二项式定理
1.二项式定理:
0n1n?1(a?b)n?Cna?Cnab?rn?rr?Cnab?nn?Cnb(n?N?),
2.基本概念:
①二项式展开式:右边的多项式叫做(a?b)的二项展开式。 ②二项式系数:展开式中各项的系数Cn(r?0,1,2,???,n). ③项数:共(r?1)项,是关于a与b的齐次多项式 ④通项:展开式中的第r?1项Cna3.注意关键点:
①项数:展开式中总共有(n?1)项。
②顺序:注意正确选择a,b,其顺序不能更改。(a?b)与(b?a)是不同的。
③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. ④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Cn,Cn,Cn,???,Cn,???,Cn.项的系
数是a与b的系数(包括二项式系数)。
4.常用的结论:
n0122令a?1,b?x, (1?x)?Cn?Cnx?Cnx?n0122令a?1,b??x, (1?x)?Cn?Cnx?Cnx?rr?Cnx?rr?Cnx?nn?Cnx(n?N?) nn?(?1)nCnx(n?N?)
012rnrn?rnrrn?rrab表示。 br叫做二项式展开式的通项。用Tr?1?Cnnn5.性质:
0nkk?1①二项式系数的对称性:与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即Cn?Cn,···Cn?Cn 012②二项式系数和:令a?b?1,则二项式系数的和为Cn?Cn?Cn?12 变形式Cn?Cn?r?Cn?n?Cn?2n?1。
r?Cn?n?Cn?2n,
③奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和:
0123在二项式定理中,令a?1,b??1,则Cn?Cn?Cn?Cn?n?(?1)nCn?(1?1)n?0,
0242r13从而得到:Cn?Cn?Cn????Cn?????Cn?Cn?12r?1?Cn??????2n?2n?1
2④奇数项的系数和与偶数项的系数和:
0n01n?12n?22(a?x)n?Cnax?Cnax?Cnax?00n122n?2(x?a)n?Cnax?Cnaxn?1?Cnax?n0n?Cnax?a0?a1x1?a2x2?nn0?Cnax?anxn??anxn?a2x2?a1x1?a0
令x?1, 则a0?a1?a2?a3令x??1,则a0?a1?a2?a3?①?②得,a0?a2?a4①?②得,a1?a3?a5?an?(a?1)n?????????①?an?(a?1)n????????②(a?1)n?(a?1)n?an?(奇数项的系数和)2(a?1)n?(a?1)n?an?(偶数项的系数和)2n2n⑤二项式系数的最大项: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C取得最大值。 如果二项式的幂指数n是奇数时,则中间两项的二项式系数C取得最大值。
⑥系数的最大项:求(a?bx)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
为A1,A2,???,An?1,设第r?1项系数最大,应有?6.二项式定理的十一种考题的解法: 题型一:二项式定理的逆用;
1232例:Cn?Cn?6?Cn?6?n?Cn?6n?1? .
n?Cn?6n与已知的有一些差距,
n?12n,Cn?12n同时
n?Ar?1?Ar,从而解出r来。
?Ar?1?Ar?2n012233解:(1?6)?Cn?Cn?6?Cn?6?Cn?6?123?Cn?Cn?6?Cn?62?n?Cn?6n?1? ?1012(Cn?Cn?6?Cn?62?6112n(Cn?6?Cn?62??Cn?6n) 611n?Cn?6n?1)?[(1?6)n?1]?(7n?1)
66123练:Cn?3Cn?9Cn?n?3n?1Cn? .
n?3n?1Cn,则
nn012233?Cn3?Cn?Cn3?Cn3?Cn3?nn?Cn3?1?(1?3)n?1123解:设Sn?Cn?3Cn?9Cn?122333Sn?Cn3?Cn3?Cn3?(1?3)n?14n?1 ?Sn??33题型二:利用通项公式求xn的系数; 例:在二项式(4解:由条件知Cn132n?x)的展开式中倒数第3项的系数为45,求含有x3的项的系数? x2?45,即Cn?45,?n2?n?90?0,解得n??9(舍去)或n?10,由
n?2Tr?1?C(x)r10?1410?r(x)?Cx23rr10?10?r2?r43,由题意?10?r2?r?3,解得r?6, 43633则含有x3的项是第7项T6?1?C10x?210x,系数为210。
19)展开式中x9的系数? 2x111rr18?2rr解:Tr?1?C9(x2)9?r(?)r?C9x(?)rx?r?C9(?)rx18?3r,令18?3r?9,则r?3
2x22132193故x的系数为C9(?)??。
22练:求(x2?题型三:利用通项公式求常数项; 例:求二项式(x2?12x)10的展开式中的常数项? 1解:Tr?1?C(x)r10210?rr451r20?55818令2得r?8,所以T9?C10 ()?C()x2,()?0?r?0,
2225622xrr1016)的展开式中的常数项? 2x1rr6?r1r6?2r解:Tr?1?C6,令6?2r?0,得r?3,所以(2x)6?r(?1)r()r?(?1)rC62()x2x2练:求二项式(2x?3T4?(?1)3C6??20
练:若(x2?)n的二项展开式中第5项为常数项,则n?____.
442n?12解:T5?Cn,令2n?12?0,得n?6. (x2)n?4()4?Cnx1x1x题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理数项;
9例:求二项式(x?3x)展开式中的有理项?
解:Tr?1?C(x)r9129?r(?x)?(?1)Cx13rrr927?r6,令
27?r?Z,(0?r?9)得r?3或r?9, 627?r34x??84x4, ?4,T4?(?1)3C9627?r93x??x3。 当r?9时,?3,T10?(?1)3C96所以当r?3时,
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(x2?13x21)n展开式中偶数项系数和为?256,求n.
解:设(x2?3x2)n展开式中各项系数依次设为a0,a1,???an,
nn 令x??1,则有a0?a1????an?0,①,令x?1,则有a0?a1?a2?a3?????(?1)an?2,② nn?1 将①-②得:2(a1?a3?a5????)??2,?a1?a3?a5??????2,
有题意得,?2练:若(3n?1??256??28,?n?9。
151n?)的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024,求它的中间项。 2xx2r?1?Cn?????2n?1,?2n?1?1024,解得n?11
0242r13解:Cn?Cn?Cn????Cn?????Cn?Cn? 所以中间两个项分别为n?6,n?7,T5?1题型六:最大系数,最大项;
61?16515?415?C()(2)?462?x,T6?1?462?x
xx53n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
项式系数最大项的系数是多少?
4652解:Cn?Cn?2Cn,?n?21n?98?0,解出n?7或n?14,当n?7时,展开式中二项式系数
12354134,,T5的系数?C7()2?70,当n?14227177时,展开式中二项式系数最大的项是T8,?T8的系数?C14()2?3432。
23最大的项是T4和T5?T4的系数?C7()423?12练:在(a?b)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T2n2?12n ?Tn?1,也就是第n?1项。
练:在(?x21n)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? 3x解:只有第5项的二项式最大,则
n?1?5,即n?8,所以展开式中常数项为第七项等于21C86()2?7
2例:写出在(a?b)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
343434值,从而有T4??C7ab的系数最小,T5?C7ab系数最大。
7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?
012解:由Cn?Cn?Cn?79,解出n?12,假设Tr?1项最大,
1211(?2x)12?()12(1?4x)12 22
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