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文档简介

1、二项式定理1二项式定理:(a b)n =C0an C1anb (I C;anbrC;bn(n N “),2. 基本概念:二项式展开式:右边的多项式叫做(a - b)n的二项展开式。二项式系数:展开式中各项的系数 C; (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;a;-br叫做二项式展开式的通项。用 丁 i =C;anbr表示。3. 注意关键点: 项数:展开式中总共有 (n 1)项。 顺序:注意正确选择 a , b ,其顺序不能更改。(a b)n与(b a)n是不同的。 指数:a的指数从n逐项减到0,是降幕排列。b的指数从0逐项减

2、到n,是升幕排列。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cnwc:,c;,c;.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 a =1,b 二x, (1 - x)n =C0 C:x C;x2 I C:xr Hl C:xn(n N )令 a =1,b =-x, (1-x)n -C:x C;x2 -(I C:xr |( (-1)nC:xn( n N )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c0 -C; , CnCnJ 二项式系数和:令a=b=1,则二项式系数的和为c0 c1 Cn-C;c;-2n,变

3、形式 cn C2-CnH c; =21。 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,b = 1,贝y C0cn +c2 03+川 +(_1)nC; =(1_1)n = 0 ,从而得到:C Cn CnQ;二 Ccn3cn2r二丄 2n = 2n42 奇数项的系数和与偶数项的系数和:nOnO 小Jn2n _2 2nOn12ln(a x)CnaxCnaxC*ax . C*a xa。aixa2Xa*x(x a)CnaxCnax一CnaxCnaxanxa2xa1x a0令x =1,贝V a0 - a1 a2 a an = (a 1)n令x - -1,贝卩 a0 - a1

4、 a2 _a3 川 an = (a _1)n得,a0 a2 a4川 an = (a_ (奇数项的系数和)2-得,a1 a3 a5“| an =_卩(-(偶数项的系数和)2n 二项式系数的最大项:如果二项式的幕指数 n是偶数时,则中间一项的二项式系数 Cn2取得最大值。nVn -1如果二项式的幕指数 n是奇数时,则中间两项的二项式系数C,C同时取得最大值。 系数的最大项:求(a bx)n展开式中最大的项,一般采用待定系数法。设展开式中各项系数分别A 4 丄 Ar 为A1,A2,,An十,设第r+1项系数最大,应有g A A,从而解出r来。Ar A26二项式定理的十一种考题的解法:题型一:二项式定

5、理的逆用;例:C: c2 6 C; 62 川 V: 6n=.解:(16)n二C0C16 - C:62C; 63川-C;6n与已知的有一些差距, Cc; 6C;6MI- C;6;二11 6Cn 611 C; 6;)6= (c0+cn 6+C; 62+|i+C: 6n-1)V(1+6)n-1 = (7n-1)6 6 6练:C1 - 3Cn - 9C; Jll - 3nJCn = .解:设 Sn 二C: UC; 9C; 1 3ndCn,则3Sn =U3 十C:32 +C;33 州| 十Cn3n =C: +Cn3+C:32 +C;33 +川+ cn3n _1 = (1 + 3)n_1(1 3)n -1

6、 _ 4n -1题型二:利用通项公式求 xn的系数;例:在二项式(1+yx2)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?解:由条件知 C; -45,即 卩 C;=45,. n2-n- 90 = 0,解得 n =-9(舍去)或 n =10,由1210 丄 2“mnk,由题意-罟旨=3,解得=6,则含有X3的项是第7项T6 1二C0x3 =210x3,系数为210 。1练:求(X2 -)9展开式中X9的系数?2x解: Tr 1 二C;(x2)9(一丄)r 二 c9x18r()rx二c9()rx183,令 18-3r=9,则 r=32x22121故x9的系数为c3()3 :22题型

7、三:利用通项公式求常数项;例:求二项式(X2 1_)10的展开式中的常数项?解:T1 =C;0(X2)1051 202,令22 Jx5145r 0 ,得 r 二 8,所以 T9 二 C;o( )8222561练:求二项式(2x)6的展开式中的常数项?2x解: Tr C6(2x)6_r(-1)r(丄)r 列-“七;?6,1)6,令 6-2r =0,得 r =3,所以2x233T4 =(-1) C6 二-20练:若(x2 +1)的二项展开式中第 5项为常数项,则n =.x解: T5 =Cn(x2)(1)Cx2n42,令 2n -12 = 0,得 n = 6.X题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理

8、数项;例:求二项式(、X-3、)9展开式中的有理项?1 91空 27 _ r解:Tr 1 =C;(x2)(x3)r =(1)rC;x 6 ,令z,(0r 乞9)得 r -3或 r -9,627 r3344所以当 r =3 时,27 r -4,T4 =(-1) C9X 二-84x,6当 r =9 时,27 - =3,T10 =(-1)3C;x3 - -x3。6题型五:奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和;-256,求 n .展开式中各项系数依次设为令x - -1,则有aaian=0,,令 x = 1,则有 a -a-ia2-a3,宀,(-1) an = 2 ,将-得:2(ai a3 a)-

9、2n,.aia3a-2nJ,有题意得,_2nJ = -256 = -28, . n = 9。练:若( + #土广的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024,求它的中间项。解:C0 +C; +C:+C:r + _ = Cn +C; +“ + C;r+ =2心,二 2n=1024,解得 n=11所以中间两个项分别为n =6, n =7,T51 二C;(3 :)6(5 ) = 462 x*,61T6 1 二 462 伙一15精选资料,欢迎下载题型六:最大系数,最大项;1例:已知( 2x)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:;C:

10、C; =2C;,. n2-21 n,98=0,解出n = 7或n =14,当n = 7时,展开式中二项式系数最大的项是T4和T5,T4的系数=c73(-)4235,,T5的系数二C;(丄)324 = 70,当n =142 2 2时,展开式中二项式系数最大的项是T8,T8的系数二C:4(-)727 =3432 。2练:在(a - b)2n的展开式中,二项式系数最大的项是多少?解:二项式的幕指数是偶数 2n ,则中间一项的二项式系数最大,即T2nTn ,,也就是第n 1项。T41在的展开式中,只有第5项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少?解:只有第5项的二项式最大,则 - 5,即n -8,所以

11、展开式中常数项为第七项等于2C;(-)2=72例:写出在(a-b)7的展开式中,系数最大的项?系数最小的项?解:因为二项式的幕指数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T4二-C;a4b3的系数最小,T5 =C;a3b4系数最大。1例:若展开式前三项的二项式系数和等于79,求(2x)n的展开式中系数最大的项?2解:由 C0 cn C2 =79,解出 n =12,假设 T-项最大,;(-2x)-(-)12(V 4x)122 2t -1 - Art -1 - ArCi;4r _G;14r1,化简得到 9.4乞 r 乞 10.4,又:0 r r解得,化简得到6

12、.3乞k乞7.3,又lr +1 2(10 r)汀乞10, . r=7,展开式中系数最大的项为 T=C17027x 15360x7.题型七:含有三项变两项;2c例:求当(x 3x 2)的展开式中x的一次项的系数?2525r 25 rr解法:(x 3x 2)二(x2) 3x,Tr 1 二C5(x 2) (3x),当且仅当 r =1 时,Tr 1 的展开式中才有x的一次项,此时T=T2 =C;(x2+2)43x,所以x得一次项为C;C:243x 它的系数为C;C:243 = 240。解法:(x2 +3x + 2)5 =(x+1)5(x + 2)5 =(C;0x5 +C;x4 +弋訂农乂5 + C;x

13、42+ +C;25)45544故展开式中含x的项为C5xC5 2 C5x2 = 240x,故展开式中x的系数为240.解:(x练:求式子(x一2)3,设第r 1项为常数项,则rr 6 r 1 r6 r 6 r 33Tr + =C6(-1)|x() =(1)C6X ,得 62r=0, r=3,.T3* = (1) C6=20.题型八:两个二项式相乘;例:求(1 2x)3(1-x)4展开式中x2的系数.解:(1 2x)3的展开式的通项是Cm (2x)Cm -2m xm,(1-x)4的展开式的通项是 C4 -x)C4 -1n xn,其中 m =0,1,2,3, n =0,1,2,3, 4,令m n

14、=2,则 m = 0且 n =2,m =1 且 n =1,m 二 2且 n 二 0,因此(1 2x)3(1x)4的展开式中 X2的系数等于 C30 20 C(1)2 +c3 d c4 (1)1 +C; 22 C: (1) = 6.练:求(1 3 X)6(1 41)10展开式中的常数项.VX.mn4m_3 n解:(1 3 x)6(V 41 )10展开式的通项为 C6nx3 C10x 4 =C6n Gn0 x 127xm = 0, m = 3, m = 6, 其中m =0,1,2,,6, n = 0,1,2,,10,当且仅当4m =3n,即卩或或I n = 0, n = 4, n = 8,时得展开

15、式中的常数项为C; C10 C63 C;0 C65 C;0 =4246.练:已知(1+x+x2)(x+)n的展开式中没有常数项,n N且2n 8,则门=.X解:1(x3)n展开式的通项为Cn Xn xJ3rxn如,通项分别与前面的三项相乘可得Xcn xnr,cn fkn展开式中不含常数项,2乞n注.n =4r且n =4r - 1且 n =4r 2, 即卩 n = 4,8且n =3,7 且n = 2,6,. n = 5.题型九:奇数项的系数和与偶数项的系数和;例:在(x-J2)2006的二项展开式中,含x的奇次幕的项之和为 S,当x = J2时,S =解:设(X- 2) 2006=ao-aix1

16、a2X2-a3X3IHa2oo6X2006 23 丄 h 1 丄2006a?x -a3Xa2oo6 x -得2(aiX asX3 a5X5 IH a2o5X2005) = (x . 2) 2006 (x 短2006.(x-2)2006展开式的奇次幕项之和为s(x)二丄&-、2)2006 -(x,2)200623:2006当x *2时,s(-、2)J(-、2 -、.2)2006 -(、.2,2)200622 30082 2题型十:赋值法;例:设二项式(33 x )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 s =272 ,则n等于多少?解:若(33 x 丄)“ =a0 a1xa

17、2x2儿anxn,有 P 二a。 a1a*, S 二 C: C: = 2n,x令 x =1 得 p =4n,又 p s =272 ,即 4n 2n =272二(2n 17)(2160 解得2n =16或2n = -17(舍去), n =4.练:解:( 1 若 3jx -一产 的展开式中各项系数之和为 64,则展开式的常数项为多少?例:解:练:项为 Clot)3 (_ 1 )Vx3 = 540.若(1-2x)20二 a a/1 a?x2 a3X3 a2009X2009 (xR),则号,|f ,開!的值为1a1 a2a2009a1 a282009令X =2,可得a0石亏.科 = ,2.22 . 009二-a。在令x = 0可得a0 = 1,因而虫-0|l009 = -1.2 2 2若(x 2)5 =a5x5 +a4x4 +a3x3 +a2x2 ta/1 +a0,贝Vai +a2 +a3 +a4 +a5 =.令x =1,贝V 3、. x - 1 的展开式中各项系数之和为 2n = 64,所以n = 6 ,则展开式的常数 I 真丿

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