① 在二项式展开式中,与首末两项“等距离”的两项二项式系数相等,即:
Cn?Cn,Cn?Cn0n1n?1,Cn?Cn2n?2,?,Cn?Cnrn?r.
② 如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大,即当n是偶数时,n+1是奇数,展开式共有n+1项,中间一项,即:
第 项的二项式系数最大,为 ;当n是奇数时,n+1是偶数,展开式共有n+1项,中间两项,即第 项及每 项,它们的二项式系数最大,为 ③ 二项式系数的和等于—————————,即————————————
④ 二项展开式中,偶数项系数和等于奇数项的系数和= 即 ⑤ 展开式中相邻两项的二项式系数的比是:
3.二项式定理主要有以下应用 ①近似计算
②解决有关整除或求余数问题
③用二项式定理证明一些特殊的不等式和推导组合公式(其做法称为“赋值法”) 注意二项式定理只能解决一些与自然数有关的问题 ④ 杨辉三角形
二,基础自测
1.在(1+x)n(n∈N*)的二项展开式中,若只有x5的系数最大,则n= . 答案 10
1Cnk?1:Cn??n?k?:?k?1?k2.在(a-2a3)n的展开式中,则下列说法错误的有 个. ①没有常数项
②当且仅当n=2时,展开式中有常数项 ③当且仅当n=5时,展开式中有常数项 ④当n=5k (k∈N*)时,展开式中有常数项 答案 3
nn-1n-rn13.若多项式C0+?+(-1)rCr+?+(-1)nCnn(x+1)n=a0x+a1xn-1+?+an-1x+an,n(x+1)-Cn(x+1)
2
则a0+a1+?+an-1+an= . 答案 1
4. (09浙江卷理)在二项式(x?21x)的展开式中,含x的项的系数是( ) 54A.?10 B.10 C.?5 D.5 解:对于Tr?1?C5(x)r25?r(?1x)???1?C5xrrr10?3r,对于10?3r?4,?r?2,则x的项
422的系数是C5(?1)?10
16
5. (09陕西卷文)若(1?2x)2009?a0?a1x???a2009x2009(x?R),则的值为 。 解
:由题意容易发现a1?C2009(?2)??2?2009 , a2008?C2009(?2)则
a12??2009,a2008222008a12?a222???a2009220091120082008?(?2)2008?2009,
?2009,即=0,
a323a12+a12+a200822008=0,
同理可以得出
a22+a200722007a200622006=0………
a200922009亦即前2008项和为0, 则原式=三.典例剖析 例1 在二项式(
x
?a222???=
a200922009?C2009(?2)2200920092009??1.
+
124x)n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.
解 ∵二项展开式的前三项的系数分别是1,∴2·
n2n2,n(n-1),
81=1+n(n-1),
81解得n=8或n=1(不合题意,舍去),
k∴Tk+1=C88?kx
2?1??4?2x????k=C2x
k8-k4-
34k
,
当4-k∈Z时,Tk+1为有理项,
43∵0≤k≤8且k∈Z,∴k=0,4,8符合要求. 故有理项有3项,分别是 T1=x4,T5=
3581256x,T9=x-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.T5=练习:1.在(3x-2y)20的展开式中,求: (1)二项式系数最大的项; (2)系数绝对值最大的项; (3)系数最大的项.
解 (1)二项式系数最大的项是第11项,
17
358x.
T10101010101010
11=C10-2)xy=C10203(206xy.
(2)设系数绝对值最大的项是第r+1项,
??Cr?320?r?2r?Cr?1?319?r?2r?1于是?2020r20?rrr?,
??C20?3?2?C121?rr?120?3?2化简得(r?1)?2(20?r)??3,解得722?2(21?r)?3r5≤r≤85.
所以r=8,
即T9=C820312
·28
·x12y8
是系数绝对值最大的项.
(3)由于系数为正的项为奇数项,故可设第2r-1项系数最大,于是
??C2r?2?322?2r?22r?2?C2r?4?324?2r?22r?4?20202r?222?2r2r?22r,
??C20?3?2?C20?2r2r20?3?2化简得??10r2?143r?1077?0?.
??10r2?163r?924?0解之得r=5,即2×5-1=9项系数最大.
T8128128
9=C20·3·2·xy.
例2 已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+?+a7x7. 求:(1)a1+a2+?+a7; (2)a1+a3+a5+a7; (3)a0+a2+a4+a6;
(4)|a0|+|a1|+|a2|+?+|a7|.
解 令x=1,则a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=-1
①
令x=-1,则a0-a1+a2-a3+a7
4-a5+a6-a7=3
(1)∵a0=C07=1,∴a1+a2+a3+?+a7=-2. (2)(①-②)÷2, 得a1+a3+a?1?375+a7=
2=-1 094.
(3)(①+②)÷2, 得a0+a2+a4+a6=
?1?372=1 093.
(4)∵(1-2x)7展开式中,a0,a2,a4,a6都大于零, 而a1,a3,a5,a7都小于零,
18
②
∴|a0|+|a1|+|a2|+?+|a7| =(a0+a2+a4+a6)-(a1+a3+a5+a7), ∴由(2)、(3)即可得其值为2 187.
练习:2.求x(1-x)4
+x2
(1+2x)5
+x3
(1-3x)7
展开式中各项系数的和. 解 设x(1-x)4+x2(1+2x)5+x3(1-3x)7 =a0+a1x+a2x2+?+anxn 在原式中,令x=1,
则1×(1-1)4
+12
×(1+2)5
+13
×(1-3)7
=115, ∴展开式中各项系数的和为115. 例3(1)已知n∈N*
,求证:1+2+22
+23
+?+2
5n-1
能被31整除;
(2)求0.9986
的近似值,使误差小于0.001. (1)证明 ∵1+2+22+23+?+25n-1 =
1?25nn1?2=25-1=32n-1=(31+1)n-1
=31n+C1n-1n-2?1n·31+C2n·31+?+Cnn·31+1-1 =31(31n-1+C131n-2+?+Cn?1n·n)显然括号内的数为正整数, 故原式能被31整除.
(2)解 ∵0.9986=(1-0.002)6
=1-C10.002)+C2336(6(0.002)2-C6(0.002)+?
第三项T3=15×(0.002)2=0.000 06<0.001,以后各项更小, ∴0.9986≈1-0.012=0.988.
练习:3.求证:3n>(n+2)·2n-1 (n∈N*,n>2). 证明 利用二项式定理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-1n·2+?+Cn?1n·2+1≥2n+n·2n-1+2n+1>2n+n·2n-1=(n+2)·2n-1, 故3n>(n+2)·2n-1. 四.自主检测 一.选择题
1.(08安徽卷)设(1?x)8?a80?a1x???a8x,则a0,a1,?,a8中奇数的个数为(A.2
B.3 C.4 D.5
【答案】A
2.(09北京卷理)若(1?2)5?a?b2(a,b为有理数),则a?b?( )
A.45 B.55 C.70 D.80
19
)
【答案】C
【解析】本题主要考查二项式定理及其展开式. 属于基础知识、基本运算的考查. ∵
?1?2?5?C05?2?0?C15?2?1?C25?2?2?C35?2?3?C45?2?4?C55?2?5
?1?52?20?202?20?42?41?292,
由已知,得41?292?a?b2,∴a?b?41?29?70.故选C. 3.(08江西卷) (1?36x)(1?14x10)展开式中的常数项为 D
A.1 B.46 C.4245 D.4246 二、填空题 4.已知(x-ax)8展开式中常数项为1 120,其中实数a为常数,则展开式中各项系数的和
为 . 答案 1或3
5.若(1+5x)的展开式中各项系数之和是an,(2x+5)的展开式中各项的二项式系数之和为bn,则
3ann?12
n
3
n
8
的值为 .
bn1答案
36.设m∈N*,n∈N*,若f(x)=(1+2x)m+(1+3x)n的展开式中x的系数为13,则x2的系数为 . 答案 31或40 三、解答题 7.已知(
x
+
2x2)n (n∈N*)的展开式中第5项的系数与第3项的系数之比为10∶1.求展开
式中系数最大的是第几项?
4
解 依题意,第5项的系数为C4n·2,
2第三项的系数为C2n·2,则有
2242?Cn?Cn24=
101,解得n=8.
设展开式中第r+1项的系数最大,则
?Cr?2r?Cr?1?2r?1,?88解得?rrr?1r?1??C8?2?C8?25≤r≤6.
20