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2020年高考数学一轮复习讲义:10[1].3-二项式定理专项模拟讲义总复习


解 设(2x-3y)10=a0x10+a1x9y+a2x8y2+…+a10y10,(*) 各项系数和为 a0+a1+…+a10,奇数项系数和为 a0+a2+…+ a10,偶数项系数和为 a1+a3+a5+…+a9,x 的奇次项系数和 为 a1+a3+a5+…+a9,x 的偶次项系数和 a0+a2+a4+…+a10. 由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和. (1)二项式系数的和为 C010+C110+…+C1100=210. (2)令 x=y=1,各项系数和为(2-3)10=(-1)10=1.
①+②得 2(a0+a2+…+a10)=1+510, ∴奇数项的系数和为1+2510; ①-②得 2(a1+a3+…+a9)=1-510, ∴(5)偶x 的数奇项次的项系系数数和和为为1-2a51+10.a3+a5+…+a9=1-2510;
x 的偶次项系数和为 a0+a2+a4+…+a10=1+2510.
探究提高
利用二项式定理解决整除问题时,基本思路是:要证明一个式 子能被另一个式子整除,只要证明这个式子按二项式定理展开 后的各项均能被另一个式子整除即可.因此,一般将被除式化 为含有相关除式的二项式,然后再展开,此时常用“配凑法”、 “消去法”结合有关整除知识来处理.
变式训练 3
求证:(1)32n+2-8n-9 能被 64 整除(n∈N*); (2)3n>(n+2)·2n-1 (n∈N*,n>2).
二项式系数和或各项的系 数和的问题
例 2 在(2x-3y)10 的展开式中,求: (1)二项式系数的和; (2)各项系数的和; (3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和; (4)奇数项系数和与偶数项系数和; (5)x 的奇次项系数和与 x 的偶次项系数和.
求二项式的系数的和,常用赋值法求解.
∴Tr+1=
8r
C8r x 2
( 1 )r 24 x
C8r 2r
4 3 r
x4
当 4-34r∈Z 时,Tr+1 为有理项,
∵0≤r≤8 且 r∈Z,∴r=0,4,8 符合要求.
故有理项有 3 项,分别是 T1=x4,T5=385x,T9=2156x-2.
∵n=8,∴展开式中共 9 项, 中间一项即第 5 项的二项式系数最大且为 T5=385x.
探究提高
求二项展开式中的指定项,一般是利用通项公式进行,化简通 项公式后,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 r+1,代回通项公式 即可.
变式训练 1
已知在3 x-
1 3
n
的展开式中,第
6
项为常数项.
2 x
(1)求 n;
(2)求含 x2 的项的系数;
(2)利用二项式定理对 3n=(2+1)n 展开证明. 因为 n∈N*,且 n>2,所以 3n=(2+1)n 展开后至少有 4 项.
(2+1)n=2n+C1n·2n-1+…+Cnn-1·2+1≥2n+n·2n-1+2n+1>2n +n·2n-1=(n+2)·2n-1, 故 3n>(n+2)·2n-1.
例1
在二项式
x+ 1 4
2
n x
的展开式中,前三项的系数成等
差数列,求展开式中的有理项和二项式系数最大的项.
利用已知条件前三项的系数成等差数列求出 n,再用通项
公式求有理项.
解 ∵二项展开式的前三项的系数分别是 1,n2,18n(n-1), ∴2·n2=1+18n(n-1),
解得 n=8 或 n=1(不合题意,舍去),
审题视角
(1)审条件,构建关于 n 的方程求 n.
(2)审要求,可利用“赋值法”求各项系数之和;利用通项公
3
式确定含 x 2 的项数;确定系数最大的项数和二项式系数最大
项的项数,再求项.
规范解答
解 由题意知,第五项系数为 Cn4·(-2)4, 第三项的系数为 C2n·(-2)2, 则有CC4n2n··--2242=110, 化简得 n2-5n-24=0,
=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a10(x+1)10,
∴a0=C50,a1=a3=a5=a7=a9=0,a2=C15,a4=C52,a6=C35, a8=C45,a10=C55.
10
∴n∑=1nan=a1+2a2+3a3+…+10a10 =2C15+4C25+6C53+8C54+10C55 =10C15+10C25+10C55 =50+100+10=160.
(3)求展开式中所有的有理项.

Cnr
(1)通项为 Tr+1=
(
1
)
r
x
n2 3
r
.
2
Cnr
x
nr 3
(
1 2
)r
x
r 3
因为第 6 项为常数项,所以 r=5 时,有n-32r=0,
即 n=10.
(2)令n-32r=2,得 r=12(n-6)=12×(10-6)=2, ∴所求的系数为 C210-122=445.
2.二项式系数与展开式项的系数的异同 在 Tr+1=Crnan-rbr 中,Crn就是该项的二项式系数,它与 a, b 的值无关;Tr+1 项的系数指化简后除字母以外的数,如 a=2x,b=3y,Tr+1=Crn2n-r·3rxn-ryr,其中 Crn2n-r3r 就是 Tr+1 项的系数.
求展开式中的特定项或特 定项的系数
证明 (1)∵32n+2-8n-9=32·32n-8n-9 =9·9n-8n-9=9(8+1)n-8n-9 =9(C0n8n+C1n8n-1+…+Cnn-1·8+Cnn·1)-8n-9 =9(8n+C1n8n-1+…+Cnn-282)+9·8n+9-8n-9 =9×82(8n-2+Cn1·8n-3+…+Cnn-2)+64n =64[9(8n-2+C1n8n-3+…+Cnn-2)+n], 显然括号内是正整数,∴原式能被 64 整除.
(3)奇数项的二项式系数和为 C100+C120+…+C1100=29, 偶数项的二项式系数和为 C110+C310+…+C910=29.
(4)令 x=y=1,得到 a0+a1+a2+…+a10=1,

令 x=1,y=-1(或 x=-1,y=1),
得 a0-a1+a2-a3+…+a10=510,

探究提高
(1)“赋值法”普遍适用于恒等式,是一种重要的方法,对形 如(ax+b)n、(ax2+bx+c)m (a、b∈R)的式子求其展开式的各 项系数之和,常用赋值法,只需令 x=1 即可;对形如(ax+by)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)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则 f(x)展开式中各项系 数 之 和 为 f(1) , 奇 数 项 系 数 之 和 为 a0 + a2 + a4 + … = f1+2f-1,偶数项系数之和为 a1+a3+a5+…=f1-2f-1.
显然 C0n×31n-1+Cn1×31n-2+…+Cnn-1为整数, ∴原式能被 31 整除. (2)解 S=C127+C227+…+C2277=227-1=89-1 =(9-1)9-1=C09×99-C91×98+…+C89×9-C99-1 =9(C09×98-C91×97+…+C89)-2. ∵C09×98-C19×97+…+C89是正整数, ∴S 被 9 除的余数为 7.
要点梳理
忆一忆知识要点
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 Cnm=Cnn-m.
n+1
(2)增减性与最大值:二项式系数 Crn,当 r< 2 时,二
n+1
项式系数是递增的;当 r> 2 时,二项式系数是递减的.
n
当 n 是偶数时,中间的一项
C2 n
取得最大值.
一轮复习讲义
二项式定理
要点梳理
忆一忆知识要点
1.二项式定理 (a+b)n=Cn0an+C1nan-1b+…+Crnan-rbr+…+Cnnbn(n∈N*). 这个公式所表示的定理叫做二项式定理,右边的多项式叫做 (a+b)n 的 二项展开式,其中的系数 Cnr (r=0,1,2,…,n)叫
做 二项式系数 .式中的 Crnan-rbr 叫做二项展开式的通项,
解得 n=8 或 n=-3(舍去).
[2 分]
(1)令 x=1 得各项系数的和为(1-2)8=1.
(2)通项公式 Tr+1=Cr8·(
=Cr8·(-2)r·x
8r 2
2
r
,
x)8-r·-x22r
令8-2 r-2r=32,则 r=1,
3
3
故展开式中含 x 2的项为 T2=-16 x 2 .
[4 分] [8 分]
1)9+a10(x+1)10,
∴令 x=0,则 a0+a1+a2+…+a9+a10=25=32; 10
令 x=-1,则 a0=1,即n∑=1an=31.
(2)∵(x2+2x+2)5=[1+(x+1)2]5
=C05×15+C15(x+1)2+C52(x+1)4+C35(x+1)6+C45(x+1)8+C55 (x+1)10
(3)设展开式中的第 r 项,第 r+1 项,第 r+2 项的系数绝对值
分别为 Cr8-1·2r-1,Cr8·2r,Cr8+1·2r+1,
若第 r+1 项的系数绝对值最大, 则CCrr88+-11··22rr+-11≤≤CC88rr··22rr,,
二项式定理的应用
例 3 (1)求证:1+2+22+…+25n-1 (n∈N*)能被 31 整除; (2)求 S=C127+C227+…+C2277除以 9 的余数.
将已知式子适当整理化简,再根据题目要求选择合适的二项
展(1)开证式明求解∵.1+2+22+…+25n-1=225n--11 =25n-1=32n-1=(31+1)n-1 =C0n×31n+Cn1×31n-1+…+Cnn-1×31+Cnn-1 =31(C0n×31n-1+Cn1×31n-2+…+Cnn-1),
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