二项式定理专题复习

二项式定理知识点、题型与方法归纳

一.知识梳理

1.二项式定理:)()(*110N n b C b a C b a C a C b a n n n r r n r n n n n n n ∈+++++=+-- .其中)

,,2,1,0(n r C r

n =叫二项式系数.式中的r r

n r n b a

C -叫二项展开式的通项,用1+r T 表示,即通项r

r n r n r b a C T -+=1.

2.二项展开式形式上的特点: (1)项数为n +1;

(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n .

(3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.

(4)二项式的系数从C 0n

,C 错误!,一直到C 错误!,C错误!. 3.二项式系数的性质:

(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.即r n r

n n C C -=

(2)增减性与最大值:二项式系数C 错误!,当k <错误!时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的;当n 是偶数时,中间一项2n n C 取得最大值;当n是奇数时,中间两项1122n n n

n

C C

-+=取得最大值.

(3)各二项式系数和:C 0n+C 错误!+C 错误!+…+C 错误!+…+C 错误!=2n

C 错误!+C 错误!+C 错误!+…=C 错误!+C 错误!+C 错误!+…=2n -

1. 一个防范

运用二项式定理一定要牢记通项Tr +1=C错误!a n-rb r ,注意(a+b )n 与(b +a )n 虽然相同,但具体到它们展开式的某一项时是不同的,一定要注意顺序问题,另外二项展开式的二项式系数与该项的(字母)系数是两个不同的概念,前者只指C r n ,而后者是字母外的部分.前者只与n 和r 有关,恒为正,后者还与a ,b 有关,可正可负. 两种应用

(1)通项的应用:利用二项展开式的通项可求指定的项或指定项的系数等.

(2)展开式的应用:利用展开式①可证明与二项式系数有关的等式;②可证明不等式;③可证明整除问题;④可做近似计算等. 三条性质

(1)对称性;(2)增减性;(3)各项二项式系数的和; 二.题型示例

【题型一】求()n

x y +展开特定项

例1:(1+3x )n (其中n ∈N *且n≥6)的展开式中x 5与x 6的系数相等,则n =( )B

A.6

B.7 C .8 D.9

例2:错误!错误!的展开式中x2

y2的系数为________.(用数字作答)70

【题型二】求()()m

n

a b x y +++展开特定项

例1:在(1-x)5+(1-x )6+(1-x )7+(1-x )8的展开式中,含x3的项的系数是( ) D A.74 ? ??B .121 ?

?C .-74 ?? D.-121

【题型三】求()()m n

a b x y +?+展开特定项

例1:已知(1+ax )(1+x )5

的展开式中x 2的系数为5,则a =( ) D

A.-4 B.-3 C.-2 D .-1

例2:在(1+x )6(1+y )4的展开式中,记x m y n

项的系数为f (m ,n),则f (3,0)+f (2,1)+f(1,2)+f (0,3)=( ) C

A.45 ?

B.60 ?

C.120 ?D.210 例3:若数列{}n a 是等差数列,且6710a a +=,则在1212()()()x a x a x a ---的展开式中,11x 的系数为__

_.60-

【题型四】求()n

x y z ++展开特定项

例1:求错误!错误!(x >0)的展开式经整理后的常数项.

解:错误!错误!在x >0时可化为错误!错误!,

因而T r +1=C 错误!错误!错误!错误!,则r =5时为常数项,即C 错误!·错误!错误!=错误!. 例2:若将10

)(z y x ++展开为多项式,经过合并同类项后它的项数为( ).D

A.11 B .33 C .55 D .66

解:展开后,每一项都形如a b c

x y z ,其中10a b c ++=,该方程非负整数解的对数为210266C +=。

例3:(x2+x +y )5的展开式中,x 5y2的系数为( ) A.10 B .20C .30 D .60

解析 易知Tr +1=C \o \al(r ,5)(x 2+x)5-ry r ,令r=2,则T 3=C 错误!(x 2+x )3y 2,对于二项式(x 2+x )3,由T t +1=C 错误!(x 2)3-t x t =C 错误!x 6-t ,令t =1,所以x 5y 2的系数为C 错误!C 错误!=30. 【题型五】二项式展开逆向问题 例1:()若C +3C+32

C +…+3

n-2

C +3

n-1

=85,则n 的值为( )

A.3

B.4

C.5 D .6

解:由C +3C +…+3n-2C +3n-1=[(1+3)n -1]=85,解得n =4.故选B. 【题型六】赋值法求系数(和)问题

例1:已知(1-2x)7=a 0+a 1x +a2x 2+…+a7x 7.

求:(1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a7;

(3)a 0+a2+a4+a6;(4)错误!+错误!+错误!+…+错误!.

解:令x =1,则a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a7=-1.①

令x =-1,则a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a5+a 6-a 7=37.② (1)∵a 0=C =1,∴a 1+a 2+a 3+…+a 7=-2.

(2)(①-②)÷2,得a 1+a 3+a 5+a 7=错误!=-1094.③ (3)(①+②)÷2,得a 0+a 2+a 4+a 6=错误!=1093.④

(4)∵(1-2x )7的展开式中,a 0,a 2,a 4,a 6大于零,而a 1,a3,a 5,a 7小于零,

∴错误!+错误!+错误!+…+错误!=(a 0+a 2+a 4+a 6)-(a 1+a 3+a 5+a 7),

∴所求即为④-③(亦即②),其值为2187.

点拨:①“赋值法”普遍运用于恒等式,是一种处理二项式相关问题比较常用的方法.对形如(ax +b)n ,(ax 2+bx +c )m (a ,b ,c∈R)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=1即可;对形如(ax +b y)n (a ,b ∈R )的式子求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可

.②若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n xn

,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1),奇数项系数之和为a 0+a2

+a 4+…=错误!,偶数项系数之和为a 1+a 3+a5+…=错误!.

例2:设错误!错误!=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a2n x2n ,则(a0+a 2+a 4+…+a 2n )2-(a 1+a 3+a 5+…+a 2n -1)2

=________.

解:设f (x)=错误!错误!,则(a 0+a 2+a 4+…+a 2n )2-(a 1+a 3+a 5+…+a 2n -1)2=(a 0+a 2+a 4+…+a2n -a 1-a 3-a 5-…-a 2n -1)(a 0+a2+a 4+…+a 2n+a 1+a 3+a5+…+a 2n -1)=f(-1)·f (1)=错误!错误!·错误!错误!=错误!错误!=错误!错误!.

例3:已知(x +1)2(x +2)2014=a 0+a1(x+2)+a2(x +2)2

+…+a 2016(x +2)2016,则+++…+的值为______. 解:依题意令x =-,得=a 0+a 1+a2+…+a 2016,令x =-2得a 0=0,则+++…+=. 【题型七】平移后系数问题

例1:若将函数f (x )=x5表示为f(x )=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2

+…+a5(1+x)5,

其中a 0,a 1,a2,…,a5为实数,则a 3=____________.

解法一:令x +1=y ,(y -1)5=a 0+a 1y +a 2y2+…+a5y 5,故a3=C(-1)2=10. 解法二:由等式两边对应项系数相等.即:错误!解得a 3=10.

解法三:对等式:f (x )=x 5=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a5(1+x )5两边连续对x 求导三次得:60x 2=6a3+24a 4(1+x )+60a 5(1+x )2,再运用赋值法,令x=-1得:60=6a 3,即a 3=10.故填10. 【题型八】二项式系数、系数最大值问题

例1:错误!错误!的展开式中第五项和第六项的二项式系数最大,则第四项为________.

解析 由已知条件第五项和第六项二项式系数最大,得n =9,错误!错误!展开式的第四项为T 4=C 错误!·(错误!)6·错误!错误!=错误!.

例2:把(1-x )9

的展开式按x 的升幂排列,系数最大的项是第________项 A.4 ?

?B.5 ?

?

C.6 ?? ?D .7

解析(1-x)9展开式中第r +1项的系数为C 错误!(-1)r ,易知当r =4时,系数最大,即第5项系数最大,选B. 例3:(1+2x )n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.

解:T 6=C (2x )5,T 7=C (2x )6,依题意有C·25=C ·26,解得n =8.所以(1+2x )8的展开式中,二项式系数最大的项为T5=C ·(2x )4=1 120x4.

设第r +1项系数最大,则有错误!

解得5≤r ≤6.所以r =5或r =6,所以系数最大的项为T 6=1 792x5或T7=1 792x 6.

点拨:

(1)求二项式系数最大项:①如果n 是偶数,则中间一项错误!的二项式系数最大;②如果n 是奇数,则中

间两项(第n +1

2

项与第错误!+1项)的二项式系数相等并最大.(2)求展开式系数最大项:如求(a+bx )n (a,b∈R )的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,列出不等式组错误!从而解出r ,即得展开式系数最大的项.

【题型九】两边求导法求特定数列和

例1:若(2x-3)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则a1+2a2+3a3+4a4+5a5=________.解析原等式两边求导得5(2x-3)4·(2x-3)′=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3+5a5x4,令上式中x=1,得a1+2a2+3a3+4a4+5a5=10.

【题型十】整除问题

例1:设a∈Z,且0≤a<13,若512012+a能被13整除,则a=()

A.0B.1 C.11 D.12

解析512 012+a=(52-1)2 012+a

=C错误!·522 012-C错误!·522 011+…+C错误!×52·(-1)2011+C错误!·(-1)2 012+a,

∵C错误!·522 012-C错误!·522011+…+C错误!×52·(-1)2 011能被13整除.

且512 012+a能被13整除,∴C错误!·(-1)2 012+a=1+a也能被13整除.

因此a可取值12.

例2:已知m是一个给定的正整数,如果两个整数a,b除以m所得的余数相同,则称a与b对模m同余,记作a≡b(modm),例如:5≡13(mod 4).若22015≡r(mod7),则r可能等于()

A.2013

B.2014 C.2015 D.2016

解:22015=22×23×671=4×8671=4(7+1)671=4(7671+C7670+…+C7+1).因此22015除以7的余数为4.经验证,只有2013除以7所得的余数为4.故选A.

三.自我检测

1、()“n=5”是“(n∈N*)的展开式中含有常数项”的()

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

2、已知C错误!+2C错误!+22C错误!+23C错误!+…+2n C错误!=729,则C错误!+C错误!+C错误!+…+C n

n等于()

A.63 B.64 C.31 D.32

3、组合式C错误!-2C错误!+4C错误!-8C错误!+…+(-2)nC错误!的值等于( )

A.(-1)n??B.1 C.3n? D.3n-1

4、若(1+x+x2)6=a0+a1x+a2x2+…+a12x12,则a2+a4+…+a12=________.

5、已知(1+x)10=a0+a1(1-x)+a2(1-x)2+…+a10(1-x)10,则a8=()

A.-180? B.180?C.45??D.-45

6、(1+2x)3(1-x)4展开式中x项的系数为( )

A.10???B.-10?C.2 ??D.-2

7、(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是________.

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