- 2021-07-01 发布 |
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文档介绍
【数学】2019届理科一轮复习北师大版第10章第3节二项式定理教案
第三节 二项式定理 [考纲传真] (教师用书独具)会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题. (对应学生用书第173页) [基础知识填充] 1.二项式定理 二项式定理 (a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-rbr+…+Cbn(n∈N+) 二项展开式的通项公式 Tr+1=Can-rbr,它表示第r+1项 二项式系数 二项展开式中各项的系数C(r=0,1,2,…,n) 2.二项式系数的性质 (1)0≤r≤n时,C与C的关系是. (2)二项式系数先增大后减中间项最大 当n为偶数时,第-1项的二项式系数最大,最大值为;当n为奇数时,第项和项的二项式系数最大,最大值为和. (3)各二项式系数和:C+C+C+…+C=2n, C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1. [知识拓展] 二项展开式形式上的特点 (1)项数为n+1. (2)各项押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. [基本能力自测] 1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)Can-kbk是(a+b)n的展开式中的第k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)若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,则a7+a6+…+a1的值为128.( ) [解析] (1)错误.应为第k+1项. (2)错误.当a,b中包含数字时,系数最大的项不一定为中间一项或中间两项. (3)正确.二项式系数只与n和项数有关. (4)错误.令x=1,可得a7+a6+…+a1+a0=27=128. [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× 2.(教材改编)二项式的展开式中,常数项的值是( ) A.240 B.60 C.192 D.180 A [二项式展开式的通项为Tr+1=C(2x)6-r=26-rCx6-3r,令6-3r=0,得r=2,所以常数项为26-2C=16×=240.] 3.已知(2-x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则a8等于( ) A.180 B.-180 C.45 D.-45 A [由题意得a8=C22(-1)8=180.] 4.(2017·山东高考)已知(1+3x)n的展开式中含有x2项的系数是54,则n=________. 4 [(1+3x)n的展开式的通项为Tr+1=C(3x)r.令r=2,得T3=9Cx2.由题意得9C=54,解得n=4.] 5.在的展开式中,x2的系数是________,各项系数之和为________.(用数字作答) 10 243 [x2的系数为C×2=10;令x=1,得各项系数之和为(1+2)5=243.] (对应学生用书第173页) 二项展开式中的特定项或特定项的系数 ◎角度1 求展开式中的某一项 (2018·合肥二测)在的展开式中,常数项为________. -5 [由题知,二项式展开式为C·(-1)0+C·(-1)+ C·(-1)2+C·(-1)3+C·(-1)4,则常数项为C·C-C·C+C=6-12+1=-5.] ◎角度2 求展开式中的项的系数或二项式系数 (2017·全国卷Ⅰ)(1+x)6展开式中x2的系数为( ) A.15 B.20 C.30 D.35 C [对于(1+x)6,若要得到x2项,可以在中选取1,此时(1+x)6中要选取含x2的项,则系数为C;当在中选取时,(1+x)6中要选取含x4的项,即系数为C,所以,展开式中x2项的系数为C+C=30,故选C.] ◎角度3 由已知条件求n的值或参数的值 (2018·云南二检)在(-2-1x)n的二项展开式中,若第四项的系数为-7,则n=( ) A.9 B.8 C.7 D.6 B [由题意,得C=-7,解得n=8,故选B.] [规律方法] 求二项展开式中的特定项的方法 求二项展开式的特定项问题,实质是考查通项Tk+1=Can-kbk的特点,一般需要建立方程求k,再将k的值代回通项求解,注意k的取值范围(k=0,1,2,…,n). (1)第m项:此时k+1=m,直接代入通项; (2)常数项:即这项中不含“变元”,令通项中“变元”的幂指数为0建立方程; (3)有理项:令通项中“变元”的幂指数为整数建立方程. 特定项的系数问题及相关参数值的求解等都可依据上述方法求解. (4)求特定项或特定项的系数要多从组合的角度求解,一般用通项公式太麻烦. [跟踪训练] (1)(2017·全国卷Ⅲ)(x+y)(2x-y)5的展开式中x3y3的系数为( ) A.-80 B.-40 C.40 D.80 (2)在的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式中常数项是( ) 【导学号:79140347】 A.-7 B.7 C.-28 D.28 (3)(2018·西宁检测(一))若的展开式中,二项式系数和为64,所有项的系数和为729,则a的值为________. (1)C (2)B (3)-4或2 [(1)因为x3y3=x·(x2y3),其系数为-C·22=-40, x3y3=y·(x3y2),其系数为C·23=80. 所以x3y3的系数为80-40=40. 故选C. (2)由题意知+1=5,解得n=8,的展开式的通项Tk+1=C =(-1)k2k-8Cx. 令8-=0得k=6,则展开式中的常数项为(-1)626-8C=7. (3)由二项式系数和为64得2n=64,解得n=6.令x=1,得所有项的系数和为(1+a)6=729,解得a=2或a=-4.] 二项式系数的和或各项系数和 (1)已知(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ) A.212 B.211 C.210 D.29 (2)(2015·全国卷Ⅱ)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________. (1)D (2)3 [(1)∵(1+x)n的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等, ∴C=C,解得n=10. 从而C+C+C+…+C=210, ∴奇数项的二项式系数和为C+C+…+C=29. (2)设(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5. 令x=1,得(a+1)×24=a0+a1+a2+a3+a4+a5. ① 令x=-1,得0=a0-a1+a2-a3+a4-a5. ② ①-②,得16(a+1)=2(a1+a3+a5)=2×32,∴a=3.] [规律方法] 赋值法的应用 (1)对形如(ax+b)n(a,b∈R)的式子求其展开式各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可. (2)对形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可. (3)一般地,对于多项式(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,令g(x)=(a+bx)n,则 (a+bx)n展开式中各项的系数的和为g(1), (a+bx)n展开式中奇数项的系数和为[g(1)+g(-1)], (a+bx)n展开式中偶数项的系数和为[g(1)-g(-1)]. [跟踪训练] (1)(2018·合肥一检)已知(ax+b)6的展开式中x4项的系数与x5 项的系数分别为135与-18,则(ax+b)6展开式所有项系数之和为( ) A.-1 B.1 C.32 D.64 (2)(2018·杭州质检)若的展开式中所有二项式系数和为64,则n=________;展开式中的常数项是________. (1)D (2)6 240 [(1)由题意可得 解得或则(ax+b)6=(x-3)6,令x=1得展开式中所有项的系数和为(-2)6=64,故选D. (2)由的展开式中所有二次项系数和为64,得2n=64,n=6,则展开式第r+1项是Tr+1=C(2x)6-r=C·26-r×(-1)rx6-3r,当r=2时为常数项,则常数项是C×24×(-1)2=15×16=240.] 二项式定理的应用 (1)(2017·豫东名校模拟)设复数x=(i是虚数单位),则Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2 017=( ) A.i B.-i C.-1+i D.-1-i (2)设a∈Z,且0≤a<13,若512 012+a能被13整除,则a=( ) A.0 B.1 C.11 D.12 (1)C (2)D [(1)x==-1+i, Cx+Cx2+Cx3+…+Cx2 017 =(1+x)2 017-1=i2 017-1=-1+i. (2)512 012+a=(52-1)2 012+a= C·522 012-C·522 011+…+C·52·(-1)2 011+ C·(-1)2 012+a, ∵C·522 012-C·522 011+…+C·52·(-1)2 011能被13整除. 且512 012+a能被13整除, ∴C·(-1)2 012+a=1+a也能被13整除. 因此a可取值12.] [规律方法] 1.逆用二项式定理的关键 根据所给式的特点结合二项展开式的要求,使之具备二项式定理右边的结构,然后逆用二项式定理求解. 2.利用二项式定理解决整除问题的思路 (1)观察除式与被除式间的关系. (2)将被除式拆成二项式. (3)余数是非负整数. (4)结合二项式定理得出结论. [跟踪训练] 1.028的近似值是________.(精确到小数点后三位) 【导学号:79140348】 1.172 [1.028=(1+0.02)8≈C+C·0.02+C·0.022+C·0.023≈1.172.]查看更多