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二项式定理的概念复习及专题训练(含答案)

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 通项公式 

二项式定理  二项展开式的性质  

 二项式系数的性质 

1.二项式定理

(1)二项式定理

(a  b) n  C 0 a n  C 1 a n1b      C r a nr b r      C n b n (n  N )

n

n

n

n

这个公式表示的定理叫做二项式定理. (2)二项式系数、二项式的通项

在※式中它的右边的多项式叫做 (a  b) n 的二项展开式,其中的系数 C r (r  0,1,..., n) 叫做二项式系

n

数,式中的 C r a nr b r 叫做二项展开式的通项,用 T

n

r 1

表示,即通项为展开式的第 r  1项:T

r 1

 C r a nr b r .

n

(3)二项式展开式的各项幂指数

二项式 (a  b) n 的展开式项数为 r  1项,各项的幂指数状况是

①各项的次数和都等于二项式的幂指数 n .

②字母 a 的按降幂排列,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)几点注意

①通项 T

r 1

 C r a nr b r 是 (a  b) n 的展开式的第 r  1项,这里 r  0,1,...... n.

n

n

②二项式 (a  b) n 的 r  1项和 (a  b) n 的展开式的第 r  1项 C r a nr b r 有是区别的,应用二项式定理

时,其中的 a 和 b 是不能随便交换的.

③注意二项式系数( C r )与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有

时可为负.

n

④通项公式是 (a  b) n 这个标准形式下而言的,如 (a  b) n 的二项展开式的通项公式是

T

r 1

 (1) r C r a nr b r (只须把- b 看成 b 代入二项式定理)这与T

n

n

n

r 1

 C r a nr b r 是不同的,在这里对应

n n

项的二项式系数是相等的都是 C r 但项的系数一个是 (1) r C r ,一个是 C r ,可看出,二项式系数与项的系 数是不同的概念.

⑤设 a  1, b  x ,则得公式: (1  x) n  1  C 1 x  C 2 x 2      C r x r      x n .

2.二项式系数的性质 (1)杨辉三角形: 对于 n 是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二

项式系数也可以直接用杨辉三角计算。

杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是 1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.”

(2)二项式系数的性质:

n

n

n

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n

n

n

n

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n

(a  b) n 展开式的二项式系数是:C 0 , C 1 , C 2 ,  , C n ,从函数的角度看C r 可以看成是 r 为自变量的函

数 f (r ) ,其定义域是: 0,1,2,3,  , n.

当 n  6 时, f (r ) 的图象为右图.

这样我们利用“杨辉三角”和 时 的图象的直观来帮助我们研

究二项式系数的性质.

①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.

事实上,这一性质可直接由公式 C m  C nm 得到.

②增减性与最大值

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.

n

由于展开式各项的二项式系数顺次是C 0  1, C 1  , C 2  , C 3  ,   ,

n n 1 n n 1  2 1  2  3

n(n1  2  3    (k  1) 1  2  3      (k  1)k  1) n(n  1)(n  2)

n

n

C

k 1n

n(n  1)(n  2)    (n  k  2) n(n  1)(n  2)    (n  k  2)(n  k  1)  ,..., C n  1 , C k 

n

n

其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1 的数(如 n, n  1, n  2,   ),

分母是乘以逐次增大的数(如 1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于 1 的数则变大,而乘以一个

小于 1 的数则变小,从而当 k 依次取 1,2,3,…等值时, C r 的值转化为不递增而递减了.又因为与首末 两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的

项必在中间.

当 n 是偶数时, n  1 是奇数,展开式共有n  1 项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数

n

最大,最大为 C

当 n 是奇数时, n  1 是偶数,展开式共有 n  1 项,所以有中间两项. 这两项的二项式系数相等并且最大,最大为 C

n

n

n

n1 2 n

n 2 . n

 C

n

n1 2 n

③二项式系数的和为 2 n,即 C 0  C 1  ....  C r  ...  C n  2 n .

④奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即C 0  C 2  ...  C 1  C 3  ...  2 n1 . 常见题型有:求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题。

n

n

n

n

二、题型阐述:

(一)二项式展开式

1  a 1  a2

1  a3 1  a n n n

4  n

1  a

n1

1  a C nn

试求该展开式中二项式系数最大的项。

例 3.若在 ( x 

1

(二)二项式定理的定用

例 1.求和: 1  aC 0  C1  1  a C 2  nC 3 

1  a 1  a

例 2.已知 (1  2 x ) n 展开式中,某一项的系数恰好是它的前一项系数的 2 倍,而等于它后一项系数的24 x )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。

5 6

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例 5.用二项式定理证明: x n  na n1 x  (n  1)a n 能被 ( x  a) 2 整除 (n  N * , n  2) 例 6.求证: 3n  2 n1 (n  2) 其中 (n  N * , n  2) 。。 例 7.求 (a  2b  3c) 7 的展开式中含 a 4b 2 c 的项的系数。

三、专题训练:

一、选择题

1

1.(2009 浙江卷理)在二项式 ( x2  )5 的展开式中,含 x 4 的项的系数是(

x

A. 10 2. ( 2009

) D. 5

B.10

C. 5

北 京 卷 文 ) 若 (1 2) 4  a  b 2( a, b

为 有 理 数 ), 则 a  b 

A.33

B. 29 C.23 D.19

D.80

3.(2009 北京卷理)若 (1 2) 5  a  b 2( a, b 为有理数),则 a  b 

A.45

B.55

3

C.70

4.(2010 全国卷 1 理数)(5) (1 2 x )3 (1

x )5 的展开式中 x 的系数是( )

C.2

D.4

A.-4

B.-2

5.(2009 江西卷理) (1 ax  by)n 展开式中不含 x 的项的系数绝对值的和为 243 ,不含 y 的项的系数绝对 值的和为 32 ,则 a, b, n 的值可能为

A. a  2, b  1,n  5

B. a  2, b  1,n  6 C. a  1,b  2, n  6 D. a  1,b  2, n  5

6.(2009

湖 北 卷 理 )

2

axaxx设 (  x)2n  a 2  ...  a 2n1  a x 2n 012n12n 2 2

3

5

2n1

lim[(a  a  a  ...  a )2  (a  a  a  ...  a

n

0

2

4

2n

1

)2 ] 

A. 1 B.0 C.1

2

D.

2

a a

200920097.(2009 陕西卷文)若 (1 2 x)  a  a x   a x ( x  R) ,则 1  2 

2009 0 1 2 22

(A)2 (B)0 (C) 1 (D) 2

8.(2009 重庆卷文) ( x  2)6 的展开式中 x 3 的系数是( A.20 二、填空题

2009 的值为

2009

a

2

B.40 C.80 D.160

.

(用数字作答).

1.(2009 湖北卷文)已知(1+ax)3,=1+10x+bx3+…+a3x3,则 b=

2.(2009 湖南卷文)在 (1 x )4 的展开式中, x 的系数为

6

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3.(2009 全国卷Ⅰ文) ( x  y)10 的展开式中, x7 y3 的系数与 x3 y 7 的系数之和等于_____________.

4.(2009 四川卷文理) (2 x 

1

2 x

)6的展开式的常数项是 (用数字作答)

x )2  (1 3 x ) 的展开式中, x 的系数为_____(用数字作答)

5.(2009 湖南卷理)在 (1 x)3  (1

6.(2009 浙江卷理)观察下列等式:

2 , C1  C 5  2 3

5

5

C1  C 5  C 9  27  23 ,

9

C1  C 5  C 9  C13  211  25 ,

13

3 C 1  1 5 , C1  C 5  C 9 C 1 72217

9 9

13 13 13

1 7 17 1 7 1 7

………

由以上等式推测到一个一般的结论:

对于 n  N * , C1

4n1

 C 5

yyx

7.(2009 全国卷Ⅱ理)x 的展开式中 x3 y 3 的系数为

4n1

 C 9

4n41

 C 4n1  .

4n1

2

8.(2009 重庆卷理) ( x2  )8 的展开式中 x 4 的系数是(

x

A.16

B.70

C.560

) D.1120

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