10.3 二项式定理(教师用书Word)-【正禾一本通】2026年新高考数学高三一轮总复习高效讲义(人教A版)
2025-12-03
|
8页
|
68人阅读
|
3人下载
教辅
摘要:
该高中数学讲义聚焦二项式定理高考核心考点,涵盖定理证明、通项公式、二项式系数性质及综合应用,按“概念-性质-应用”逻辑架构组织,通过基点诊断、题型分类讲解、真题演练等环节,帮助学生构建知识网络,突破通项求解、系数和计算等难点。
资料特色在于分层突破策略,如将展开式问题细分为二项式型、乘积型、三项式型,结合赋值法、计数原理等方法指导,培养学生数学思维与运算能力。设置基础诊断、典例精讲、对点练习三级训练,助力教师精准把控复习节奏,高效提升学生应考能力。
内容正文:
10.3 二项式定理
[课标要求] 1.能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理. 2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
【必备知识】
1.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n=an+an-1b+…+(n∈N*).
(2)通项公式:Tk+1=,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.
2.二项式系数的性质
【必记结论】
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.
【基点诊断】
1.判断下列说法正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)(a+b)n的展开式中的第k项是an-kbk.( )
(2)在二项展开式中,系数最大的项一定为中间的一项或中间的两项.( )
(3)通项Tk+1=an-kbk中的a和b不能互换.( )
(4)在(ax+b)n的展开式中,某项的系数一定与该项的二项式系数相同.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.(x-1)10的展开式的第6项的系数是( )
A. B.-
C. D.-
解析:选D.(x-1)10的展开式的第6项是T6=·x5·(-1)5=-·x5,所以(x-1)10的展开式的第6项的系数是-.
3.+++…+=________.
解析:因为+++…+=211,且+++…+=+++…+,所以+++…+×211=1 024.
答案:1 024
4.已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则这两项的二项式系数分别是________,________.
解析:∵第4项与第8项的二项式系数相等,∴=,∴n=3+7=10,∴这两项的二项式系数是==120.
答案:120 120
5.已知n∈N*,n的展开式中只有第7项的二项式系数最大,则该二项式展开式中各项系数和为________.
解析:∵n∈N*,n的展开式中只有第7项的二项式系数最大,∴n=12,令x=1,所以该二项式展开式中各项系数和为212.
答案:212
题型一 二项展开式中的通项问题
角度1 (a+b)n(n∈N*)型
【例1】 (1)二项式6的展开式中系数为无理数的项的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:选B.展开式通项公式为Tr+1=6-rr=x6-2r,r=1,3,5时,不是整数,系数是无理数,共有3项.
(2)(2024·北京卷)在6的展开式中,常数项为________.
解析:Tk+1=k=·36-2k·x6k-18.令6k-18=0,得k=3,所以常数项为T4=·30·x0=20.
答案:20
角度2 (a+b)m(c+d)n(n∈N*)型
【例2】 (1)(人教A版选择性必修三P38)(1-2x)5(1+3x)4的展开式中按x的升幂排列的第3项为_________.
解析:(1-2x)5(1+3x)4的展开式中按x的升幂排列的第3项,即展开式中含x2的项,
(3x)2+(-2x)2+··(3x)1=-26x2.
答案:-26x2
(2)(1+x+x2)(1-x)10的展开式中x4的系数为________.
解析: ∵(1+x+x2)(1-x)10=(1-x)10+x(1-x)10+x2(1-x)10,∴(1+x+x2)(1-x)10展开式中x4的系数为(1-x)10中x4的系数加上其x3的系数加上其x2项的系数,
∵(1-x)10展开式的通项为Tr+1=(-x)r,令r=4,3,2,分别得展开式含x4,x3,x2项的系数为.
故(1+x+x2)(1-x)10展开式中含x4的系数为-+=135.
答案:135
思维升华 求两个因式之积的特定项(或系数)的方法
方法一:对每一个二项式展开,利用多项或乘法法则对其展开即可;
方法二:先利用运算性质对其进行化简,再利用二项式定理进行展开.
角度3 (a+b+c)n(n∈N*)型
【例3】 (x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为( )
A.10 B.20
C.30 D.60
解析:选C.法一 (x2+x+y)5的展开式的通项为Tr+1=(x2+x)5-ryr,
令r=2,则T3=(x2+x)3y2.
又(x2+x)3的展开式的通项为Tk+1=(x2)3-k·xk=x6-k,令6-k=5,则k=1.
所以(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为=30.
法二 (x2+x+y)5表示5个x2+x+y之积,要得到x5y2,需从5个因式中选2个因式取x2,剩余的3个因式中1个取x,其余因式取y,因此x5y2的系数为=30.
【对点练习】 1.(1)(多选)已知n的展开式中第3项与第5项的系数之比为3∶14,则下列结论成立的是( )
A.n=10
B.展开式中的常数项为45
C.含x5的项的系数为210
D.展开式中的有理项有5项
解析:选ABC.二项展开式的通项为Tk+1=,由于第3项与第5项的系数之比为3∶14,则,故,得n2-5n-50=0,解得n=10(负值舍去),故A正确;
则Tk+1=,令20-=0,解得k=8,则展开式中的常数项为=45,故B正确;
令20-=5,解得k=6,则含x5的项的系数为=210,故C正确;
令20-∈Z,则k为偶数,此时k=0,2,4,6,8,10,故有6项有理项,故D错误.
(2)若(x2+a)的展开式中x8的系数为9,则a的值为________.
解析:因为(x2+a)+a·8,且展开式的通项为Tk+1==x8-2k,
当8-2k=6时,k=1,此时x6的系数为.
当8-2k=8时,k=0,此时x8的系数为.
所以展开式中x8的系数为=8+a=9,解得a=1.
答案:1
(3)(2024·重庆质检)(2x2+y+1)5的展开式中x4y2项的系数为________.
解析:将(2x2+y+1)5看作5个因式(2x2+y+1)相乘,根据x4y2的指数可得5个因式中有两个选2x2,两个选y,一个选1,进行相乘,即(2x2+y+1)5的展开式中x4y2项的系数为=120.
答案:120
题型二 二项式系数和与各项系数和
角度1 二项式系数和与系数和
【例4】 (1)(多选)已知的展开式中第二项与第三项的系数的绝对值之比为1∶8,则( )
A.n=4
B.展开式中所有项的系数和为1
C.展开式中二项式系数和为24
D.展开式中不含常数项
解析:选AD.由题意得=,则,解得n=4,故A正确;
所以,令x=1,则所有项的系数之和为-1,故B错误;
所以的二项式系数和为29,故C错误;
的通项公式为Tk+1=(-2x)k=(-2)kx2k-9,若Tk+1为常数项,则有2k-9=0,解得k=∉N,所以不存在常数项,故D正确.
(2)(多选)(2024·重庆模拟)已知(1-2x)2 024=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023+a2 024x2 024,则( )
A.展开式中二项式系数最大项为第1 012项
B.展开式中所有项的系数和为1
C.=-1
D.=4 048
解析:选BCD.由二项展开式中的二项式系数性质可知二项式系数最大为,易知应为第1 013项,故A错误;
令x=1,可得(1-2)2 024=a0+a1+a2+…+a2 023+a2 024=1,即展开式中所有项的系数和为1,故B正确;
令x=0,可得a0=1,令x=,可得2 024=a0+=0,
所以=-1,故C正确;
将等式(1-2x)2 024=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023+a2 024x2 024两边同时求导可得,2 024×(-2)(1-2x)2 023=x2 023,再令x=1,可得=4 048,故D正确.
角度2 系数与二项式系数的最值
【例5】 (1)(2024·山东省实验中学二模)(x+2y)6展开式中二项式系数最大的项的系数为______.
解析:由二项式系数的基本性质可知(x+2y)6展开式中二项式系数最大的项为T4=·x3·(2y)3=160x3y3.因此,展开式中二项式系数最大的项的系数为160.
答案:160
(2)(2024·全国甲卷)10的展开式中,各项系数中的最大值为________.
解析:10的展开式的通项公式为Tr+1=xr(r=0,1,2,…,10).
若Tr+1项的系数最大,
则
解得,又r∈N+,所以r=8,则T9项的系数最大,最大项的系数为2=5.
答案:5
【对点练习】 2.(1)(2024·西安质检)已知(2x-1)5=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0,则|a0|+|a1|+…+|a5|等于( )
A.1 B.243
C.121 D.122
解析:选B.令x=1,得a5+a4+a3+a2+a1+a0=1 ①,
令x=-1,得-a5+a4-a3+a2-a1+a0=-243 ②,
①+②,得2(a4+a2+a0)=-242,
即a4+a2+a0=-121.
①-②,得2(a5+a3+a1)=244,
即a5+a3+a1=122.
所以|a0|+|a1|+…+|a5|=-a0+a1-a2+a3-a4+a5=122+121=243.
(2)已知n的二项展开式中二项式系数之和为64,则下列结论正确的是( )
A.二项展开式中各项系数之和为37
B.二项展开式中二项式系数最大的项为
C.二项展开式中无常数项
D.二项展开式中系数最大的项为240x3
解析:选D.因为n的二项展开式中二项式系数之和为64,所以2n=64,则n=6,所以二项式为6,则二项展开式的通项为Tk+1=(2x)6-kk=,令x=1,可得二项展开式中各项系数之和为36,故A错误;
第4项的二项式系数最大,此时k=3,则二项展开式中二项式系数最大的项为T4=,故B错误;
令6-k=0,则k=4,所以二项展开式中的常数项为=60,故C错误;
令第k+1项的系数最大,
则解得,
因为k∈N,所以k=2,所以二项展开式中系数最大的项为T3=24x3=240x3,故D正确.
(3)(2022·浙江高考)已知多项式(x+2)(x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a2=________,a1+a2+a3+a4+a5=________.
解析:(x-1)4展开式的通项为Tk+1=故a2=×(-1)3+×(-1)2=8.
令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4+a5=0,令x=0,得a0=2,所以a1+a2+a3+a4+a5=-2.
答案:8 -2
题型三 二项式定理的综合应用
【例6】 (1)(2024·河北唐山、邯郸高三期末)9810除以1 000的余数是________.
解析:因为9810=(100-2)10=10010+×(-2)×1009+×(-2)2×1008+…+×(-2)9×100+×(-2)10=[×(-2)×1009+×(-2)2×1008+…+(-2)9×1 000]+1 024=+24,所以9810除以1 000的余数是24.
答案:24
(2)用二项式定理估算1.0110≈______.(精确到0.001)
解析:1.0110=(1+0.01)10=+×0.013+…≈1+0.1+0.004 5=1.104 5≈1.105.
答案:1.105
思维升华 二项式定理应用的题型及解法
(1)在证明整除问题或求余数问题时要进行合理的变形,使被除式(数)展开后的每一项都含有除式的因式.
(2)二项式定理的一个重要用途是做近似计算:当n不是很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
【对点练习】 3.(1)设n为奇数,那么11n+·11n-1+·11n-2+…+·11-1除以13的余数是( )
A.-3 B.2
C.10 D.11
解析:选C.11n+·11n-1+·11n-2+…+·11-1=·11n+·11n-1+·11n-2+…+·11+-2=(11+1)n-2=12n-2=(13-1)n-2=·13n-·13n-1+…+·13+-2,
因为n为奇数,则上式=·13n-·13n-1+…+·13n-·13n-1+…+]+10,所以11n+·11n-1+·11n-2+…+·11-1除以13的余数是10.
(2)利用二项式定理计算0.996,则其结果精确到0.001的近似值是( )
A.0.940 B.0.941
C.0.942 D.0.943
解析:选B.0.996=(1-0.01)6=×1-×0.01+×0.012-×0.013+…+×0.016=1-0.06+0.001 5-0.000 02+…+0.016≈0.941.
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。