内容正文:
7.4 二项式定理
7.4.1 二项式定理
必备知识 清单破
知识点
二项式定理
二项式定理 公式(a+b)n= an+ an-1b+…+ an-kbk+…+
bn,n∈N*叫作二项式定理
(a+b)n的二项展开式 an+ an-1b+…+ an-kbk+…+ bn,n∈N*
二项式系数 (k=0,1,2,…,n)
二项展开式的通项 二项展开式的第(k+1)项:Tk+1= an-kbk
第7章 计数原理
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知识辨析
1. an-kbk是(a+b)n的二项展开式中的第几项?
2.(a+b)n与(b+a)n的二项展开式在结构形式上相同吗?
3.二项展开式中项的系数与二项式系数一定相等吗?
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一语破的
1.第(k+1)项.
2.不相同.尽管(a+b)n与(b+a)n的二项展开式是相等的,但它们在结构形式上却不相同.(a+b)n的
二项展开式中的项按a的降幂、b的升幂排列,第(k+1)项为 an-kbk;(b+a)n的二项展开式中的项
按b的降幂、a的升幂排列,第(k+1)项为 bn-kak.
3.不一定.项的系数是指除变量外连同符号的常数部分,与变量的系数有关,而第(k+1)项的二
项式系数为 ,与变量的系数无关.
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求二项展开式中的特定项(项的系数),实质是考查其通项Tk+1= an-kbk,一般需要建立方程
求k,再将k的值代回求解,注意k的取值为0,1,2,…,n.
(1)求第m项:令k+1=m,直接代入通项.
(2)求含am的项:令n-k=m,解出k的值,代入通项.
(3)求常数项:隐含条件是字母的指数为0.
(4)求有理项:令通项的所有字母的指数都等于整数,求解时必须合并通项中同一字母的指数,
根据具体要求,令其为整数,再根据数的整除性求解.
(5)求整式项:令通项中同一字母的指数合并后为非负整数,求解方式与求有理项一致.
关键能力 定点破
定点 1
二项展开式中的特定项(项的系数)问题
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典例 在 的展开式中,第6项为常数项.
(1)求n的值;
(2)求含x2的项的系数与二项式系数;
(3)求展开式中所有的有理项.
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解析 (1) 的展开式的通项为Tr+1= ×(-3)r = ×(-3)r (r=0,1,2,…,n).因为
展开式的第6项为常数项,所以 =0,解得n=10.
(2)由(1)知Tr+1= ×(-3)r ,r=0,1,…,10.
令 =2,得r=2,所以含x2的项的系数为 ×(-3)2=405,含x2的项的二项式系数为 =45.
(3)根据题意得 所以r=2或r=5或r=8,所以展开式中的有理项分别为T3= ×(-3)2x2=
405x2,T6= ×(-3)5=-61 236,T9= ×(-3)8x-2=295 245x-2.
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方法总结
已知展开式的某项或其系数求参数,可由通项写出已知项,根据题中数据得到参数的值.
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1.求两个二项式乘积的展开式中特定项的一般步骤
(1)分别求每个二项展开式的通项;
(2)找到构成展开式中特定项的组成部分;
(3)利用多项式乘法分别相乘即可.
2.求三项展开式中特定项的方法
(1)因式分解法:先通过因式分解将三项式变成两个二项式,然后用二项式定理分别展开.
(2)逐层展开法:先将三项式分成两组,用二项式定理展开,再把其中含两项的一组用二项式定
理展开.
(3)利用组合知识:把(a+b+c)n看成n个(a+b+c)的乘积,利用组合知识分析项的构成,注意最后把
各个同类项合并.
定点 2
两个二项式乘积、三项展开式问题
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典例 (1)在 (1+x)6的展开式中,含x2的项的系数为 ( )
A.15 B.20 C.30 D.35
(2)(x2+3x+2)5的展开式中x2的系数为 .
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解析 (1)(1+x)6的展开式的通项为Tk+1= xk,k=0,1,2,…,6.
因为 (1+x)6=(1+x)6+ (1+x)6,
所以展开式中含x2的项为 x2+ × x4=30x2,所以展开式中含x2的项的系数为30.
(2)解法一:(x2+3x+2)5=[(1+x)(2+x)]5=(1+x)5(2+x)5.(1+x)5的展开式的通项为Tr+1= xr,0≤r≤5,r
∈N,(2+x)5的展开式的通项为Tk+1= 25-kxk,0≤k≤5,k∈N,
所以 的展开式的通项为Tr+1,k+1= 25-k·xr+k,其中0≤r≤5,0≤k≤5,且r,k∈N.
令r+k=2,可得 或 或
因此, 的展开式中x2的系数为 ×23+ ×24+ ×25=800.
解法二: = ,其展开式的通项为Tk+1= (x2+3x)5-k2k(0≤k≤5,k∈N),
的展开式的通项为Tr+1= (x2)5-k-r·(3x)r= 3rx10-2k-r(0≤r≤5-k,r∈N),
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所以Tk+1= 2k×3rx10-2k-r(0≤k≤5且0≤r≤5-k,k,r∈N).
令10-2k-r=2,可得k=3,r=2或k=4,r=0.
当k=3,r=2时,x2的系数为 ×23×32=720;
当k=4,r=0时,x2的系数为 ×24×30=80.
综上, 的展开式中x2的系数为720+80=800.
解法三:(x2+3x+2)5表示5个因式(x2+3x+2)的乘积,要得到含x2的项,分以下两种情况:①从1个因
式中取x2,其余4个因式中都取2;②从2个因式中取3x,其余3个因式中都取2,故x2的系数为 ×24
+ ×32×23=80+720=800.
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答案 (1)C (2)800
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