高考数学 二项式定理(理)
(4)求a1+a2+a3+a4; (5)求各项二项式系数的和.
解:(1)令x=1,得a0+a1+a2+a3+a4=(3-1)4=16.
(2)令x=-1得
a0-a1+a2-a3+a4=(-3-1)4=256, 而由(1)知a0+a1+a2+a3+a4=(3-1)4=16, 两式相加,得a0+a2+a4=136. (3)由(2)得
∴第三项的二项式系数为
答案:D
3.若(x+
常数项为 A.10 C.30
)n展开式的二项式系数之和为64,则展开式的
( B.20 D.120 )
解析:二项式系数之和2n=64, 则n=6,Tr+1= · 6-r· x = x6-2r, =20.
当6-2r=0时,即r=3时为常数项,T3+1=
答案:B
A.0
C.
B.
D.1
解析:x3=[2+(x-2)]3,a0=23=8,a2=
2=6.
故m=(8,6),m· n=0.
答案:A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.(2009· 浙江高考)在二项式(x2- 项的系数是 A.-10 B.10
)5的展开式中,含x4的 ( )
C.-5
D.5
解析:Tr+1= =10. 答案:B
x2(5-r)(-x-1)r=(-1)r
二项式系数最大.
即T6= · 5· (2x) (- )5=-8 064.
(2)设第r+1项的系数的绝对值最大, ∵Tr+1= =(-1)r · 10-r· (2x) (- · 10-r· 10-2r, 2 x )r
得
即
解得
≤r≤
.
∵r∈Z,∴r=3,故系数的绝对值最大的是第4项,
T4=-
· 7· 4=-15 360x4. 2 x
(a
)6-r(-
)r
a6-r(-1)rx
=
a6-r(-1)rx3-r.
a5=-192.
由3-r=2,得r=1, ∴x2项的系数为- 答案:-192
6.设(3x-1)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4. (1)求a0+a1+a2+a3+a4; (2)求a0+a2+a4;
(3)求a1+a3;
a0-a1+a2-…-a9=59,将两式相加,可得
a0+a2+a4+a6+a8= ,即为所有奇数项系数之和.
(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=a0-a1+a2-a3+…-a9,
令x=1,y=-1,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=a0-a1
+a2-a3+…-a9=59.
已知f(x)=(
+3x2)n展开式中各项的系数和比
各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中二项式系数最大的项; (2)求展开式中系数最大的项. [思路点拨]
[课堂笔记] (1)令x=1,则二项式各项系数和为f(1)=(1+ 3)n=4n,
展开式中各项的二项式系数之和为2n.
由题意知4n-2n=992. ∴(2n)2-2n-992=0, ∴(2n+31)(2n-32)=0, ∴2n=-31(舍)或2n=32,∴n=5.
1.求二项式系数最大的项: 如果n是偶数,则中间一项 数最大; 如果n是奇数,则中间两项 的二项式系数相等且最大; 的二项式系
2.求展开式系数最大的项,如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开 式中系数最大的项,一般是采用待定系数法.设展开 式各项系数分别为A1,A2,…,An+1,且第r项系数最大, 应用 解出r来,即得系数最大的项.
答案:-160
5.(2010· 安徽师大附中模拟)a=
(sinx+cosx)dx则二项式
(a
)6展开式中含x2项的系数是________.
解析:a=
(sinx+cosx)dx=(sinx-cosx)|
=(sinπ-cosπ)-(sin0-cos0) =(0+1)-(0-1)=2.
又∵Tr+1=
=
)n的展开式中,第6项为常数项.
(1)求n;
(2)求含x2的项的系数; (3)求展开式中所有的有理项.
[思路点拨]
[课堂笔记] (1)通项为Tr+1= = , =0,
因为第6项为常数项,所以r=5时,有 即n=10. (2)令 =2,得r= (n-6)=
×(10-6)=2,
∴所求的系数为
(3)根据通项公式,由题意
∴由题意知2n-5r=0,即n= ∴n的最小值为5. 答案:C
3.(1-
)6(1+
)4的展开式中x的系数是
B.-3 D.4
(
)
A.-4 C.3
解析:法一:化简原式=[(1- =[(1- )(1+ )]4· (1-
)4(1+ )4]· (1- )2
)2
)2=(1-x)4· (1- +x)
=(1-4x+6x2-4x3+x4)(1-2 故系数为1-4=-3.
x10-3r(r=0,1,…,
5),由10-3r=4得r=2.含x4的项为T3,其系数为
2.如果 数n的最小值为 A.10 C.5 解析:∵Tr+1= =(-1)r·
的展开式中含有非零常数项,则正整 ( B.6 D.3 (3x2)n-r· )
3n-r· r· 2n-5r, 2 x ,∵n∈N*,r∈N,
1.能用计数原理证明二项式定理.
2.会用二项式定理解决与二项展开式
有关的简单问题.
1.二项式定理
[思考探究1] 在(a+b)n与(b+a)n的展开式中,其通项相同吗? 提示:从整体上看,(a+b)n与(b+a)n的展开式是相同的,但 具体到某一项是不同的,如第r+1项Tr+1=
r+1=
an-rbr,T′
令
=k(k∈Z),则10-2r=3k,即r=5-
k,
∵r∈N,∴k应为偶数. ∴k可取2,0,-2,即r可取2,5,8. 所以第3项,第6项与第9项为有理项,它们分别为
(-
)2x2,
,
x-2.
1.对形如(ax+b)n、(ax2+bx+c)m、(a、b、c∈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(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展开式各项系数之
(a0+a1+a2+a3+a4)-(a0+a2+a4)=a1+a3=-120.
(4)令x=0得a0=(0-1)4=1, 得a1+a2+a3+a4=a0+a1+a2+a3+a4-a0=16-1=15. (5)各项二项式系数的和为 =24=16.
由于n=5为奇数,所以展开式中二项式系数最大项为中 间两项,它们是
T3=
T4=
(x )3(3x2)2=90x6,
(x )2(3x2)3=270x . 3r· x
(5+2r).
(2)展开式通项为Tr+1=
假设Tr+1项系数最大,则有
∴
≤r≤
,∵r∈N,∴r=4. x (3x2)4=405x .
∴展开式中系数最大项为T5=
(3)所有奇数项系数之和;
(4)系数绝对值的和. [思路点拨]
[课堂笔记] 设(2x-3y)9=a0x9+a1x8y+a2x7y2+…+a9y9.
(1)二项式系数之和为
+…+
=29.
(2)各项系数之和为a0+a1+a2+…+a9,令x=1,y=1, ∴a0+a1+a2+…+a9=(2-3)9=-1. (3)由(2)知a0+a1+a2+…+a9=-1, 令x=1,y=-1,可得:
(
)
【解析】
(1+ ( )4+ · (
由二项式定理得:
+ · ( )2+ · ( )3+ ·
)5=1+ )5=1+5 ,
+20+20
+20+4
=41+29
∴a=41,b=29,a+b=70. 【答案】 C
[自主体验] 若对于任意实数x,有x3=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+ a3(x-2)3,则向量m=(a0,a2)与向量n=(-3,4)所成角的余 弦值是 ( )
bn-rar.
2.二项式系数的性质
[思考探究2]
二项式系数与项的系数有什么区别? 提示:二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念.二项
式系数是指 ,它只与各项的项数有关,而与a,
b的值无关;而项的系数是指该项中除变量外的部分,它不 仅与各项的二项式系数有关,而且也与a,b的值有关.
1. A.10 C.
的展开式中x2的系数为 B.5 D.1
(
)
解析:∵含x2的项为 ∴x2的系数为 .
(
)2=
x2 ,
答案:C
2.二项式(a+2b)n展开式中的第二项的系数是8,则它的
第三项的二项式系数为 A.24 C.16 解析:∵Tr+1= ∴T2= ∴2 an-1(2b)=2 =8,∴n=4, =6. (2b)r, an-1b, B.18 D.6 ( )
以选择题或填空题的形式考查二项展开式的通项、 二项式系数、展开式的系数等知识是高考对本讲内容 的常规考法.09年北京高考则以选择题的形式考查了二 项式定理在求值中的应用,这是一个新的考查方向.
[考题印证] (2009· 北京高考)若(1+ )5=a+b (a,b为有理数),
则a+b=
A.45 C.70 B.55 D.80
-2)9=0, 再令x=1,则有a0=(12+1)· (-1)=-2, ∴a1+a2+a3+…+a11=2. 答案:2
在解决二项展开式指定项或特定项的问题时,关键是 公式Tr+1= an-rbr(0≤r≤n,r∈N*,n∈N*)的正确应用.
[特别警示] 应用二项展开式的通项公式Tr+1=
an-rbr(r
4.若(ax-1)5的展开式中x3的系数是-80,则实数a的值是
________. 解析:∵Tr+1= (ax)5-r(-1)r,且x3的系数为-80.