
9 - r
Cr10 ( )13
10 - r
≥Cr - 110 ( )13
11 -{ r,
r≥294
r≤33{ 4 ,即294 ≤r≤334 ,又r∈Z,故r = 8,
所以展开式中系数最大的项是第9项,且该项系数为
C810 ( )13
2
= 5
.
—132—
故答案为5.
例3:(1)由( 槡2 - 3x)100展开式中的常数项为C0100·2100,即
a0 = 2
100(或令x = 0,则展开式可化为a0 = 2100).
(2)令x =1,可得a0 + a1 + a2 +…+ a100 =( 槡2 - 3)100,①
∴ a1 + a2 +…+ a100 =( 槡2 - 3)100 - 2100 .
(3)令x = - 1,
可得a0 - a1 + a2 - a3 +…+ a100 =( 槡2 + 3)100,②
与①联立相减可得
a1 + a3 +…+ a99 =( 槡2 - 3)
100 -( 槡2 + 3)100
2 .
(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)
=( 槡2 - 3)100 ×( 槡2 + 3)100 = 1.
对点训练3:令x = 1,则
a0 + a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 + a7 = - 1 ①
令x = - 1,则
a0 - a1 + a2 - a3 + a4 - a5 + a6 - a7 = 3
7 ②
(1)∵ a0 = C07 = 1,
∴ a1 + a2 + a3 +…+ a7 = - 2.
(2)由(① -②)÷ 2,得
a1 + a3 + a5 + a7
- 1 - 37
2 = - 1 094.
(3)由(① +②)÷ 2,得
a0 + a2 + a4 + a6
- 1 + 37
2 = 1 093.
(4)解法一:(1 - 2x)7的展开式中,a0,a2,a4,a6 大于零,而
a1,a3,a5,a7小于零,
∴ | a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 |
=(a0 + a2 + a4 + a6)- (a1 + a3 + a5 + a7)亦可令x =
- 1得,
= 1 093 + 1 094 = 2 187.
解法二:∵ | a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 |是(1 + 2x)7 展开
式中各项的系数和.
∴ | a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 | = 37 = 2 187.
例4:(320 - 1)(320 + 1) 设x的奇次项系数的和为A,x
的偶次项系数的和为B,则令x = 1,得A + B = 320,令x = - 1,得
B - A = 1,
∴ 2B = 320 + 1,∴ B = 3
20 + 1
2 ,A =
320 - 1
2 .
即奇次项系数的和为3
20 - 1
2 ,偶次项系数的和为
320 + 1
2 .
∴所求之比(320 - 1)(320 + 1).
课堂检测·固双基
1. C 二项式(a + b)n的展开式中,
奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和,
∴ 2n - 1 = 64,∴ n = 7.故选C.
2. B 由条件知(1 + 2)n = 729,∴ n = 6,∴展开式的通项为Tr + 1
= Cr6(2x)r = 2 rCr6xr,令r = 3得23C36 = 160.
3. C 该展开式共2n + 2项,中间两项为第n + 1项与第n + 2
项,所以第n + 1项与第n + 2项为二项式系数最大的项.
4. B 令x =1,得M =4n,又N =2n,故4n -2n =240.解得n =4.展开
式中的通项为Tr +1 = Cr4(5x)4 - r - 1槡( )x
r
=(-1)r54 - rCr4x4 -
3
2 r,
令4 - 32 r = 1得r = 2,∴当r = 2时,展开式中x的系数为
C245
2 = 150.故选B.
5. 364 令x = 1,则a0 + a1 + a2 +…+ a12 = 36,
令x = - 1,则a0 - a1 + a2 -…+ a12 = 1,∴ a0 + a2 + a4 +…+
a12 =
36 + 1
2 .
令x = 0,则a0 = 1,∴ a2 + a4 +…+ a12 = 3
6 + 1
2 - 1 = 364.
章末知识梳理
要点专项突破
例1:C 从数字1,2,3,4,5中取出3个数字(允许重复),
组成三位数,各位数字之和等于6,
可分为三类情况:(1)当三个数为1,1,4时,共有C13 = 3
(种)排法;(2)当三个数为1,2,3时,具有A33 = 6(种)排法;(3)
当三个数为2,2,2时,只有1种排法.由分类加法计数原理可
得,共有3 + 6 + 1 = 10(种)不同排法,即这样的数共有10个.
例2:A 设另外两人为戊、己.可以分步完成,①甲、丁捆绑
后排序有A22种方法,②捆绑后的甲、丁与戊己排序,有A33 种方
法,③将乙、丙插空,四个空位中与甲相邻的空位不能选择,故有
A23种方法,根据分步乘法计数原理,共有2 × 6 × 6 = 72 (种)
方法.
例3:(1)第一步,先将4个舞蹈节目捆绑起来,看成1个节
目,与6个演唱节目一起排,有A77 = 5 040(种)方法;第二步,再
松绑,给4个节目排序,有A44 = 24种方法.
根据分步乘法计算原理,一共有5 040 × 24 = 120 960(种)
(2)第一步,将6个演唱节目排成一列(如下图中的“□”),
一共有A66 = 720(种)方法.
×□ ×□ ×□ ×□ ×□ ×□ ×
第二步,再将4个舞蹈节目排在一头一尾或两个节目中间
(即图中“×”的位置),这样相当于7个“×”选4个来排,一共
有A47 = 840(种).
根据分步乘法计数原理,一共有720 × 840 = 604 800(种).
(3)若所有节目没有顺序要求,全部排列,则有A1212种排法,
但原来的节目已定好顺序,需要消除,所以节目演出的方式有
A1212
A1010
= A212 = 132(种)排法.
例4:563 第7项:T7 = C
6
n(3槡2)n - 6 13槡( )3
6
,
倒数第7项:Tn - 5 = Cn - 6n (3槡2)6 13槡( )3
n - 6
,
由
C6n(3槡2)n - 6 13槡( )3
6
Cn - 6n (3槡2)6 13槡( )3
n - 6 =
1
6 ,
∴ n = 9.
故T7 = C69(3槡2)9 - 6 13槡( )3
6
= C39·2·19 =
56
3 .
例5:(1)已知展开式中倒数第三项的系数为45,则Cn - 2n =
45,即C2n = 45,得n2 - n = 90,解得n = - 9(不合题意,舍去)或n
= 10.
通项Tk + 1 = Ck10(x -
1
4)10 - k(x 23)k = Ck10x -
10 - k
4 +
2k
3(0≤k≤10,k
∈N),令- 10 - k4 +
2k
3 = 3,解得k = 6.
故含有x3的项是第七项,T7 = C610x3 = 210x3 .
(2)∵
4 1槡x + 3 x槡( )2
10
的展开式中共有11项
,
—133—
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第2课时 二项式系数的性质、杨辉三角
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课程标准
1.掌握二项式系数的性质及其应用.
2.了解杨辉三角,并结合二项式系数的性质加以说明.
3.掌握二项式定理的应用.
学法解读
1.通过学习二项式系数的性质,培养逻辑推理的素养.
2.借助杨辉三角的学习,提升数学抽象的素养.加强文化自信.
)*+,%-.+
杨辉三角的特点
(1)在同一行中,每行两端都是 ,与
这两个1等距离的项的系数 .
(2)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都
等于它“肩上”两个数的 ,即Crn + 1 =
Cr - 1n + C
r
n .
思考1:杨辉三角的作用是什么?
二项式系数的性质
(1)对称性:在(a + b)n的展开式中,与首末
两端“等距离” 的两个二项式系数相等,即C0n =
Cnn,C1n = Cn - 1n ,…,Crn = Cn - rn .
(2)增减性与最大值:当k < n +12 时,二项式系
数是逐渐增大 的,由对称性可知它的后半部分是
逐渐增大 的,且在中间取到最大值.当n是偶数
时,中间一项的二项式系数C n2n取得最大值;当n
是奇数时,中间两项的二项式系数Cn - 12n ,C
n + 1
2n 相
等,且同时取到最大值.
各二项式系数的和
(1)C0n + C1n + C2n +…+ Cnn = .
(2)C0n + C2n + C4n +…= C1n + C3n + C5n +…=
2n - 1 .
思考2:如何求展开式中二项式系数最大项
?
/012%345
题型探究
题型一 与“杨辉三角”有关的问题
1.如图所示,在“杨辉三角”中斜线AB的上
方,从1开始箭头所示的数组成一个锯齿形数列:
1,2,3,3,6,4,10,5,….记其前n项和为Sn,求S19
的值.
[分析] 由图知,数列中的首项是C22,第2
项是C12,第3项是C23,第4项是C13,…,第17
项是
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C210,第18项是C110,第19项是C211 .
[尝试作答
]
[规律方法] 解决与杨辉三角有关的问题
的一般思路
对点训练? 在“杨辉三角”中,从第2行
开始,每一个数都是它“肩上”两个数的和,它开
头几行如图所示.则在“杨辉三角”中第
行会出现三个相邻的数,其比为345.
题型二 二项式系数的性质及应用
2.已知f(x)=(3 x槡2 + 3x2)n展开式中各项的
系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式中系数最大的项.
[分析] 求二项式系数最大的项,利用性质
知展开式中中间项(或中间两项)是二项式系数
最大的项;求展开式中系数最大的项,必须将x,y
的系数均考虑进去,包括“+”“-”号.
[尝试作答
]
[规律方法] 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.
对点训练? (2024·全国甲卷理科)
1
3 +( )x
10
的展开式中,各项系数中的最大值为
.
题型三有关二项式系数和、展开式的系数和的问题
3.设(2 -槡3x)100 = a0 + a1x + a2x2 +…+ a100
x100,求下列各式的值.
(1)a0;
(2)a1 + a2 +…+ a100;
(3)a1 + a3 + a5 +…+ a99;
(4)(a0 + a2 +…+ a100)2 - (a1 + a3 +…+
a99)2 .
[分析] 用赋值法求各系数的和.
[尝试作答
]
[规律方法] 1.各项的系数和
一般地,二项展开式f(x)中的各项系数和为
f(1),奇数项系数和为12[f(1)+ f(- 1)],偶数项
系数和为12[f(1)- f(-1)].
2.赋值法
“赋值法”是求二项展开式系数问题的常用
方法,赋值就是对展开式中的字母用具体数值代
替,注意赋的值要有利于问题的解决,赋值时可以
取一个值或几个值,也可以取几组值,解决问题时
要避免漏项等情况.
对点训练?已知(1 -2x)7 = a0 + a1x + a2x2
+…+ a7x7.
求:(1)a1 + a2 +…+ a7;
(2)a1 + a3 + a5 + a7;
(3)a0 + a2 + a4 + a6;
(4)| a0 | + | a1 | + | a2 | +…+ | a7 |
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易错警示
错用二项式系数的性质致误
4.(1 + 2x)20的展开式中,x的奇次项系数的
和与x的偶次项系数的和之比为
.
[错解一] ∵二项展开式中奇次项系数的
和与偶次项系数的和相同,∴奇次项系数的和与
偶次项系数的和均为219 . ∴所求比为1∶ 1.
[错解二] 由二项展开式中知x的奇次项系
数的和为C120·2 + C320·23 + C520·25 +…+ C1920·
219,x的偶次项系数的和为C020 + C220·22 + C420·24
+…+ C2020·220 .
∴所求比为(C120·2 + C320·23 +…+ C1920·
219)∶ (C020 + C220·22 +…+ C2020·220).
[辨析] 错解一是将系数和与二项式系数
和混淆了;错解二解法欠妥,很难求出数值,其原
因在于没有把握住求系数和的根本方法.对于求
系数和的问题,要注意用赋值法解决.奇、偶次项
是针对x的指数而言,奇、偶数项是针对第几项
而言.
[正解]
6789%:;<
1.二项式(x - 1)n的奇数项二项式系数和是64,
则n等于 (C )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
2.已知(1 + 2x)n 的展开式中所有系数之和等于
729,那么这个展开式中x3项的系数是(B )
A. 56 B. 160
C. 80 D. 180
3.(1 + x)2n + 1的展开式中,二项式系数最大的项所
在项数是 (C )
A. n,n +1 B. n -1,n
C. n +1,n +2 D. n +2,n +3
4.设5x - 1槡( )x
n
的展开式中各项系数之和为M,二
项式系数之和为N,若M - N =240,则展开式中
x的系数为 (B )
A. - 150 B. 150
C. 300 D. - 300
5.若(1 + x + x2)6 = a0 + a1x + a2x2 +…+ a12x12,则
a2 + a4 +…+ a12 = .
请同学们认真完成练案[7
]
章末知识梳理
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