1、第57讲 二项式定理 第57讲 二项式定理 知识梳理 第57讲 知识梳理 C0nanC1nan1bC2nan2b2CknankbkCnnbn Cknankbk 1二项式定理(ab)n_(nN*),右边的多项式叫做(ab)n 的二项展开式,其中各项系数 Ckn(k0,1,n)叫做展开式的_,第 k1 项 Tk1_(其中0kn,kN,nN*)叫做二项展开式的通项公式二项展开式的特点:(1)项数:共有_项;(2)(ab)n 的展开式中各项均为 a 与 b 的 n 次齐次式,其中a 的指数由 n 逐项减少到 0,b 的指数由 0 逐项增加到 n,简称“一降二升”;(3)注意区分“项”“项数”“系数”“
2、二项式系数”等概念的区别二项式系数 n1 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,事实上这一性质直接由公式_得到(2)增减性 Cknnk1kCk1n,当 k_时,二项式系数逐渐增大,由对称性知后半部分是逐渐减小的 第57讲 知识梳理 CknCnkn n12 第57讲 知识梳理(3)最大值 当 n 为偶数时,中间一项(第_项)的二项式系数最大,最大值为_ 当 n 为奇数时,中间两项(第_项和第_项)的二项式系数相等,且同时取得最大值,最大值为_或_(4)各 项 二 项 式 系 数 和C0n C1n C2n Cnn _.(5)奇数项的二项式系数的和_偶数项的二项式
3、系数的和,即_2n1.n21 Cn2n n12 1 n12 1 Cn12n Cn12n 2n 等于 C0nC2nC1nC3n 要点探究 探究点1 求二项展开式中的特定项或特定项的系数第57讲 要点探究 思路 利用已知条件前三项的系数成等差数列求出n,再用通项公式求一次项和有理项 例 1 已知x 124 xn 展开式的前三项系数成等差数列则(1)n_;(2)展开式的一次项是_;(3)展开式中的有理项是_ 第57讲 要点探究 答案(1)8(2)358 x(3)T1x4,T5358 x,T9 1256x2 第57讲 要点探究 解析(1)因为前三项系数成等差数列,所以 C0nC2n1222C1n12,
4、1nn1214n,整理得 n29n80,n11(舍),n28,所以 n8.第57讲 要点探究(2)Tr1Cr8(x12)8r12rxr4,Tr112rCr8x434r,由展开式的一次项得 43r4 1,有 r4.T5124C48x 11687654321x358 x.展开式的一次项为358 x.第57讲 要点探究(3)当 43r4 Z 时,Tr1为有理项,0r8 且 rZ,x0,4,8 符合要求 故有理项有 3 项,分别是 T1x4,T5358 x,T9 1256x2.第57讲 要点探究 点评 求二项展开式中的指定项,一般是利用通项公式进行,化简通项公式后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指
5、数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数 k1,代回通项公式即可 第57讲 要点探究(1)2010陕西卷 xax5(xR)展开式中 x3的系数为 10,则实数 a 等于()A1 B.12 C1 D2(2)2010湖北卷 在(x4 3y)20 的展开式中,系数为有理数的项共有_项 思路 求出通项公式并进行化简,令字母的指数符合所需要的条件 第57讲 要点探究 解析(1)利用xax5 展开式的通项公式构建方程有 Cr5x5rarxrCr5x52rar10 x3r1,a2,选 D.答案(1)D(2)6 第57讲 要点探究(2)本题涉及二项式定理的有关知识这在高考考纲中是 B 级要求二项式展开式的
6、通项公式为 Tr1Cr20 x20r(4 3y)rCr20(4 3)rx20ryr(0r20)要使系数为有理数,则 r 必为 4 的倍数,所以 r 可为 0、4、8、12、16、20 共 6 种,故系数为有理数的项共有6 项 探究点2 二项式系数与项的系数问题第57讲 要点探究 思路 由二项式系数的性质求出n,再由中间项的二项式系数最大可求解(1),系数最大的项则由不等式组解得 例 2 已知3 xx22n 的展开式的二项式系数和比(3n1)n的展开式的二项式系数和大 992.求2x1x2n的展开式中:(1)二项式系数最大的项;(2)系数的绝对值最大的项 第57讲 要点探究 解答 由题意知,22
7、n2n992,即(2n32)(2n31)0,2n32,解得 n5.(1)由二项式系数的性质知,2x1x2n的展开式中第 6项的二项式系数最大,即 C510252.T6C510(2x)51x5C510258064.第57讲 要点探究(2)设第 r1 项的系数的绝对值最大,Tr1Cr10(2x)10r1xr(1)rCr10210rx102r,Cr10210rCr110 210r1,Cr10210rCr110 210r1,得 Cr102Cr110,2Cr10Cr110,即 11r2r,2r110r,解得83r113,rZ,r3.故系数的绝对值最大的是第 4 项,第四项为 T4C31027x41536
8、0 x4.第57讲 要点探究 点评 注意区别展开式中“第r1项的二项式系数”与“第r1项的系数”,把握住通项公式是解题的关键 探究点3 赋值法的应用第57讲 要点探究 例 3 已知(12x)7a0a1xa2x2a7x7,则(1)a1a2a7_;(2)a1a3a5a7_;(3)a0a2a4a6_;(4)|a0|a1|a2|a7|_.第57讲 要点探究 解析 令 x1 则 a0a1a2a3a4a5a6a71,令 x1 则 a0a1a2a3a4a5a6a737,(1)令 x0,则 a0(10)71,a1a2a72,(2)()2 得 a1a3a5a713721094.(3)()2 得 a0a2a4a6
9、13721093.思路 利用赋值法可求得 答案(1)2(2)1094(3)1093(4)2187 第57讲 要点探究(4)方法一:(12x)7的展开式中,a0,a2,a4,a6大于零,而 a1,a3,a5,a7小于零,a0 a1 a2 a7(a0a2a4a6)(a1a3a5a7)1093(1094)2187.方法二:a0 a1 a2 a7 可看作(12x)7展开式中的各项的系数和,a0 a1 a2 a7 372187.第57讲 要点探究 点评 求关于展开式中系数和问题,往往根据展开式的特点赋给其中字母一些特殊的数,如1,0,1,第57讲 要点探究 2010江西卷(2 x)8 展开式中不含x4项
10、的系数的和为()A1 B0 C1 D2 思路 先求所有项系数之和,再求含x4项的系数,然后两者相减即可 答案 B 第57讲 要点探究 解析(2 x)8 展开式中所有项的系数的和为(2 1)81,又由通项得含 x4 项(最后一项)的系数为(1)81,所以展开式中不含x4项的系数的和为 110,选 B.规律总结 第57讲 规律总结 1通项公式最常用,是解题的基础对三项或三项以上的展开式问题,应根据式子的特点,转化为二项式来解决,求展开式的特定项的关键是抓住其通项公式,所谓特定项是指展开式中的某一项,如第 n 项、常数项、有理项、字母指数为某些特殊值等特殊的项,求解时,先准确写出通项公式,再把系数和
11、字母分开来,应注意符号,根据题目中所指定的字母的指数所具有的特征,列出方程和不等式求解即可 第57讲 规律总结 2求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对 r 的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性 3因为二项式定理中的字母可取任意数或式,所以在解题时根据题意,给字母赋值,是求解二项展开式各项系数和的一种重要方法 4二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念,二项式系数是指 Crn,它只与各项的项数有关,而与 a,b 的值无关,而项的系数是指该项中除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且也与 a,b 的值有关,在某些二项展开式中,各项的系数与二项式系数是相等的对于与组合数有关的和的问题,赋值法是常用且重要的方法,同时注意二项式定理的逆用