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文档简介
1、学习资料收集于网络,仅供参考二项式定理1二项式定理:( a b)nC n0anCn1 an 1bCnr an r brCnnbn (n N ) ,2基本概念:二项式展开式:右边的多项式叫做(ab)n 的二项展开式。二项式系数 : 展开式中各项的系数C nr( r 0,1,2, , n) .项数:共 ( r 1) 项,是关于 a 与 b 的齐次多项式通项:展开式中的第r 1 项 C nr a n r br叫做二项式展开式的通项。用Tr 1Cnr anr br表示。3注意关键点:项数:展开式中总共有(n1) 项。顺序:注意正确选择a , b , 其顺序不能更改。 (ab) n 与 (ba)n 是不
2、同的。指数: a 的指数从 n 逐项减到 0 ,是降幂排列。b 的指数从0 逐项减到 n ,是升幂排列。各项的次数和等于 n .系数:注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是Cn0, Cn1 ,Cn2 , Cnr , Cnn . 项的系数是 a 与 b 的系数(包括二项式系数) 。4常用的结论:令 a1,bx,(1x)nCn0C n1 xC n2 x2C nr xrCnn xn ( nN )令 a1,bx,(1x) nCn0C n1 xC n2 x2Cnr x r(1)n Cnn xn ( nN )5性质:二项式系数的对称性:与首末两端 “对距离” 的两个二项式系数相等, 即 Cn0
3、Cnn,···CnkCnk 1二项式系数和:令ab1, 则二项式系数的和为Cn0C n1Cn2CnrCnn2n ,变形式 Cn1C n2CnrCnn2n1。奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:在二项式定理中,令a 1,b1 ,则 C n0Cn1C n2Cn3(1)n Cnn(1 1)n0 ,从而得到: Cn0Cn2Cn4C n2 rC n1Cn3Cn2r112n2n 12奇数项的系数和与偶数项的系数和:学习资料学习资料收集于网络,仅供参考( a x)nCn0a n x0Cn1an 1x Cn2an 2 x2C nn a0 xna0 a1x1a2x 2an
4、x n( x a)nCn0a 0 xnCn1ax n 1C n2a 2 xn 2Cnn an x0an xna2 x2a1x1a0令 x1, 则 a0a1a2a3an(a 1)n令 x1,则 a0a1a2a3an(a 1)n得 ,a0a2a4an(a1)n2( a 1)n(奇数项的系数和)得 , a1a3a5an(a1)n(a 1)n(偶数项的系数和)2n二项式系数的最大项: 如果二项式的幂指数n 是偶数时,则中间一项的二项式系数Cn2 取得最大值。n 是奇数时,则中间两项的二项式系数n 1n1如果二项式的幂指数Cn2, C n2同时取得最大值。系数的最大项:求(abx) n 展开式中最大的项
5、,一般采用待定系数法。设展开式中各项系数分别为 A1, A2, An1 ,设第 r1 项系数最大,应有Ar1ArAr,从而解出 r 来。1Ar 26二项式定理的十一种考题的解法:题型一:二项式定理的逆用;例: Cn1C n2 6 Cn3 62C nn 6n 1.解: (1 6) nCn0C n16Cn2 62C n3 63Cnn 6n 与已知的有一些差距,C n1Cn2 6 Cn3 62C nn 6n 11 (Cn1 6 Cn2 62C nn 6n )1611(C n0Cn16C n262Cnn 6n1)(1 6) n1(7 n1)666练: Cn13Cn29Cn33n 1 Cnn.解:设 S
6、nC n13C n29C n33n 1 C nn ,则3SnCn13 Cn2 32Cn3 33C nn 3nCn0Cn13 Cn2 32Cn3 33C nn 3n1 (1 3) n 1Sn(13)n14n133题型二:利用通项公式求xn 的系数;例:在二项式 ( 4 13 x2 ) n 的展开式中倒数第3项的系数为 45 ,求含有 x3 的项的系数?x解:由条件知 Cnn 245 ,即 Cn245 , n2n 90 0 ,解得 n9(舍去 )或 n 10 ,由学习资料学习资料收集于网络,仅供参考1210 r2rTr 1 C10r (x 4 )10r ( x3 )rC10r x43,由题意10
7、r2 r 3,解得 r6 ,43则含有 x3 的项是第7项T61C106 x3210 x3,系数为 210 。练:求 (x21 )9 展开式中 x9 的系数?2 x1 )r1 )r x r1 )r x18 3r ,令 18 3r解: Tr 1C9r ( x 2 )9 r (C9r x18 2r (C9r (9 , 则 r 32x22故 x9 的系数为 C93(1 )321。22题型三:利用通项公式求常数项;例:求二项式 ( x21)10 的展开式中的常数项?2xC10r ( x2 )10 r (C10r20 5 rC108( 1)8解:Tr 11) r( 1 )r x2,令205r 0,得 r
8、8 ,所以 T9452x222256练:求二项式 (2 x1)6 的展开式中的常数项?2x解: Tr 1C6r (2 x) 6r (1)r ( 1)r(1)r C6r 26r ( 1 )r x62r ,令6 2r0 ,得 r3,所以2x2T4(1)3 C6320练:若 (x21 )n 的二项展开式中第5项为常数项,则n_.x解: T5Cn4 (x2 )n 4 ( 1 )4Cn4 x2 n 12 ,令 2n 120 ,得 n 6 .x题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理数项;例:求二项式 (x3 x)9展开式中的有理项?1127r解: Tr 1C9r ( x 2 )9 r ( x 3 )r(
9、1)r C9r x 6 ,令 27rZ ,( 0 r 9 ) 得 r3或 r9 ,6所以当 r 3时, 27r4,T4 (1)3 C93 x484 x4,6当 r9时, 27r3,T10( 1)3 C99 x3x3 。6题型五:奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和;例:若 (x21)n 展开式中偶数项系数和为256,求 n .3x2解:设 (x21)n 展开式中各项系数依次设为a0 , a1 ,an ,3x2学习资料学习资料收集于网络,仅供参考令 x1, 则有 a0a1an0, , 令 x1, 则有 a0a1a2a3( 1)n an2n , 将 - 得: 2( a1a3 a5)2n ,a
10、1a3 a52n 1 ,有题意得,2n 125628 ,n 9。练:若 (3 1512 )n 的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024,求它的中间项。xx解: C n0C n2C n4Cn2rCn1C n3Cn2 r 12n1 ,2n 11024 ,解得 n 11C n5 ( 3 1 )6 ( 5 12 )5462 x 4 , T661所以中间两个项分别为 n6, n7,T5 11 462x 15xx题型六:最大系数,最大项;例:已知 ( 12x)n ,若展开式中第5 项,第 6 项与第 7 项的二项式系数成等差数列,求展开式中二2项式系数最大项的系数是多少?解: Cn4Cn62C n5 ,
11、n221n980, 解出 n7或 n14,当 n7 时,展开式中二项式系数最大的项是 T4和 T5T4的系数C73( 1) 4 2335 ,, T5的系数C74 ( 1) 32470, 当 n142212时,展开式中二项式系数最大的项是T8 ,T8的系数C147 ()7 273432 。2练:在 (ab)2 n 的展开式中,二项式系数最大的项是多少?解:二项式的幂指数是偶数2n ,则中间一项的二项式系数最大,即T2nTn1 ,也就是第 n1项。12练:在 ( x1) n 的展开式中,只有第 5项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少?23x解:只有第5 项的二项式最大,则n15 ,即 n8,
12、所以展开式中常数项为第七项等于261 2C8()7例:写出在 ( ab)7 的展开式中,系数最大的项?系数最小的项?解:因为二项式的幂指数7 是奇数,所以中间两项( 第 4,5项 ) 的二项式系数相等,且同时取得最大值,从而有 T4C73a4b3 的系数最小, T5C74a3b4系数最大。例:若展开式前三项的二项式系数和等于79 ,求 (12x)n 的展开式中系数最大的项?2解:由 Cn0C n1C n279, 解出 n 12 , 假设 Tr1 项最大,( 12x)12(1 )12 (1 4x)1222学习资料学习资料收集于网络,仅供参考Ar 1ArC12r 4rC12r1 4r 1,化简得到
13、 9.4r 10.4,又0 r 12 , r10 ,Ar 1ArC12r 4rC12r1 4r 12展开式中系数最大的项为T11 ,有 T11( 1)12 C1210 410 x1016896 x102练:在 (12x)10 的展开式中系数最大的项是多少?解:假设 Tr 1 项最大,Tr 1C10r 2r xrAr1ArC10r 2rC10r1 2r1解得2(11r )r,化简得到6.3k7.3,又C10r 2rC10rAr1Ar21 2r1 ,r12(10r )0r10,r7 ,展开式中系数最大的项为T8C10727 x715360 x7 .题型七:含有三项变两项;例:求当 ( x23x2)
14、 5 的展开式中 x 的一次项的系数?解法: ( x23x2) 5( x22)3x 5, Tr1C5r ( x22)5r (3 x) r,当且仅当 r1时, Tr 1 的展开式中才有x 的一次项,此时 Tr1T2C51( x22) 4 3x ,所以 x 得一次项为 C 51C 44 243x它的系数为 C51C44 243 240 。解法: ( x23x2) 5( x1)5 ( x2) 5(C50 x5C51x4C55 )(C50 x5C51 x4 2C55 25 )故展开式中含x 的项为 C54 xC55 25C54 x24240x ,故展开式中x 的系数为 240.练:求式子 ( x12)
15、 3 的常数项?x解: ( x12) 3(x1 ) 6 ,设第 r1 项为常数项,则xxTr 1C 6r( 1)r6r( 1)6 C6r x6 2r,得 6 2r 0 , r 3 ,T3 1( 1)3 C6320 .x( 1 )rx题型八:两个二项式相乘;例: 求(12x) 3(1x)4 展开式中 x2的系数 .解: (12x)3的展开式的通项是 C3m(2 x) mC3m2m xm ,(1 x) 4的展开式的通项是C 4n ( x)nC 4n1nxn ,其中 m 0,1,2,3, n0,1,2,3, 4,令 mn2, 则 m0且 n2, m 1且 n1,m2且 n0,因此 (12x)3 (1
16、x) 4学习资料学习资料收集于网络,仅供参考的展开式中 x2的系数等于 C3020 C42 (1)2C3121C41(1)1C3222C40(1)06 .练: 求(1 3x)6 (11)10 展开式中的常数项 .4 x1mn4m 3n解: (13 x)6 (1)10 展开式的通项为 C6mx 3C10n x 4C6mC10nx124 x其中m0,1,2,6, n0,1,2,当且仅当4m3n,即 m0,或 m3,或 m6,10,n0,n4,n8,时得展开式中的常数项为C60C100C63C104C66 C1084246.练: 已知 (1x x2 )( x13 ) n的展开式中没有常数项, nN*
17、且2n8,则 n_.1x解: (xn展开式的通项为rxnrx3rrxn4r, 通项分别与前面的三项相乘可得x3 )CnCnCnrxn 4 r ,C nrxn4 r1,C nrxn 4 r2 ,展开式中不含常数项, 2n8n 4r 且 n 4r1且 n4r2,即 n4,8且n3,7 且 n2,6,n5.题型九:奇数项的系数和与偶数项的系数和;例: 在( x2) 2006的二项展开式中 , 含 x的奇次幂的项之和为S,当 x2时, S_.解: 设( x2) 2006 =a0a1x1 a2 x2a3 x3a2006 x2006 -(x2) 2006 =a0a1x1a2 x2a3 x3a2006 x2
18、006- 得 2(a1 xa3 x3a5 x5a2005 x2005 )( x2) 2006( x2) 2006( x2) 2006 展开式的奇次幂项之和为S( x)1 ( x2) 2006( x2) 2006 232006当 x2时,S(2)122)2006(22)20062223008(22题型十:赋值法;例:设二项式 (3 3 x1) n 的展开式的各项系数的和为p ,所有二项式系数的和为s , 若xp s272 , 则 n 等于多少?解:若 (3 3 x1)na0 a1x a2 x 2an xn ,有 P a0 a1an , SCn0C nn2n ,x学习资料学习资料收集于网络,仅供参考令 x1得 P4n ,又 p s272, 即 4n2n272(2 n 17)(2 n16) 0 解得2n16或 2n1
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