内容正文:
第六章 计数原理
6.3.2 二项式系数的性质
典例解析
例2
1.赋值法的应用—解决二项式系数问题.
解:
典例解析
赋值法的应用—解决二项式系数问题.
例2
解:
典例解析
赋值法的应用—解决二项式系数问题.
例2
解:
变式:
典例小结
【类题通法】
1.对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R,m,n∈N*)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可;对形如(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可.
2.一般地,若f (x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f (x)的展开式中各项系数之和为f (1),奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
[评价活动]
1.若(1+x)(1-2x)8=a0+a1x+…+a9x9,x∈R,则a1·2+a2·22+…+a9·29的值为( )
A.29 B.29-1
C.39 D.39-1
D 解析:令x=0,则a0=1.令x=2,则a0+2a1+22a2+…+29a9=39,所以2a1+22a2+…+29a9=39-1.
2.已知=,且(1-3x)n=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn.
(1)求n的值;
解:易知n≥7,n∈N.因为=,
所以n(n-1)(n-2)(n-3)(n-4)=56×,
整理可得=1,即n2-11n-60=0,
解得n=15或n=-4(舍去).故n的值为15.
(2)求+…+的值.
解:
令x=0,可得a0=1;
令x=,可得=a0++…+=0.
所以+…+=-1.
2.(1-3x)15=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anx15.
利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和或差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.
2.余数和整除的问题
典例解析
例4 用二项式定理证明:<m></m> 能被100整除.
证明
,
能被100整除.
方法总结:利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和或差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.
2.设a∈Z,且0≤a<13.若512 022+a能被13整除,则a=( )
A.0 B.1
C.11 D.12
2
3
4
1
5
D 解析:由于51=52-1,(52-1)2 022=52+1,又13能整除52,所以只需13能整除1+a,0≤a<13,a∈Z,所以a=12.
2
3
4
1
任务一 二项式系数性质的简单应用
1.(多选)已知的展开式的第10项是常数,则( )
A.n=21
B.展开式的各项系数和为236
C.展开式中二项式系数最大的项只有第18项
D.展开式中系数最大的项为第19项
BD 解析:T10=)n-9·=,
由T10为常数,得=0,所以n=36,展开式的各项系数和为236,且第19项的二项式系数及系数最大.
2.在的二项展开式中,各项系数之和为M,各项二项式系数之和为N,且M+N=72,则展开式中常数项为( )
A.18 B.12 C.9 D.6
2
3
4
1
C 解析:令x=1,可得各项系数之和M=(1+3)n=4n,各项二项式系数之和N=2n,而M+N=4n+2n=72,解得n=3.所以=,其展开式的通项为Tk+1=)3-k=.令k=0,得k=1,可得展开式中的常数项为T2==9.故选C.
3.若的展开式中各项系数之和为729,则该展开式的二项式系数之和为________,x2的系数为________.
2
3
4
1
64 160 解析:依题意,令x=1,得3n=729,则n=6,所以二项式系数之和为26=64.的展开式的通项是Tk+1=·(2x)6-k·=.令6-=2,得k=3.因此,在该二项式的展开式中,x2的系数是·26-3=160.
4.已知(a+)n的展开式中奇数项的系数和为512,求展开式的第8项.
2
3
4
1
解:因为+…=2n-1=512=29,
所以n=10,所以T8=a3()7=.
【类题通法】
二项式系数最大的项的求法
求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质对(a+b)n中的n进行讨论.
①当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;
②当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
任务三 展开式的系数的最值问题
关于的展开式,回答下列问题.
探究1:若各项系数的和比它的二项式系数的和大992,试求n的值.
提示:令x=1,可得展开式中各项系数的和为4n,二项式系数的和为2n.
因为各项系数的和比它的二项式系数的和大992,
所以4n-2n=992,解得n=5.
探究2:求展开式中二项式系数最大的项.
提示:因为n=5,所以第3项、第4项的二项式系数最大.由探究1可知Tk+1=)5-k·(3x2)k=,所以T3==,T4==.
任务三 展开式的系数的最值问题
探究3:求展开式中系数最大的项.
提示:的展开式的通项为.设展开式中系数最大的项是第k+1项,
则解得≤k≤.
又k∈N,所以k=4,
所以展开式中系数最大的项只有第5项T5==.
任务三 展开式的系数的最值问题
2.已知(1+2x)n的展开式中第6项和第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
解:T6=(2x)5,T7=(2x)6,
依题意有25=26,解得n=8,
所以(1+2x)8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=·(2x)4=1 120x4.
设第r+1项的系数最大,
则有解得5≤r≤6.
因为r∈{1,2,…,7},所以r=5或r=6.
所以系数最大的项为T6=1 792x5,T7=1 792x6.
【类题通法】
展开式中系数最大的项的求法
求展开式中系数最大的项与求二项式系数最大的项是不同的,需要根据各项系数的正、负变化情况进行分析.如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式中系数最大的项,一般采用待定系数法.设展开式中各项的系数
分别为A0,A1,A2,…,An,且第(r+1)项最大,应用解
出r,即得出系数最大的项.
课堂小结
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