6.3 二项式定理 讲义-2025-2026学年高二下学期数学人教A版选择性必修第三册

2026-02-03
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修 第三册
年级 高二
章节 6.3二项式定理
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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文件大小 3.26 MB
发布时间 2026-02-03
更新时间 2026-02-03
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2026-02-03
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内容正文:

6.3 二项式定理 目录 知识点一:二项式定理 2 题型1:求二项展开式中的特定项 2 题型2: 求多项式展开式中的特定项 4  几个多项式和的展开式的特定项问题 4  几个多项式积的展开式的特定项问题 4  三项展开式中的特定项问题 5 知识点二:杨辉三角与二项式系数的性质 5 题型3:求展开式的系数和 7 题型4:求展开式系数最大值 8 题型5:二项式定理的应用 9  进行近似运算 9  证明某些整除性问题或求余数 10  证明有关不等式 11  证明有关恒等式 11 题型6: 杨辉三角的探究问题 12 知识点一:二项式定理 1. 二项式定理: (1)二项展开式: 叫做的二项展开式,展开式中一共有项. (2)二项系数:各项的系数,叫做二项式系数. (3)通项:,表示展开式的第项. 2. 二项式定理的证明: 由于是个相乘,每个相乘时有两种选择,选或,而且每个中的或选定后,才能得到展开式的一项.因此,由分步乘法计数原理,在合并同类项之前,的展开式共有项,每一项都是的形式,它是由个中选了,个中选了得到.由于选定之后,的选法也随之确定,因此出现的次数相当于从个中选了个的组合数.这样,的展开式中,共有个,将它们合并同类项即可得到二项式定理. 题型1:求二项展开式中的特定项 方法提炼 二项展开式中特定项是指展开式中的某一项,如第项(表示展开式中的第项) 、常数项(字母的指数为0)、有理项(字母的指数为整数)、字母指数为某些值等特殊的项. 【例1.1.】 的展开式中的系数为 A.10 B.20 C.40 D.80 【例1.2.】 在的二项展开式中,第项的二项式系数是(    ) A. B. C. D. 【例1.3.】 若二项式展开式中存在常数项,则正整数n可以是(    ) A.3 B.5 C.6 D.7 【例1.4.】 在的展开式中,常数项为 . 【例1.5.】 已知的展开式中,第2项和第6项的二项式系数相等,则展开式中的系数为(    ) A.60 B. C.448 D. 【例1.6.】 若,则(    ) A.180 B. C. D.90 题型2: 求多项式展开式中的特定项 · 几个多项式和的展开式的特定项问题 【例2.1.】 在的展开式中,含的项的系数为 (用数字表示). 【例2.2.】 已知是正整数,的展开式中的系数为17.当展开式中的系数最小时,的系数为 . 【例2.3.】 已知多项式,则 , . · 几个多项式积的展开式的特定项问题 方法提炼 求两个(或多个)二项式乘积的展开式常用方法: 方法一:先对每一个二项式分别展开,将问题转化为求多项式与多项式乘积的展开式,并利用多项式乘法法则将其展开.其具体步骤为: 第1步:根据二项式定理将每一个二项式分别展开,并写出其通项公式; 第2步:根据特定项的次数,分析特定项可由展开式中哪些项相乘得到; 第3步:把相乘后的项相加即可得到特定项. 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. 【例2.4.】 展开式中的系数为(    ) A. B.5 C.15 D.35 【例2.5.】 的展开式中,的系数为(   ) A. B. C. D. 【例2.6.】 的展开式中常数项为 .(用数字作答) 【例2.7.】 的展开式中的系数为 (用数字作答). 【例2.8.】 的展开式中的系数是,则实数的值为( ) A. B. C. D. 【例2.9.】 已知,则的值为(    ) A. B.1 C.4 D. · 三项展开式中的特定项问题 方法提炼 求三项展开式常用方法: 方法一:反复利用二项式定理,即先把三项中的某两项视为一项,用二项式定理展开,然后利用二项式定理求解. 方法二:先利用运算性质对其进行化简,化三项为两项,再利用二项式定理进行展开. 【例2.10.】 的展开式中的系数为(    ) A.6 B.8 C.27 D.33 【例2.11.】 的展开式中,的系数为 A.10 B.20 C.30 D.60 【例2.12.】 已知的展开式中常数项为20,则(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【例2.13.】 的展开式中的常数项为 (用数字作答). 知识点二:杨辉三角与二项式系数的性质 1. 杨辉三角 ,的展开式的二项式系数可以表示成如下形式: 我们称上面的形式为杨辉三角. 观察杨辉三角,可以发现: (1) 每个数都是组合数,第行的第个数是. (2) 杨辉三角具有对称性,在同一行中,与两端等距离的数相等,即. (3) 每行的两端都是数字1,而其余的数都等于它“肩上”两个数字之和,也就是. (4) 第行的个数之和:. (5) 杨辉三角第斜列相应各数构成新的数列,这个数列为阶等差数列,且每一斜列的数满足. (6) 杨辉三角的第行,即第(正整数)行的各个数字均为奇数. 2. 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.事实上,这一性质可直接由得到. (2) 增减性与最大值 因为,即,所以当,即 时,随着的增大而增大;当时,即时,随着的增大而减小,因此二项式系数在中间取得最大值.当是偶数时,中间的一项的二次项系数取得最大值;当是奇数时,中间的两项与的二次项系数与相等,且同时取得最大值. (3) 各二项式系数的和 1  已知,令,得.这就是说,的展开式的各二项式系数的和等于. 2  在二项式定理中,令,得,即.也就是说,奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,且都等于. 3  . 题型3:求展开式的系数和 方法提炼 (1) 赋值法:我们可以通过令字母的因式的值为特殊值,一般取1,0,或-1,从而求得展开式的所有项的系数和或某几项的系数和. (2) 已知,令,则,即展开式中的所有项的系数和为. 1  当为偶数,奇数项系数和为;偶数项系数和为. 2  当为奇数,奇数项系数和为;偶数项系数和为. 【例3.1.】 (多选)若,则下列正确的是(   ) A. B. C. D. 【例3.2.】 已知的二项展开式中,第项与第项的二项式系数相等,则所有项的系数之和为(    ) A. B. C. D. 【例3.3.】 设,则 ; . 【例3.4.】 若,则 . 【例3.5.】 在展开式中,的奇数次幂的项的系数和为(    ) A. B.64 C. D.32 【例3.6.】 设,,已知 (1)求实数的值; (2)求的值; (3)求的值. 【例3.7.】 已知. (1)求的值 (2)求的值. 题型4:求展开式系数最大值 方法提炼 (1) 要注意区分“展开式系数最大”“二项式系数最大”以及“最大项”. (2) 在保证系数均为正的前提下,要求展开式中系数最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为,不妨设第项系数最大,则,从而解出来. 【例4.1.】 的展开式中,各项系数中的最大值为 . 【例4.2.】 已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【例4.3.】 在的展开式中,仅第项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是 . 【例4.4.】 已知的二项式系数之和为4096. (1)求展开式中的常数项; (2)求展开式中系数最大项. 【例4.5.】 在的展开式中, (1)求二项式系数最大的项; (2)若第项是有理项,求的取值集合. (3)系数的绝对值最大的项是第几项; 题型5:二项式定理的应用 · 进行近似运算 方法提炼 近似计算的处理方法: 当的绝对值远小于1且不大时, 1  ;. 2  当精度要求较高时,. 要求选取展开式保留的项,最后一位小数位符合精度要求即可. 【例5.1.】 最接近下列哪个数字(    ) A.1.20 B.1.21 C.1.22 D.1.23 【例5.2.】 的第一位小数为,第二位小数为,第三位小数为,则分别为(   ) A. B. C. D. 【例5.3.】 (精确到0.01) · 证明某些整除性问题或求余数 方法提炼 (1) 用二项式定理处理整除性问题,通常把被除数除数(或与除数密切关联的数)与某数的和与差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面(或前面)一、二项即可. (2) 要注意余数的范围(为除数,为余数,),利用二项式定理展开变形后,若剩余部分是负数,要注意转换. 【例5.4.】 证明:能被整除; 【例5.5.】 已知能被9整除,则整数的值可以是(    ) A. B. C.9 D.13 【例5.6.】 若正整数a,b满足等式,且,则(   ) A.1 B.2 C.2022 D.2023 【例5.7.】 若,则的值被4除的余数为 . 【例5.8.】 已知,则被10除所得的余数为(    ) A.9 B.3 C.1 D.0 E.均不是 【例5.9.】 若,则被8整除的余数为(    ) A.4 B.5 C.6 D.7 【例5.10.】 已知在的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为5∶2. (1)求n的值; (2)求展开式中含的项的系数; (3)设,则当时,求a除以15所得余数. · 证明有关不等式 方法提炼 (1) 应用时应注意巧妙地构造二项式. (2) 用二项式定理证明组合数不等式时,通常表现为二项式定理的正用与逆用,再结合不等式证明方法进行论证. (3) 证明不等式时,应注意运用放缩法.即对结论不构成影响的若干选项可以去掉或增加. 【例5.11.】 请利用二项式定理证明:. 【例5.12.】 证明:; 【例5.13.】 (1)当,时,证明:. (2)当,时,证明:. 【例5.14.】 求证:. · 证明有关恒等式 【例5.15.】 求证:(1). (2); (3).; (4); (5); (6); 题型6: 杨辉三角的探究问题 方法提炼 解决与“杨辉三角”有关问题的一般步骤:观察——分析——实验——猜想结论——证明. 观察方法:横看、竖看、斜看、连续看、隔行看,从多角度观察. 猜想结论:归纳思想,即由前面几行所得的结果猜想出一般结论. 证明:利用二项式系数的性质,证明所猜想的结论是正确的. 【例6.1.】 我国南宋时期数学家杨辉于1261年写下的《详解九章算法》,书中记载的图表给出了展开式的系数规律. 当代数式的值为1时,则x的值为(    ) A.2或4 B.2或 C.2 D. 【例6.2.】 “杨辉三角”是中国古代数学杰出的研究成果之一.如图所示,由杨辉三角的左腰上的各数出发引一组平行线,从上往下每条线上各数之和依次为:1,1,2,3,5,8,13,…,则第10条斜线上,各数之和为 . 【例6.3.】 “杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在中国南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中,法国数学家帕斯卡在1654年才发现这一规律.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.则下列关于“杨辉三角”的结论正确的是( ) A. B.在第2022行中第1011个数最大 C.第6行的第7个数、第7行的第7个数及第8行的第7个数之和等于9行的第8个数 D.第34行中第15个数与第16个数之比为2:3 【例6.4.】 “杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记为图中所选数1,构成的数列的第项,则的值为(    )    A.252 B.426 C.462 D.924 【例6.5.】 “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.若在“杨辉三角”中从第二行右边的1开始按“锯齿形”排列的箭头所指的数依次构成一个数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则在该数列中,第35项是 . ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $ 6.3 二项式定理 目录 知识点一:二项式定理 2 题型1:求二项展开式中的特定项 2 题型2: 求多项式展开式中的特定项 5  几个多项式和的展开式的特定项问题 5  几个多项式积的展开式的特定项问题 6  三项展开式中的特定项问题 9 知识点二:杨辉三角与二项式系数的性质 11 题型3:求展开式的系数和 13 题型4:求展开式系数最大值 16 题型5:二项式定理的应用 19  进行近似运算 19  证明某些整除性问题或求余数 21  证明有关不等式 24  证明有关恒等式 26 题型6: 杨辉三角的探究问题 28 知识点一:二项式定理 1. 二项式定理: (1)二项展开式: 叫做的二项展开式,展开式中一共有项. (2)二项系数:各项的系数,叫做二项式系数. (3)通项:,表示展开式的第项. 2. 二项式定理的证明: 由于是个相乘,每个相乘时有两种选择,选或,而且每个中的或选定后,才能得到展开式的一项.因此,由分步乘法计数原理,在合并同类项之前,的展开式共有项,每一项都是的形式,它是由个中选了,个中选了得到.由于选定之后,的选法也随之确定,因此出现的次数相当于从个中选了个的组合数.这样,的展开式中,共有个,将它们合并同类项即可得到二项式定理. 题型1:求二项展开式中的特定项 方法提炼 二项展开式中特定项是指展开式中的某一项,如第项(表示展开式中的第项) 、常数项(字母的指数为0)、有理项(字母的指数为整数)、字母指数为某些值等特殊的项. 【例1.1.】 的展开式中的系数为 A.10 B.20 C.40 D.80 【答案】C 【详解】分析:写出,然后可得结果 详解:由题可得 令,则 所以 故选C. 【例1.2.】 在的二项展开式中,第项的二项式系数是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】第项的二项式系数为, 故选:A. 【例1.3.】 若二项式展开式中存在常数项,则正整数n可以是(    ) A.3 B.5 C.6 D.7 【答案】C 【详解】二项式展开式的通项为, 令,解得:,又因为且为整数,所以为的倍数, 所以, 故选:. 【例1.4.】 在的展开式中,常数项为 . 【答案】20 【详解】因为的展开式的通项为, 令,可得, 所以常数项为. 故答案为:20. 【例1.5.】 已知的展开式中,第2项和第6项的二项式系数相等,则展开式中的系数为(    ) A.60 B. C.448 D. 【答案】A 【详解】∵第2项和第6项的二项式系数相等,∴,则, 则展开式通项公式是, 令,得,∴的系数为, 故选:A. 【例1.6.】 若,则(    ) A.180 B. C. D.90 【答案】A 【详解】因,其二项展开式的通项为: , 而是的系数,故只需取,得, 即. 故选:A. 题型2: 求多项式展开式中的特定项 · 几个多项式和的展开式的特定项问题 【例2.1.】 在的展开式中,含的项的系数为 (用数字表示). 【答案】1330 【详解】当时, 展开式的通项为, 当时,展开式含的项, 所以,在的展开式中,含的项的系数为 . 故答案为:1330. 【例2.2.】 已知是正整数,的展开式中的系数为17.当展开式中的系数最小时,的系数为 . 【答案】140 【详解】根据二项式定理知,的展开式通项为, 根据题意得,即,所以, 所以展开式中的的系数为 , 故当或时,的系数的最小值为64, 此时,的系数为. 【例2.3.】 已知多项式,则 , . 【答案】 ; . 【详解】, , 所以, , 所以. 故答案为:. · 几个多项式积的展开式的特定项问题 方法提炼 求两个(或多个)二项式乘积的展开式常用方法: 方法一:先对每一个二项式分别展开,将问题转化为求多项式与多项式乘积的展开式,并利用多项式乘法法则将其展开.其具体步骤为: 第1步:根据二项式定理将每一个二项式分别展开,并写出其通项公式; 第2步:根据特定项的次数,分析特定项可由展开式中哪些项相乘得到; 第3步:把相乘后的项相加即可得到特定项. 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. 【例2.4.】 展开式中的系数为(    ) A. B.5 C.15 D.35 【答案】A 【详解】若要产生这一项,则 当在中取1时,再在中取2个、取4个1, 当在中取时,再在中取3个、取3个1, 所以展开式中的系数为. 故选:A. 【例2.5.】 的展开式中,的系数为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】因为. 的二项展开式的通项公式为. 而, 所以的系数为为. 故选:C. 【例2.6.】 的展开式中常数项为 .(用数字作答) 【答案】 【详解】解:因为, 其中展开式的通项为, 令得的常数项为, 令,即得展开式中的系数为. 所以的常数项为. 故答案为: 【例2.7.】 的展开式中的系数为 (用数字作答). 【答案】-28 【分析】可化为,结合二项式展开式的通项公式求解. 【详解】因为, 所以的展开式中含的项为, 的展开式中的系数为-28 故答案为:-28 【例2.8.】 的展开式中的系数是,则实数的值为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】对,有, 故的展开式中的系数为: ,即. 故选:D. 【例2.9.】 已知,则的值为(    ) A. B.1 C.4 D. 【答案】C 【详解】在中, 而, 由二项式定理知展开式的通项为, 令,解得,令,, 故, 同理令,解得,令,解得, 故,故. 故选:C · 三项展开式中的特定项问题 方法提炼 求三项展开式常用方法: 方法一:反复利用二项式定理,即先把三项中的某两项视为一项,用二项式定理展开,然后利用二项式定理求解. 方法二:先利用运算性质对其进行化简,化三项为两项,再利用二项式定理进行展开. 【例2.10.】 的展开式中的系数为(    ) A.6 B.8 C.27 D.33 【答案】D 【详解】解法一: 因为,即原展开式可以看作两个二项式展开式各项的乘积. 展开式的通项为, 则,展开式中含的项为,含的项为,含的项为; 展开式的通项为, 则,展开式中含的项为,含的项为,含的项为. 综上所述,的展开式中的项为,系数为. 解法二: 因为,展开式的通项为. 要使展开式中含,则可取或. 当时,,展开式的通项为, 显然时,展开式含,该项为; 当时,,展开式的通项为, 显然时,展开式含,该项为. 综上所述,的展开式中的项为,系数为. 故选:D. 【例2.11.】 的展开式中,的系数为 A.10 B.20 C.30 D.60 【答案】C 【详解】在的5个因式中,2个取因式中剩余的3个因式中1个取,其余因式取y,故的系数为=30,故选 C. 【例2.12.】 已知的展开式中常数项为20,则(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】A 【详解】, 其通项公式为:, 当时,,解得:. 故选:A. 【例2.13.】 的展开式中的常数项为 (用数字作答). 【答案】 【详解】方法一  不妨设,则可化为,其展开式的通项为,令,得,故所求常数项为. 方法二  原式=,所以求的展开式中的常数项,可转化为求的展开式中含项的系数,即.故所求的常数项为. 方法三  的展开式的第项为,的展开式的第项为.令,则,可得,或,或,.当,时,;当,时,;当,时,.综上,的展开式中的常数项为. 故答案为: 知识点二:杨辉三角与二项式系数的性质 1. 杨辉三角 ,的展开式的二项式系数可以表示成如下形式: 我们称上面的形式为杨辉三角. 观察杨辉三角,可以发现: (1) 每个数都是组合数,第行的第个数是. (2) 杨辉三角具有对称性,在同一行中,与两端等距离的数相等,即. (3) 每行的两端都是数字1,而其余的数都等于它“肩上”两个数字之和,也就是. (4) 第行的个数之和:. (5) 杨辉三角第斜列相应各数构成新的数列,这个数列为阶等差数列,且每一斜列的数满足. (6) 杨辉三角的第行,即第(正整数)行的各个数字均为奇数. 2. 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.事实上,这一性质可直接由得到. (2) 增减性与最大值 因为,即,所以当,即 时,随着的增大而增大;当时,即时,随着的增大而减小,因此二项式系数在中间取得最大值.当是偶数时,中间的一项的二次项系数取得最大值;当是奇数时,中间的两项与的二次项系数与相等,且同时取得最大值. (3) 各二项式系数的和 1  已知,令,得.这就是说,的展开式的各二项式系数的和等于. 2  在二项式定理中,令,得,即.也就是说,奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,且都等于. 3  . 题型3:求展开式的系数和 方法提炼 (1) 赋值法:我们可以通过令字母的因式的值为特殊值,一般取1,0,或-1,从而求得展开式的所有项的系数和或某几项的系数和. (2) 已知,令,则,即展开式中的所有项的系数和为. 1  当为偶数,奇数项系数和为;偶数项系数和为. 2  当为奇数,奇数项系数和为;偶数项系数和为. 【例3.1.】 (多选)若,则下列正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】对于A:令,则,故A错误; 对于B:令,则,故B正确; 对于C:令,则,故C正确; 对于D,由, 两边同时求导得, 令,则,故D错误. 故选:BC. 【例3.2.】 已知的二项展开式中,第项与第项的二项式系数相等,则所有项的系数之和为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】解:因为,且第项与第项的二项式系数相等, 所以,解得,取,所以所有项的系数之和为:. 故选:C 【例3.3.】 设,则 ; . 【答案】 【详解】的通项为, 令,则,故; . 故答案为:;. 【例3.4.】 若,则 . 【答案】 【详解】因为, 取得, 取得, 两式子相加得,即. 故答案为:. 【例3.5.】 在展开式中,的奇数次幂的项的系数和为(    ) A. B.64 C. D.32 【答案】A 【分析】设,利用赋值法计算可得. 【详解】设, 令可得, 令可得, 所以, 即在展开式中,的奇数次幂的项的系数和为. 故选:A 【例3.6.】 设,,已知 (1)求实数的值; (2)求的值; (3)求的值. 【答案】(1)-2; (2)-2; (3)128. 【详解】(1)根据二项式定理可得, ,解得; (2)由(1)知,,令得 再令得 所以; (3)在式子中, 令可得 【例3.7.】 已知. (1)求的值 (2)求的值. 【答案】(1);(2). 【详解】(1), 所以; (2)依题意,, 因为 所以 , 所以的值为. 题型4:求展开式系数最大值 方法提炼 (1) 要注意区分“展开式系数最大”“二项式系数最大”以及“最大项”. (2) 在保证系数均为正的前提下,要求展开式中系数最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为,不妨设第项系数最大,则,从而解出来. 【例4.1.】 的展开式中,各项系数中的最大值为 . 【答案】5 【详解】由题展开式通项公式为,且, 设展开式中第项系数最大,则, ,即,又,故, 所以展开式中系数最大的项是第9项,且该项系数为. 故答案为:5. 【例4.2.】 已知的展开式中唯有第5项的系数最大,则a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】的展开式的通项为, 由题可知,解得. 故选:A 【例4.3.】 在的展开式中,仅第项的二项式系数最大,则展开式中系数最大的项是 . 【答案】 【详解】由的展开式中,仅第项的二项式系数最大,得展开式共项,则, 所以的展开式的通项公式, 设展开式中系数最大项是,则,即 解得,而,所以,, 所以展开式中系数最大的项是, 故答案为:. 【例4.4.】 已知的二项式系数之和为4096. (1)求展开式中的常数项; (2)求展开式中系数最大项. 【答案】(1) (2) 【详解】(1)因为的二项式系数之和为4096. 所以,解得, 所以二项式展开式的通项为, 令,解得,所以展开式的常数项为. (2)设展开式中第项的系数最大, 则,可得,解得, 因为,所以,所以系数最大的项为. 【例4.5.】 在的展开式中, (1)求二项式系数最大的项; (2)若第项是有理项,求的取值集合. (3)系数的绝对值最大的项是第几项; 【答案】(1) (2) (3)第项和第项 【详解】(1),, 二项式系数最大的项为中间项,即第项, 所以; (2),, 当为整数时为有理项,即, 则的取值集合为; (3)设第项的系数的绝对值最大, 则,所以,解得, 故系数的绝对值最大的项为第项和第项. 题型5:二项式定理的应用 · 进行近似运算 方法提炼 近似计算的处理方法: 当的绝对值远小于1且不大时, 1  ;. 2  当精度要求较高时,. 要求选取展开式保留的项,最后一位小数位符合精度要求即可. 【例5.1.】 最接近下列哪个数字(    ) A.1.20 B.1.21 C.1.22 D.1.23 【答案】C 【详解】由题意得, 由二项式定理得, 而从第3项以后,后面的项非常小,我们进行忽略即可, 所以我们得到, 则其与1.22更接近,故C正确. 故选:C 【例5.2.】 的第一位小数为,第二位小数为,第三位小数为,则分别为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】, 故分别为. 故选:A. 【例5.3.】 (精确到0.01) 【答案】30.84 【详解】原式 故答案为:30.84. · 证明某些整除性问题或求余数 方法提炼 (1) 用二项式定理处理整除性问题,通常把被除数除数(或与除数密切关联的数)与某数的和与差的形式,再用二项式定理展开,只考虑后面(或前面)一、二项即可. (2) 要注意余数的范围(为除数,为余数,),利用二项式定理展开变形后,若剩余部分是负数,要注意转换. 【例5.4.】 证明:能被整除; 【详解】证明:因为 所以能被整除; 【例5.5.】 已知能被9整除,则整数的值可以是(    ) A. B. C.9 D.13 【答案】B 【详解】因为 , 又能被整除, 所以能被整除, 由选项知当时符合,当,或时均不符合. 故选:B. 【例5.6.】 若正整数a,b满足等式,且,则(   ) A.1 B.2 C.2022 D.2023 【答案】D 【分析】由,再根据二项式定理展开后可求的值. 【详解】∵ , ∴. 故选:D. 【例5.7.】 若,则的值被4除的余数为 . 【答案】3 【详解】令,得, 因为, 所以当为奇数时,展开式中偶数项的系数为负,即, 当为偶数时,展开式中奇数项的系数为正,即, 所以, 又, 故被4除余3. 故答案为:. 【例5.8.】 已知,则被10除所得的余数为(    ) A.9 B.3 C.1 D.0 E.均不是 【答案】C 【详解】, 由, 故被10除所得的余数为. 故选:C. 【例5.9.】 若,则被8整除的余数为(    ) A.4 B.5 C.6 D.7 【答案】B 【详解】在已知等式中,取得, 取得, 两式相减得, 即, 因为 因为能被8整除, 所以被8整除的余数为5, 即被8整除的余数为5, 故选:B. 【例5.10.】 已知在的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为5∶2. (1)求n的值; (2)求展开式中含的项的系数; (3)设,则当时,求a除以15所得余数. 【答案】(1); (2); (3). 【详解】(1)根据题意,,即,又,故. (2), 其展开式的通项公式,, 令,解得,则, 故展开式中含的项的系数为:. (3)当时,, , 而能够被整除, 故a除以15所得余数为. · 证明有关不等式 方法提炼 (1) 应用时应注意巧妙地构造二项式. (2) 用二项式定理证明组合数不等式时,通常表现为二项式定理的正用与逆用,再结合不等式证明方法进行论证. (3) 证明不等式时,应注意运用放缩法.即对结论不构成影响的若干选项可以去掉或增加. 【例5.11.】 请利用二项式定理证明:. 【分析】由于,利用二项式定理将展开,然后利用放缩法可证得结果. 【详解】证:当,时, , 所以结论成立. 【例5.12.】 证明:; 【分析】根据二项式定理可得,即可利用放缩法求解, 【详解】当时,符合; 当时,由二项式定理, , 由,知; 另一方面,,, 则 , 综上,. 【例5.13.】 (1)当,时,证明:. (2)当,时,证明:. 【详解】(1)由二项式定理可得, 若,则有 , 所以成立. (2)由二项式定理得, 若,则有, 则, 所以成立. 【例5.14.】 求证:. 【分析】当时显然成立,当时,利用二项式定理展开后倒序相加法证明即可. 【详解】当时,不等式显然成立; 当时,有: 设, 则 所以 即 · 证明有关恒等式 【例5.15.】 求证:(1). (2); (3).; (4); (5); (6); 【详解】(1)由二项式定理:, 令得: , 化简得:. (2)证明:令,则; 两式相加可得, 所以; 可得. (3)证明:, 当时,展开式中的系数为, 又, 当时,展开式中的系数为, , . (4)因为, 所以,所以 (5)考虑恒等式:, 有 . 左边展开式中的系数为: , 而右边展开式中项的系数为零. 所以. 即得所证等式. (6)令,则 , 因为, 所以, 所以. 题型6: 杨辉三角的探究问题 方法提炼 解决与“杨辉三角”有关问题的一般步骤:观察——分析——实验——猜想结论——证明. 观察方法:横看、竖看、斜看、连续看、隔行看,从多角度观察. 猜想结论:归纳思想,即由前面几行所得的结果猜想出一般结论. 证明:利用二项式系数的性质,证明所猜想的结论是正确的. 【例6.1.】 我国南宋时期数学家杨辉于1261年写下的《详解九章算法》,书中记载的图表给出了展开式的系数规律. 当代数式的值为1时,则x的值为(    ) A.2或4 B.2或 C.2 D. 【答案】A 【详解】由规律可得:, 令,,∴, ∵,∴,∴,∴或, 故选:A 【例6.2.】 “杨辉三角”是中国古代数学杰出的研究成果之一.如图所示,由杨辉三角的左腰上的各数出发引一组平行线,从上往下每条线上各数之和依次为:1,1,2,3,5,8,13,…,则第10条斜线上,各数之和为 . 【答案】 【详解】因为从上往下每条线上各数之和依次为:1,1,2,3,5,8,13,…, 所以可以判断从第三个数开始,每个数是它前两个数的和, 所以可得:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…, 因此第10条斜线上,各数之和为, 故答案为: 【例6.3.】 “杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在中国南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中,法国数学家帕斯卡在1654年才发现这一规律.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.则下列关于“杨辉三角”的结论正确的是( ) A. B.在第2022行中第1011个数最大 C.第6行的第7个数、第7行的第7个数及第8行的第7个数之和等于9行的第8个数 D.第34行中第15个数与第16个数之比为2:3 【答案】C 【详解】由可得 ,故A错误; 第2022行中第1011个数为,故B错误; ,故C正确; 第34行中第15个数与第16个数之比为 ,故D错误. 故选:C. 【例6.4.】 “杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记为图中所选数1,构成的数列的第项,则的值为(    )    A.252 B.426 C.462 D.924 【答案】C 【详解】由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记为图中所选数,构成的数列的第项, 根据数字的构成规律,可得数列的奇数项为每行数列的项,偶数项为每行的第项, 则即第11行的第项, 结合二项展开式的二项式系数的性质,可得. 故选:C. 【例6.5.】 “杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排列,如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.若在“杨辉三角”中从第二行右边的1开始按“锯齿形”排列的箭头所指的数依次构成一个数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则在该数列中,第35项是 . 【答案】171 【详解】由杨辉三角可得,第2行的第三个数为1; 第3行的第三个数为 ; 第4行的第三个数为 ; 第5行的第三个数为 ; …… 因此第行的第三个数为 ; 而该数列的第35项是第19行的第三个数,所以第35项是 故答案为:171 ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $

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6.3 二项式定理 讲义-2025-2026学年高二下学期数学人教A版选择性必修第三册
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