二项式定理 (2).ppt
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1、1.3.1 二项式定理 1.1.能用计数原理证明二项式定理;能用计数原理证明二项式定理;2.2.掌握二项式定理和二项展开式的通项公式;掌握二项式定理和二项展开式的通项公式;3.3.能解决与二项式定理有关的简单问题能解决与二项式定理有关的简单问题. . 1.1.本课时的重点是二项式定理和二项展开式的通项公式本课时的重点是二项式定理和二项展开式的通项公式. .2.2.本课时的难点是二项式定理的推导和通项公式的应用本课时的难点是二项式定理的推导和通项公式的应用. .1.1.二项式定理二项式定理(a+b)(a+b)n n= _,= _,(1)(1)这个公式所表示的定理叫做二项式定理这个公式所表示的定理
2、叫做二项式定理. .(2)(2)展开式:等号右边的多项式叫做展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)(a+b)n n的的_,展,展开式中一共有开式中一共有_项项. .(3)(3)二项式系数:各项的系数二项式系数:各项的系数_叫做二项式系数叫做二项式系数. .0n1n 1kn kknn*nnnnC aC abC abC bnN二项展开式二项展开式(n+1)(n+1)knC (k0,1,2,n)2.2.二项展开式的通项二项展开式的通项(1)(1)通项公式:通项公式:(a+b)(a+b)n n展开式中第展开式中第k+1k+1项项_称为二项展开式的通项公式称为二项展开式的通项公式. .(2)(a-b)(
3、2)(a-b)n n的通项将的通项将-b-b看成看成b b代入二项式定理中,得到代入二项式定理中,得到(a-b)(a-b)n n展展开式中第开式中第k+1k+1项为项为_._.kn kkk 1nTC ab (k0,1,2,n)kkn kkk 1nT1C ab (k0,1,2,n) 1.1.二项式二项式(a+b)(a+b)n n与与(b+a)(b+a)n n的展开式的第的展开式的第k k1 1项相同吗?项相同吗?提示:提示:不相同不相同. .前者前者 后者后者 解题时,解题时,题中给出的二项式的两项是不能随意变换的题中给出的二项式的两项是不能随意变换的. .2.(x-y)2.(x-y)5 5的第
4、的第4 4项的二项式系数为项的二项式系数为-10,-10,对吗?对吗?提示:提示:不对不对. .第第4 4项二项式系数为项二项式系数为 二项式系数二项式系数 一定为一定为正,而项的系数有时可以为负正,而项的系数有时可以为负. .kn kkk 1nTC ab,kn kkk 1nTC ba .35C10.knC3.(1+2x)3.(1+2x)7 7的二项展开式的第的二项展开式的第4 4项的二项式系数与第项的二项式系数与第4 4项的系数项的系数相同吗?相同吗?提示:提示:不相同不相同. .第第4 4项的二项式系数为项的二项式系数为 第第4 4项的系数为项的系数为4.(a+b)4.(a+b)4 4的展
5、开式为的展开式为_._.【解析【解析】答案:答案:37C35,337C 2280.4041312223134444444abC aC a bC a bC a bC b432234a4a b6a b4abb432234a4a b6a b4abb .1.1.正确理解二项式定理正确理解二项式定理(1)(1)要分清要分清 是第是第k+1k+1项,而不是第项,而不是第k k项;项;(2)(2)注意二项式系数注意二项式系数 与展开式中对应的系数不一定相等,二与展开式中对应的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可以为负;项式系数一定为正,而项的系数有时可以为负;(3)(3)通项公式通项公式 主
6、要用于求二项式的指数、求满足条主要用于求二项式的指数、求满足条件的项或系数,根据不同问题选择不同的解法件的项或系数,根据不同问题选择不同的解法; ;kn kkk 1nTC abknCkn kkk 1nTC ab(4)(4)二项式定理是一恒等式二项式定理是一恒等式对任意的对任意的a a,b b,该等式均成立,通过对,该等式均成立,通过对a a,b b取不同的特值,常取不同的特值,常可得到一些给解决与系数相关的问题带来方便的特殊等式可得到一些给解决与系数相关的问题带来方便的特殊等式. .2.2.二项展开式的结构特征二项展开式的结构特征(1)(1)它有它有n n1 1项;项;(2)(2)各项的次数都
7、等于二项式的次数各项的次数都等于二项式的次数n n;(3)(3)字母字母a a按降幂排列,次数由按降幂排列,次数由n n递减到递减到0 0;字母;字母b b按升幂排列,按升幂排列,次数由次数由0 0递增到递增到n n;(4)(4)二项展开式中,系数二项展开式中,系数 叫做第叫做第k k1 1项的二项项的二项式系数,它们依次为:式系数,它们依次为:这是一组仅与二项式的次数这是一组仅与二项式的次数n n有关的有关的n n1 1个组合数,而与个组合数,而与a a,b b无关无关. .knC (k0,1,2n), ,012nnnnnCCCC ., ,3.3.用组合知识理解二项式定理用组合知识理解二项式
8、定理由于由于 个,将个,将(a+b(a+b) )看成含有红看成含有红(a)(a)、白白(b)(b)两球的盒子,则两球的盒子,则(a+b)(a+b)n n的展开式的每一项可以理解为从的展开式的每一项可以理解为从n n个盒子中每一个盒子取出一个球的可能结果个盒子中每一个盒子取出一个球的可能结果. .而其前面的系数而其前面的系数则是这种结果的方法数,如则是这种结果的方法数,如a an-kn-kb bk k是从是从n n个盒子中取出个盒子中取出k k个白个白球球(b)(b),(n-k(n-k) )个红球个红球(a)(a)的情况,其方法数为的情况,其方法数为 因此因此nnabab (ab)ab 个knC
9、 ,n0n1n 1kn kknnnnnnabC aC abC abC b . 二项式定理的正用与逆用二项式定理的正用与逆用【技法点拨【技法点拨】关于二项式的应用关于二项式的应用(1)(1)展开二项式可以按照二项式定理进行展开二项式可以按照二项式定理进行. .展开时注意二项式定理展开时注意二项式定理的结构特征,准确理解二项式的特点是展开二项式的前提条件的结构特征,准确理解二项式的特点是展开二项式的前提条件. .(2)(2)对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便对较复杂的二项式,有时先化简再展开会更简便. .(3)(3)对于化简多个式子的和时,可以考虑二项式定理的逆用对于化简多个式子的和时,可
10、以考虑二项式定理的逆用. .【典例训练【典例训练】1.1.设设S S(x-1)(x-1)4 44(x-1)4(x-1)3 36(x-1)6(x-1)2 24(x-1)4(x-1)1 1,它等于,它等于( )( )(A)(x-2)(A)(x-2)4 4 (B)(x-1) (B)(x-1)4 4(C)x(C)x4 4 (D)(x (D)(x1)1)4 42.2.设设 , 则则A-BA-B_._.3.3.用二项式定理展开用二项式定理展开725436777A3C3C3C3 163452777BC3C3C31,41( x) .2 x【解析【解析】1.1.选选C.SC.S(x-1)(x-1)114 4x
11、x4 4. .2.A-B2.A-B(3-1)(3-1)7 72 27 7128.128.答案:答案:1281283.3.方法一:方法一:= =22311x2x.22x16x404134411( x)C ( x)C ( x)2 x2 x2223344444111Cx()Cx ()C ()2 x2 x2 x方法二:方法二:444432222212x111 ( x)()2x1(16x32x16x16x2 x2 x31124x8x1)x2x.22x16x【思考【思考】解答用二项式定理展开的关键是什么?解答用二项式定理展开的关键是什么?提示:提示:在展开二项式之前关键是根据二项式的结构特征进行必在展开二
12、项式之前关键是根据二项式的结构特征进行必要的变形,这是使运算简化的途径要的变形,这是使运算简化的途径. .如如(1-x)(1-x)5 5(1+x+x(1+x+x2 2) )5 5的展开的展开式,可根据式,可根据a an nb bn n=(ab)=(ab)n n将原式变形为将原式变形为(1-x(1-x3 3) )5 5,然后展开比较方,然后展开比较方便便. .【变式训练【变式训练】求求 的展开式的展开式. .【解析【解析】方法一:方法一:方法二:方法二:41(1)x412233444423411111464111CCC1.xxxxxxxxx ()() ()()()4444413223444234
13、111461x1(xC xC xC x1)1xxxxx41.xx () ()() 利用二项式定理求某些特定项利用二项式定理求某些特定项【技法点拨【技法点拨】1.1.求二项展开式的特定项的常见题型求二项展开式的特定项的常见题型(1)(1)求第求第k k项,项,(2)(2)求含求含x xk k的项的项( (或或x xp py yq q的项的项) );(3)(3)求常数项;求常数项;(4)(4)求有理项求有理项. .k 1n k1k 1knTCab;2.2.求二项展开式的特定项的常用方法求二项展开式的特定项的常用方法(1)(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(
14、0(即即0 0次项次项) );(2)(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项数恰好都是整数的项. .解这类问题必须合并通项公式中同一字解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解;来求解;(3)(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致数应是非负整数,求解方式与求有理项一致. .【典例训练【典例训练】1.1.
15、对于二项式对于二项式 的展开式中,有以下四种判断:的展开式中,有以下四种判断:存在存在nNnN* *,展开式中有常数项;,展开式中有常数项;对任意对任意nNnN* *,展开式中没有常数项;,展开式中没有常数项;对任意对任意nNnN* *,展开式中没有,展开式中没有x x的一次项;的一次项;存在存在nNnN* *,展开式中有,展开式中有x x的一次项的一次项. .其中正确的是其中正确的是( )( )(A)(A)与与 (B) (B)与与(C)(C)与与 (D) (D)与与3 n1xx()2.(20122.(2012陕西高考陕西高考)(a+x)(a+x)5 5展开式中展开式中x x2 2的系数为的系
16、数为1010,则实数,则实数a a的的值为值为_._.3.3.已知在已知在 的展开式中,第的展开式中,第6 6项为常数项项为常数项. .(1)(1)求求n n;(2)(2)求含求含x x2 2项的系数项的系数. .n333xx()【解析【解析】1.1.选选D.D.二项式二项式 的展开式的通项公式为的展开式的通项公式为 由通项公式可知,当由通项公式可知,当n n4k(kN4k(kN* *) )和和n n4k-4k-1(kN1(kN* *) )时,展开式中分别存在常数项和一次项,故选时,展开式中分别存在常数项和一次项,故选D.D.2.2.二项展开式的通项公式是二项展开式的通项公式是 所以所以 所以
17、所以10a10a3 3=10=10,a=1.a=1.答案:答案:1 13 n1xx()k4k nk 1nTC x,k5 kkk 15TC ax,2323235TC a x10a x,3.3.二项式二项式 展开式的通项公式为:展开式的通项公式为:= = = (1)(1)第第6 6项为常数项,项为常数项,kk5 5时有时有 即即n n10.10.(2)(2)令令 又又n=10n=10,所以,所以所求的所求的x x2 2项的系数为项的系数为n333xx()n kkk3k1n33TCx()xn k1kkk33nC x3(x)n 2kkk3nC3x.n2k03 ,n2k23 ,1k10622 ,2210
18、C3405. 【互动探究【互动探究】若题若题3 3的条件不变,试求展开式中所有的有理项的条件不变,试求展开式中所有的有理项. .【解题指南【解题指南】为使展开式中为有理项,只需满足指数为使展开式中为有理项,只需满足指数 为为整数即可整数即可. .【解析【解析】由由(1)(1)中的结果知中的结果知n n1010,根据通项公式,由题意得根据通项公式,由题意得 102k310 2kkk3k 110TC3x.则则10-2k10-2k3r3r,即,即k k5- r.5- r.kZkZ且且0k100k10,kk取取2 2,5 5,8 8时时, , 才为整数才为整数. .这时这时r r取取2,02,0,-2
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