新高考数学一轮复习课件 第10章 §10.3 二项式定理(含详解)
展开能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
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 .(2)增减性与最大值:当n是偶数时,中间的一项______取得最大值;当n是奇数时,中间的两项_______与_______相等,且同时取得最大值.
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1) 是(a+b)n的展开式中的第k项.( )(2)(a+b)n的展开式中每一项的二项式系数与a,b无关.( )(3)通项公式 中的a和b不能互换.( )(4)二项式的展开式中的系数最大项与二项式系数最大项是相同的.( )
因为展开式的通项为Tk+1= ,
A.45 B.20 C.-30 D.-90
令-10+ =2,得k=8,所以展开式中x2的系数为(-1)8×C=45.
A.31 B.32 C.15 D.16
即3n=35,所以n=5,
因为二项式系数之和为2n=64,
3.若 的展开式中二项式系数之和为64,则展开式的常数项为____.
命题点1 形如(a+b)n(n∈N*)的展开式的特定项例1 (1)二项式 的展开式中的常数项是A.-45 B.-10 C.45 D.65
(2)已知 的展开式中x5的系数为A,x2的系数为B,若A+B=11,则a=______.
则由1+10a2=11,解得a=±1.
命题点2 形如(a+b)m(c+d)n (m,n∈N*)的展开式问题例2 (1)(1+x)8(1+y)4的展开式中x2y2的系数是A.56 B.84 C.112 D.168
(2)在(2x+a) 的展开式中,x2的系数为-120,则该二项展开式中的常数项为A.3 204 B.-160 C.160 D.-320
∵7-2k≠0,在-2Tk+1 中,令6-2k=0,解得k=3,
(1)求二项展开式中的特定项,一般是化简通项后,令字母的指数符合要求(求常数项时,指数为零;求有理项时,指数为整数等),解出项数k+1,代回通项即可.(2)对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意适当地运用分类方法,以免重复或遗漏.
跟踪训练1 (1)(2022·新高考全国Ⅰ) 的展开式中x2y6的系数为_____(用数字作答).
(2)在二项式 的展开式中,常数项是_______;系数为有理数的项的个数是______.
若展开式的系数为有理数,则k=1,3,5,7,9,有T2,T4,T6,T8,T10,共5个.
命题点1 二项式系数和与系数和例3 (1)在 的展开式中,各项系数和与二项式系数和之和为128,则A.二项式系数和为32B.各项系数和为128C.常数项为-135D.常数项为135
二项式系数与项的系数问题
令x=1,得各项系数和为2n,又二项式系数和为2n,则2×2n=128,得n=6,即二项式系数和为64,各项系数和也为64,故A,B不正确;
②对原式两边求导得,10(1+x)9=a1+2a2x+3a3x2+…+10a10x9.令x=1,得a1+2a2+3a3+…+10a10=10×29=5 120.
(2)若(1+x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a2+a6+a8=_______;a1+2a2+3a3+…+10a10=________.
命题点2 系数与二项式系数的最值问题例4 (多选)(2023·唐山模拟)下列关于 的展开式的说法中正确的是A.常数项为-160B.第4项的系数最大C.第4项的二项式系数最大D.所有项的系数和为1
对于A,令2k-6=0,解得k=3,
对于B,由通项公式知,若要系数最大,k所有可能的取值为0,2,4,6,
∴展开式第5项的系数最大,B错误;对于C,展开式共有7项,得第4项的二项式系数最大,C正确;对于D,令x=1,则所有项的系数和为(1-2)6=1,D正确.
赋值法的应用一般地,对于多项式(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令g(x)=(a+bx)n,则(a+bx)n的展开式中各项的系数和为g(1),(a+bx)n的展开式中奇数项的系数和为 [g(1)+g(-1)],(a+bx)n的展开式中偶数项的系数和为 [g(1)-g(-1)].
跟踪训练2 (1)(多选)对于 的展开式,下列说法正确的是A.所有项的二项式系数和为64B.所有项的系数和为64C.常数项为1 215D.系数最大的项为第3项
由C的分析可知第2,4,6项系数为负值,第1项系数为1,
故(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2=(a0+a1+a2+…
(2)设 =a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+a4+…+a10)2 -(a1+a3+a5+…+a9)2的值为_____.
因为a∈Z,且0≤a≤13,
例5 (1)设a∈Z,且0≤a≤13,若512 023+a能被13整除,则a等于A.0 B.1 C.11 D.12
因为512 023+a能被13整除,
(2)利用二项式定理计算1.056,则其结果精确到0.01的近似值是
二项式定理应用的题型及解法(1)在证明整除问题或求余数问题时要进行合理的变形,使被除式(数)展开后的每一项都含有除式的因式.(2)二项式定理的一个重要用途是做近似计算:当n不是很大,|x|比较小时,(1+x)n≈1+nx.
跟踪训练3 (1)设n为奇数,那么11n+1除以13的余数是A.-3 B.2 C.10 D.11
=12n-2=(13-1)n-2
(2)0.996的计算结果精确到0.001的近似值是
=1-0.06+0.001 5-0.000 02+…+0.016≈0.941.
1. 的展开式中x4的系数为A.10 B.20 C.40 D.80
令10-3k=4,则k=2,
令12-3k=0,得k=4.
当6-2k=0,即k=3时,可得①式中的后一项即为所求,
A.2 B.3 C.4 D.5
所以当k=0,6,12,18,24时,x的指数是整数,故x的指数是整数的有5项.
根据题意,奇数项的二项式系数之和也为128,所以在(1-2x)n的展开式中,二项式系数之和为256,即2n=256,得n=8,则(1-2x)8的展开式的中间项为第5项,
5.在二项式(1-2x)n的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式的中间项的系数为A.-960 B.960 C.1 120 D.1 680
6.设a= ,则当n=2 023时,a除以15所得余数为A.3 B.4 C.7 D.8
∴a=4n-1,当n=2 023时,a=42 023-1=4×161 011-1=4×[(15+1)1 011-1]+3,
故此时a除以15所得余数为3.
A.常数项是第3项B.各项的系数和是C.第4项二项式系数最大D.奇数项二项式系数和为32
对于C选项,展开式共7项,故第4项二项式系数最大,C正确;对于D选项,奇数项二项式系数和为25=32,D正确.
8.(多选)(2023·沧州模拟)已知(1-2x)2 023=a0+a1x+a2x2+…+a2 023x2 023,则A.展开式中所有项的二项式系数和为22 023B.展开式中系数最大项为第1 350项
易知(1-2x)2 023的展开式中所有项的二项式系数和为22 023,故A正确;
所以第1 350项不是系数最大项,故B错误;当x=1时,有a0+a1+a2+…+a2 023=-1,①当x=-1时,有a0-a1+a2-a3+…+a2 022-a2 023=32 023,②
9.若x5=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+…+a5(x-2)5,则a1=_____,a1+a2+…+a5=______.
令x=3,得a0+a1+a2+…+a5=35=243;令x=2,得a0=25=32,故a1+a2+…+a5=243-32=211.
10.(1+2x)n的展开式中第6项与第7项的系数相等,展开式中二项式系数最大的项为_________;系数最大的项为_________________.
1 792x5和1 792x6
解得5≤k≤6.又k∈N,∴k=5或k=6,∴系数最大的项为T6=1 792x5,T7=1 792x6.
11.(x+y-2z)5的展开式中,xy2z2的系数是A.120 B.-120 C.60 D.30
由题意知(x+y-2z)5=[(x+y)-2z]5,
所以(x+y-2z)5的展开式中,
所以a1=-4,对所给等式,两边对x求导,可得(2+x)3+3(x-1)(2+x)2=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3,令x=1,得27=a1+2a2+3a3+4a4,所以2a2+3a3+4a4=31.
12.(2023·浙江名校联盟联考)设(x-1)(2+x)3=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a1=_____,2a2+3a3+4a4=_____.
13.若(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式中的各项系数和为243,则a1+2a2+…+nan等于A.405 B.810 C.243 D.64
(2x+1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,两边求导得2n(2x+1)n-1=a1+2a2x+…+nanxn-1.令x=1,则2n×3n-1=a1+2a2+…+nan.又因为(2x+1)n的展开式中各项系数和为243,令x=1,可得3n=243,解得n=5.所以a1+2a2+…+nan=2×5×34=810.
令x=0,得b0=1,
由an+1=Sn·Sn+1=Sn+1-Sn,
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