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【步步高】届高三数学北师大版(通用,理)总复习讲义:第十章
§10.3 二项式定理
1. 二项式定理
(a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-rbr+…+Cbn(n∈N+).
这个公式所表示的规律叫做二项式定理,等式右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,其中的系数C(r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数.式中的Can-rbr叫做二项展开式的通项,用Tr+1表示,通项是展开式的第r+1项,即Tr+1=Can-rbr(其中0≤r≤n,r∈N,n∈N+).
2. 二项展开式形式上的特点
(1)项数为n+1.
(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n.
(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n.
(4)二项式的系数从C,C,一直到C,C.
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C=C.
(2)增减性与最大值:二项式系数C,当r时,二项式系数是递增的;当r时,二项式系数是递减的.
当n是偶数时,那么其展开式中间一项T的二项式系数最大.
当n是奇数时,那么其展开式中间两项T 和T的二项式系数相等且最大.
(3)各二项式系数的和
(a+b)n的展开式的各个二项式系数的和等于2n,即C+C+C+…+C+…+C=2n.
二项展开式中,偶数项的二项式系数的和等于奇数项的二项式系数的和,即C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)Can-rbr是二项展开式的第r项.( × )
(2)二项展开式中,系数最大的项为中间一项或中间两项.( × )
(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.( √ )
(4)在(1-x)9的展开式中系数最大的项是第五、第六两项.( × )
2. (1+2x)5的展开式中,x2的系数等于( )
A.80 B.40 C.20 D.10
答案 B
解析 Tr+1=Can-rbr=C15-r(2x)r=C×2r×xr,令r=2,
则可得含x2项的系数为C×22=40.
3. 在(-)n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( )
A.-7 B.7 C.-28 D.28
答案 B
解析 由题意有n=8,Tr+1=C()8-r(-1)rx,
r=6时为常数项,常数项为7.
4. 已知C+2C+22C+23C+…+2nC=729,则C+C+C+…+C等于( )
A.63 B.64 C.31 D.32
答案 A
解析 逆用二项式定理得C+2C+22C+23C+…+2nC=(1+2)n=3n=729,即3n=36,所以n=6,所以C+C+C+…+C=26-C=64-1=63.故选A.
5. 设(x-1)21=a0+a1x+a2x2+…+a21x21,则a10+a11=________.
答案 0
解析 a10,a11分别是含x10和x11项的系数,
所以a10=-C,a11=C,
所以a10+a11=C-C=0.
题型一 求二项展开式的指定项或指定项系数
例1 已知在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.
思维启迪 先根据第6项为常数项利用通项公式求出n,然后再求指定项.
解 (1)通项公式为
Tr+1=Cxrx=Crx.
因为第6项为常数项,
所以r=5时,=0,即n=10.
(2)令=2,得r=2,
故含x2的项的系数是C2=.
(3)根据通项公式,由题意得,
令=m (m∈Z),则10-2r=3m,r=5-m,
∵r∈N,∴m应为偶数.
∴m可取2,0,-2,即r可取2,5,8,
∴第3项,第6项与第9项为有理项,
它们分别为C2x2,C5,C8x-2.
思维升华 求二项展开式中的特定项,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.
(1)(2013·江西)5展开式中的常数项为( )
A.80 B.-80 C.40 D.-40
(2)(x+)(2x-)5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( )
A.-40 B.-20 C.20 D.40
答案 (1)C (2)D
解析 (1)Tr+1=C(x2)5-rr=C(-2)rx10-5r,
令10-5r=0得r=2.∴常数项为T3=C(-2)2=40.
(2)令x=1得(1+a)(2-1)5=1+a=2,所以a=1.
因此(x+)(2x-)5展开式中的常数项即为(2x-)5展开式中的系数与x的系数的和.(2x-)5展开式的通项为Tr+1=C(2x)5-r·(-1)
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