文档内容
10.3 二项式定理及其应用
思维导图
知识点总结
1.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n= C a n + C a n - 1 b + … + C a n - k b k + … + C b n (n∈N*);
(2)通项:T = C a n - k b k,它表示第 k + 1 项;
k+1
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数C,C,…,C.
2.二项式系数的性质
(1)对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.这一性质可直接由C=C得到.
直线r=将函数ƒ(r)=C的图象分成对称的两部分,它是图象的对称轴.
(2)增减性与最大值
因为C=
=C,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】即=,所以,当>1,即k<时,C随k的增加而增大;由对称性知,当 k>时,C随k的增
加而减小.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.
3.各二项式系数和
(1)C+C+C+…+C= 2 n ;
(2)C+C+C+…= 2 n - 1 ;
(3)C+C+C+…= 2 n - 1 .
1.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.
2.解题时,要注意区别二项式系数和项的系数的不同、项数和项的不同.
3.(1+x)n=C+Cx+…+Cxk+…+Cxn.
典型例题分析
考向一
求展开式中的特定项或特定项系数
【例1】 (1)(2022·上海奉贤区二模)已知n的二项展开式中,前三项系数成等差数列,则
n的值为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
答案 B
解析 依题意,得n的二项展开式的通项为T =C()n-kk=· ,k∈N,k≤n,于是
k+1
有C+C=2×C,即1+=n,整理得n2-9n+8=0,而n≥2,解得n=8,所以n的值为8.故
选B.
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)(x+y)8的展开式中x2y6的系数为________(用数字作答).
答案 -28
解析 展开式中含有x2y6的项为1·Cx2y6-·Cx3y5=-28x2y6.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【变式】(2019·浙江高考)在二项式(+x)9的展开式中,常数项是________,系数为有理数
的项的个数是________.
答案 16 5
解析 二项展开式的通项为T =C()9-kxk,k∈N,0≤k≤9,当为常数项时,k=0,T =
k+1 1
C()9x0=()9=16.当项的系数为有理数时,9-k为偶数,可得k=1,3,5,7,9,即系数为有理数的
项的个数是5.
1.求二项展开式中特定项或项的系数问题的思路
(1)利用通项公式将T 项写出并化简.
k+1
(2)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k.
(3)代回通项公式得所求.
2.对于几个多项式积的展开式中的特定项问题,一般都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.
考向二
二项展开式中系数的和
【例2】 若二项式n的展开式的二项式系数之和为8,则该展开式每一项的系数之和为(
)
A.-1 B.1
C.27 D.-27
答案 A
解析 由题意,得C+C+…+C=2n=8,即n=3,所以3的展开式的系数之和为(1-2)3
=-1.故选A.
赋值法的应用
(1)对形如(ax+b)n(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.
(2)对形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x=y=1.
(3)一般地,对于多项式(a+bx)n=a +a x+a x2+…+a xn,令g(x)=(a+bx)n,则(a+bx)n
0 1 2 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)].
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【变式】(多选)若(1-2x)2022=a +a x+a x2+a x3+…+a x2022(x∈R),则( )
0 1 2 3 2022
A.a =1
0
B.a +a +a +…+a =
1 3 5 2021
C.a +a +a +…+a =
0 2 4 2022
D.+++…+=-1
答案 ACD
解析 由题意知,当x=0时,a =12022=1,当x=1时,a +a +a +a +…+a =(-
0 0 1 2 3 2022
1)2022=1,当 x=-1时,a -a +a -a +…-a +a =32022,所以 a +a +a +…+a
0 1 2 3 2021 2022 1 3 5 2021
=,a +a +a +…+a =,++…+=a ×+a ×2+…+a ×2022,当x=时,0=a +a ×
0 2 4 2022 1 2 2022 0 1
+a ×2+…+a ×2022,所以a ×+a ×2+…+a ×2022=-a =-1.故选ACD.
2 2022 1 2 2022 0
考向三
二项式系数的最值问题
【例3】二项式n的展开式中只有第11项的二项式系数最大,则展开式中 x的指数为整数
的项的个数为( )
A.3 B.5
C.6 D.7
答案 D
解析 根据n的展开式中只有第11项的二项式系数最大,得n=20,∴20的展开式的通项
为 T =C(x)20-k·k= ,要使 x 的指数是整数,需 k 是 3 的倍数,∴k=
k+1
0,3,6,9,12,15,18,∴x的指数为整数的项共有7个.故选D.
求二项式系数最大的项
(1)如果n是偶数,那么中间一项的二项式系数最大.
(2)如果n是奇数,那么中间两项的二项式系数相等并最大.
【变式】设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的
二项式系数的最大值为b.若13a=7b,则m=( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.5 B.6
C.7 D.8
答案 B
解析 由题意,得a=C,b=C,
则13C=7C,∴=,∴=13,解得m=6.经检验m=6为原方程的解.故选B.
考向四 项的系数的最值问题
【例4】 (1)若(1+2x)6的展开式中第二项大于它的相邻两项,则x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 ∵∴即