1、5 二项式定理51 二项式定理授课提示:对应学生用书第 19 页自主梳理二项式定理二项式定理概念公式(ab)n_(nN*)叫作二项式定理二项式系数r1 项的二项式系数 Crn(r0,1,2,n)二项式通项Crnanrbr 叫作二项展开式的第_项(也称通项),用 Tr1 表示,即 Tr1Crnanrbr二项展开式C0nanC1nan1bCrnanrbrCnnbn双基自测1设 P15(x1)10(x1)210(x1)35(x1)4(x1)5,则 P 等于()Ax5 B(x2)5C(x1)5D(x1)52.2x1x2 5 的二项展开式为_自主梳理C0nanC1nan1bCrnanrbrCnnbn r
2、1双基自测1B PC0515(x1)0C1514(x1)1C2513(x1)2C3512(x1)3C451(x1)4C5510(x1)5(1x1)5(x2)5.232x580 x280 x 40 x4 10 x7 1x10 2x1x2 5C05(2x)5C15(2x)4 1x2C25(2x)3 1x2 2C35(2x)2 1x2 3C45(2x)1x2 4C55 1x2 532x580 x280 x 40 x410 x7 1x10.授课提示:对应学生用书第 20 页探究一 二项式定理的正用、逆用 例 1(1)求(3x 1x)4 的展开式;(2)化简(x1)55(x1)410(x1)310(x1
3、)25(x1)解析(1)解法一(3x 1x)4C04(3x)4C14(3x)3 1xC24(3x)2(1x)2C34(3x)(1x)3C44(1x)481x2108x5412x 1x2.解法二(3x 1x)43x14x21x2(81x4108x354x212x1)81x2108x5412x 1x2.(2)原式C05(x1)5C15(x1)4C25(x1)3C35(x1)2C45(x1)C55(x1)01(x1)151x51.1熟练掌握二项式(ab)n 的展开式,是解答好与二项式有关问题的前提条件当二项式较复杂时,可先将式子化简,然后再展开2逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟
4、悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项的系数 1化简(2x1)55(2x1)410(2x1)310(2x1)25(2x1)1.解析:原式C05(2x1)5C15(2x1)4C25(2x1)3C35(2x1)2C45(2x1)C55(2x1)0(2x11)5(2x)532x5.探究二 求二项展开式中的特定项 例 2 求(x3 x)9 展开式中的有理项解析 二项式的展开式的通项为Tr1Cr9(x12)9r(x13)r(1)rCr9x27r6.令27r6Z,且 r0,1,2,9.得 r3 或 r9.当 r3 时,T4(1)3C39x484x4.当 r9 时,T10(1)9C99x3x3.所以(
5、x3 x)9 展开式中的有理项是:第 4 项,84x4;第 10 项,x3.二项式中的特定项(1)常数项二项展开式的某一项为常数项,就是这项中不含“变元”,一般采用令通项中变元的指数为零的方法求得(2)有理项求展开式的有理项,应写出它的通项公式,令未知量的指数为整数,便能求出适合题意的有理项(3)中间项对于展开式的中间项,若 n 是偶数,则二项展开式的中间项为第n21 项;若 n 是奇数,则二项展开式的中间项有两项:第n12 项和第n12 1 项 2已知(x 124 x)n 的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列(1)证明:展开式中没有常数项;(2)求展开式中所有有理项解析:依题意,前三
6、项系数的绝对值分别是1,C1n(12),C2n(12)2,且 2C1n121C2n(12)2,即 n29n80,解得 n8(n1 舍去),Tr1Cr8(x)8r(124 x)r(12)rCr8x8r2 xr4(1)rCr82rx163r4.(1)证明:若 Tr1 为常数项,当且仅当163r40,即 3r16,rN,这不可能,展开式中没有常数项(2)若 Tr1 为有理项,当且仅当163r4为整数0r8,rN,r0,4,8,即展开式中的有理项共有三项,它们是 T1x4,T5358 x,T9 1256x2.探究三 二项式系数与项的系数 例 3 已知在(3 x 123 x)n 的展开式中,第 5 项的
7、二项式系数与第 3 项的二项式系数的比是 143.(1)求 n 的值;(2)求含 x2 的项的系数;(3)求展开式中所有的有理项解析(1)依题意,得 C4nC2n143.化简,得(n2)(n3)56.解得 n10 或 n5(不合题意,舍去),n 的值为 10.(2)通项为 Tr1Cr10 x10r3(12)rxr3Cr10(12)rx102r3(r0,1,10)令102r32,得 r2.所求的系数为 C210(12)2454.(3)由题意,得102r3Z,0r10,rZ,r2,5,8.第 3 项、第 6 项与第 9 项为有理项,它们分别为 C210(12)2x2,C510(12)5,C810(
8、12)8x2.二项式系数与系数的区别前者只与二项式的指数及第几项有关,与二项式无关,它是一个组合数 Crn;后者与二项式、二项式的指数及项中字母的系数均有关3已知二项式3 x 23x10.(1)求展开式中第 4 项的二项式系数;(2)求展开式中第 4 项的系数解析:3 x 23x10 的二项展开式的通项是 Tk1Ck10(3 x)10k 23xk(k0,1,10)(1)第 4 项的二项式系数为 C310120.(2)第 4 项的系数为 C3103723377 760.转化思想在多项展开式中的应用 典例 求(1xx2)8 展开式中 x5 的系数解析 解法一(1xx2)81(xx2)8,所以 Tr
9、1Cr8(xx2)r,则 x5 的系数由(xx2)r来决定,Tk1Ckrxrkx2kCkrxrk,令 rk5,解得r5,k0,或r4,k1,或r3,k2.所以展开式中 x5 的系数为 C58C05C48C14C38C23504.解法二(1xx2)8(1x)x28C08(1x)8C18(1x)7x2C28(1x)6(x2)2C38(1x)5(x2)3C78(1x)(x2)7C88(x2)8,则展开式中 x5 的系数为 C08C58C18C37C28C16504.解法三(1xx2)8(1xx2)(1xx2)(1xx2)(共 8 个),这 8 个因式中乘积展开式中形成 x5 的来源有三个:(1)有
10、2 个括号各出 1 个 x2,其余 6 个括号恰有 1 个括号出 1 个 x,这种方式共有 C28C16种;(2)有 1 个括号出 1 个 x2,其余 7 个括号中恰有 3 个括号各出 1 个 x,共有 C18C37种;(3)没有 1 个括号出 x2,恰有 5 个括号各给出 1 个 x,共有 C58种所以 x5 的系数是 C28C16C18C37C58504.感悟提高 对于三项式展开或两个二项式乘积的展开问题,所用解法一般为二项式定理展开,或将三项式转化为二项式(1)x21x22 3 的展开式为_(2)a1a21 10 展开式中的常数项为_解析:(1)因为 x21x22x221x2x1x2,所
11、以x21x22 3x1x6C06x6C16x51x C26x41x2C36x31x3C46x21x4C56x1x5C661x6x66x415x22015x26x41x6.(2)因为a1a21 101a1a210,所以其通项为 Cr10a1a2 r(r0,1,10),要求原式中的常数项,则应先求出a1a2 r 的展开式中的常数项因为二项展开式的第 k1 项为 Ckrark 1a2 kCkrar3k(k0,1,2,r),由题意,令 r3k0,即 r 是 k 的 3 倍又 rN,且 r10,所以 r0,3,6,9,此时 k0,1,2,3.当 r0 时,k0,系数为 C0101;当 r3 时,k1,系数为 C13C310360;当 r6 时,k2,系数为 C26C610C26C4103 150;当 r9 时,k3,系数为 C39C910C39C110840.所以原式的展开式中对应常数项为 13603 1508404 351.答案:(1)x66x415x22015x26x41x6(2)4 351