二次项定理10大典型例题.docx
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二次项定理10大典型例题
(1)知识点的梳理
1.二项式定理:
(a+b)n=C>n+C\an~xb+…+C;af+…+C;;b"(ne/V*),
2.基本概念:
1二项式展开式:
右边的多项式叫做的二项展开式。
2二项式系数:
展开式中各项的系数(—0丄2,…,仍.
3项数:
共(r+D项,是关于"与b的齐次多项式
4通项:
展开式中的第厂+1项C:
dT「叫做二项式展开式的通项。
用
7;+I=C[an-rbr表示。
3.注意关键点:
1项数:
展开式中总共有(”+1)项。
2顺序:
注意正确选择其顺序不能更改。
("+〃)”与@+旷是不同的。
3指数:
"的指数从"逐项减到0,是降幕排列。
“的指数从0逐项减到〃,是升
專排列。
各项的次数和等于―
4系数:
注意正确区分二项式系数与项的系数,二项式系数依次是
WU,…,C:
…,c:
:
.项的系数是"与〃的系数(包括二项式系数)。
4.常用的结论:
令“=1,〃=圮(1+X)"=(7:
+€;〉+(7;兀2+・・・+(7:
兀「+・・・+(7:
^(〃0"・)
令a=l,Z?
=-x,
(1一力”=C:
:
-C:
x+G”一…++…+(_1)〃c:
:
x”(ne/v4)
5.性质:
①二项式系数的对称性:
与首末两端“对距离”的两个二项式系数相等,即
eg
邛,…CU
②二项式
系数和:
令a=b=\,则二项式系数的和为
U+C:
+C;+...+C:
+...+C;:
=2”,
变形式V+C:
+…+G;+…+C;=2”一1。
3奇数项的二项式系数和二偶数项的二项式系数和:
在二项式定理中,令“=1上=—1,则U-c*+c:
Y+•••+(-1)"C;:
=(i-i)H=o,从而得到:
C:
+C:
+C:
・・・+C,7+•••=©+C;+…+C:
E+•••=*><2"=2心
乙
4奇数项的系数和与偶数项的系数和:
(a+x)"=C封亍+C\an-lx+Cy~2x2+…+C;>°xn=°。
+q*+«rv2+…+
(x+a)n=C^xn+C\axn~}+C討严+…+=a„xn+…+如工++a0
令x=1,贝lja()+a】+冬+如…+%=(a+1)”①
令尢=_1,贝ljd()—q+ci-,—ciy+••■+%=(a—1)"
(2)
①+②得,+冬+%••+5=("+$+("_“(奇数项的系数和)①-②得,绚+佝+佑…+①=%+1)"_aj)"(偶数项的系数和)
5二项式系数的最大项:
如果二项式的幕指数”是偶数时,则中间一项的二项式系数C:
取得最大值。
如果二项式的無指数〃長奇数时,则中间两项的二项式系n-1Ji+l
数C产,C产同时取得最大值。
6系数的最大项:
求(a+bx)1'展开式中最大的项,一般采用待定系数法。
设展开
式中各项系数分别
A>A
为厲,4,・・・,4心,设第广+1项系数最大,应有;+,-/,从而解出r来。
IA+1n4+2
(2)专题总结
专题一
题型一:
二项式定理的逆用;
例:
c,1,+C2•6+C<62+...+C;;-6n~1=.
解:
(i+6)"=C;+C〉6+C:
-62+C:
-6'+..・+C:
:
.6”与巳知的有一些差距,
/.C;1+C^6+C^62+...+C;;-6w-,=l(C;1-6+C^62+...+C;;.6n)
O
=;C;+C:
・6+C;・62+...+C;・6"—l)=4[(l+6)"—l]=2(7"—l)
ooo
练:
C:
+3C;+9C;+・..+3"y=.
解:
设S”=C:
+3C:
+9C;+...+3"“C;,则
3S”=G:
3+C:
32+C;3'+...+C;:
3”=C:
+C:
i3+C:
32+C;3'+...+C;;3”一1=(1+3)”一1
e(1+3)"—14"一1
=丁
题型二:
利用通项公式求F的系数;
例:
在二项式(£+⑦,的展开式中倒数第3项的系数为45,求含有疋的项的系数?
解:
由条件知C;;-2=45,即C;=45,/.用_八_90=0,解得n=-9(舍去)或«=10,由
1210-r2C
Tr+l=C;0(x^)i0-r(xV=C[ox~^r,由題意—罟+孑=3,解得尸=6,
则含有x3的项是第7项:
严G討=210+,系数为210。
练:
求(宀日展开式中塔的系数?
解:
刀+严C;(F)I(—丄)「=C;£Z『(一丄)=C$(—丄)*8®,令18—3厂=9,则2x22
r=3
故"的系数为C<;(—
22
题型三:
利用通项公式求常数项;例:
求二项式(宀*“的展开式中的常数项?
r=C1/0(^)rx2°2",令20-|-r=0,得广=8,所以
乙乙
练:
求二项式(2一0的展开式中的常数项?
解:
7^=C:
(2x)i(-l)「J)y-l)y:
2i(;)、i,令6-2r=0,得厂=3,所
2x2
以7;=(-l)3C^=-20
练:
若(F+丄)"的二项展开式中第5项为常数项,则”=—.
X
解:
7;=C;(x2yz(ly=c;xer令2斤一12=0,#/?
=6.
题型四:
利用通项公式,再讨论而确定有理数项;
例:
求二项式(仮-嶺)9展开式中的有理项?
1I27"?
7_厂
解:
7;..,=C;(匹)i(一卡丫=(—l)「c為k,令二_eZ,(O 所以当r=3时,迁工=4,7;=(-1)3C>4=-84x4, 77—r 当厂=9时,-——=3,710=(-1)3C>3=-x\ 题型五: 奇数项的二项式系数和二偶数项的二项式系数和; 令兀=-1,则有如+q+…%=0,①,令x=l,则有 兔—q+勺一①H(—1)"©=2",② 将(D-②得: 2(q+偽+①+…)=一2",二q+①+①+…=—2"“,有题意得,-2n-*=-256=-28,: .n=9o 练: 若(”的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024,求它的中间项。 解: C;+C;+C: …+C;r+…=+C;+…+C;r+,+■•■=2n-1,2""=1024, 解得n=ll 所以中间两个项分别为”=6丿=7,7;+1=C: (A6(5f4)5=462•才, Tm=462-x^题型六: 最大系数,最大项; 例: 已知丄+2羽“,若展开式中第5项,第6项与第7项的二项式系数成等差数2 列,求展开式中二项式系数最大项的系数是多少? A? : C,f+C,t=2C,;,722-21/7+98=0,M出“=7或71=14,当〃=7时,展开式 中二项式系数最大的项是7;和7;.•.? ;的系数=C;(》2—字,7;的系数=C;G)32'70,当”=14时,展开式中二项式系数最大的项長人,乙 7;的系数=C? 4(|)727=3432。 练: 在(“+沪的展开式中,二项式系数最大的项是多少? 解: 二项式的幕指数是偶数加,则中间一项的二项式系数最大,即7;”=Til+lt J 也就長第川+1项。 练: 在(|-^r的展开式中,只有第5项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少? 解: 只有第5项的二项式最大,则£+1=5,即心8,所以展开式中常数项为第 2 七项等于C;G)2=7 乙 练: 写出在(a-b)1的展开式中,系数最大的项? 系数最小的项? 解: 因为二项式的幕指数7是奇数,所以中间两项(第4,5项)的二项式系数相等,且同时取得最大值,从而有7>Y詁芳的系数最小,7;=C>即系数最大。 练: 若展开式前三项的二项式系数和等于79,求(g+2x)”的展开式中系数最大的项? 解: 由C,? +C,! +C;=79,解出212,假设心项最V(l+2x),2=(l),2(l+4.r)12 乙厶 =(C[24r>C[-l4r~l到9.4S10.4,又v0 lA+CA+2匕;4、6了4川 ■••r=IO,展开式中系数最大的项为心,有几=(》叱;;4呢。 =16896+° 练: 在d+2x)10的展开式中系数最大的项長多少? M: 假设g项最大,严邙・2、「 r4+1>AJc^^C-2-解[2(117)" lA.1N心2[久2厂>Cf2別,[r+l>2(10-r) 6.3<^<7.3,Xv0 7i=G: 27F=i5360J 题型七: 含有三项变两项; 例: 求当(F+3X+2)'的展开式中x的一次项的系数? 解法①: (x2+3x+2)5=[(x2+2)+3a]\7;+1=C;U2+2)5-r(3x)r,当且仅当厂=1 时,丁冲的展开式中才有x的一次项,此时Tr^=T2=Cl(x2+2)43x9 所以%得一次项为C^C;243x 它的系数为C;U2°3=240。 解法②: (x2+3x+2)5=(x+1)5(X+2)5=(Cfx5+C^x4+…+C;)(C^x5+C^x42+…+C;2: ) 故展开式中含x的项为C;aC^25+C: x24=240x,故展开式中x的系数为240. 练: 求式子(|x|+l-2)3的常数项? ・・.7;+严(-1)叱: =-20・题型八: 两个二项式相乘; 例: 求(1+2窃(1-切“展开式中F的系数. 解: (l+2x)3的展开式的通项是C? .(2xyn=C;.T.x'\ (1-A-)4的展开式的通项是q-(-A-)n=q--r-/\其中加=o,i,2,3,“=o,i,2,3,4, 令加+n=2,则加=0且〃=2,m=1且〃=1,m=2且"=0,因此(1+2x)3(l—x)4 的展开式屮F的系数等于c;.2°•C;-(-1)2+C^-2,-C;.(-l),+Cj-22-C;-(-1)°=-6 练: 求(1+恢)6(1+*)®展开式中的常数项. Iwn4m-3/t 解: (1+賓)6(i+f)“)展开式的通项为C;”庐=C: ”CdxF 吋得展开式屮的常数项为c: >-q+C: •+C: -cfo=4246. 练: 已知(1+"小("丄)"的展开式中没有常数项/eN•且2/<&则"=. X 解: (x+A)"展开式的通项为c;;x"=c: ・疋7\通项分别与前面的三项相乘可得 x C: .屮亠C;.十4",©・严4=・.・展开式屮不含常数项,2 .•・n工4厂且料H4r+1且川工4r+2,即办H4,8且nH3,7且nH2,6,/.n=5・ 题型九: 奇数项的系数和与偶数项的系数和; 例: 在匕-血)2°°6的二项展开式中,含册奇次幕的项之和为s,当_v=V5时,s= 解: 设(x-迈严'=a0+q"+a2x2+a3x3+•••+°2006*'06① (-尤-血)2006"+a2x2+...+«20()6a: 2006® ①一®W2(qx+a3x3+a5^+…+n2005.v20(>5)=(x-a/2)2 /.(x->/2)2(x)6展开式的奇次幕项之和为S(x)=-[(x->/2)2006-(x+>/2)2(X)6] 2 3x2006 当x=血时,5(>/2)=1[(>/2-忑产-(x/2+血严]=-二一=-2呎 22 题型十: 賦值法;例: 设二项式(3奴+丄)”的展开式的各项系数的和为〃,所有二项式系数的和为 x $,若 p+s=272,则"等于多少? 解: 若(3奴+丄)”=4+中+心: +…+勺0,有卩=4+5+…+勺, x 5=C^+--+C;;=2H, 令x=l得P=4J又“+s=272.即4〃+2〃=272=>(2“+17)(2〃—16)=0解得 练: 若3y[x——L <\X) 2〃=16或2〃=-17(舍去),・・・〃=4・ 的展开式中各项系数之和为64,则展开式的常数项为多少? 解: 令x=l,则 卜仮-冷”的展开式中各项系数之和为2"=64,所以”=6, 则展开式的常数项为C;(3仮),•(-*)'=-540. 练: 的值为 若(1一2x)2""=d()++如疋+…+a2OO9x2IM>,>(xe/? ),则牛+*+…+ 222解: 令“*,可得4+今+守+...+笋=0,.•冷+》+•••+笋一。 在令“0可得q=l,因而今+守_+...+笋=_1. 练: 若(x-2)“=a5x5+a4x4+a3xy+a2x2+a}xl+q),贝9®+a2+a3+a4+a5=・ 解: 令x=0得q=—32,令x=1得q+a{+0+5+a4+a5=-1 : .ax+a2+©+4+y=31・ 题型十一: 整除性; 例: 证明: 32n+2-8n-9(ne^)能被64整除 证: 32n+2-8/? -9=9'小一一9=(8+1),,+1-8/? -9 =酪肿+W+…+C: : 82+C加+C: : Z-9 =C°_,8,,+1+C;I+18n+-.-+C;;-182+8(/7+l)+l-8n-9 =C加叩+C: +崔+…+C,: : 肾 由于各项均能被64整除32H+2-8//-9(neM)能被64整除 1、(x-1)11展开式中x的偶次项系数之和是 1、设f(x)=(x-l)11,偶次项系数之和是[⑴斗匕1)=(_2屮/2=—1024 2、CJJ+3C*+32C;+•••+3nC: =2、 2、4" 3、3,9,15,21 4、(2x-l)5展开式中各项系数绝对值之和長 4、(2x-l)5展开式中各项系数系数绝对值之和实为(2x+l)5展开式系数之和,故令x=l,则所求和为3; 5、求(1+x+x2)(1-x)10展开式中十的系数. 5、(1+x+x2)(l-x)10=(1-x3)(l-x)9,要得到含£的项,必须第一个因式中的1与(1-x)9展开式中的项C: (-x)4作积,第一个因式中的一£与(1-x)9展开式中的项C;(-x)作积,故(的系数是C;+C;=135. 6、求(l+x)+(l+x)2+・・・+(l+x)“展开式中£的系数. 6、(l+x)+(l+b+…(l+x)J(3)[i+x)%(x+m+l),原式中 1-(1+X)X X’实为这分子中的丘,则所求系数为cj 7>若f(x)=(1+x)m+(1+x)n(m•neN)展开式中,x的系数为21,问m、n为何值时,£的系数最小? 7、由条件得m+n=21,x? 的项为C;x2+C;x2,则C: +C: =(n-弓尸+罟.因nWN,故当n=10或11时上式有最小值,也就長m=ll和n=10,或m=10和n=ll时,£的系数最小. 8、自然数n为偶数时,求证: 1+2C;+C: +2C: +C: +…+2CT+C: =3-2n_1 8、原式=(U+C: +C-+-+C: -1+C: )+(C: +C: +C: +-+C: -,)=2n+2"-1=3.2心 9、求80"被9除的余数. 9、80"=(81-l)n=C^8111-C^l10+-■•+C*®81-1=81A: -i(keZ), Vkez,A9k-1GZ,A81"被9除余& 10、在(x2+3x+2)5的展开式中,求x的系数. 10、(x2+3x+2)5=(x+1)5(x+2)5 在(x+1)5展开式中,常数项为1,含x的项为C;=5x,在(2+x)5展开式中,常数项为2$=32,含x的项为C;24x=80x ・•・展开式中含x的项为l・(80x)+5x(32)=240x,此展开式中x的系数为240. 11、求(2x+l)12展开式中系数最大的项. 11、设Tw的系数最大,则T申的系数不小于T「与Tt的系数,即有 C;2>2C;;1 >C;2'121,_r 2c;2>c;r =>3- 33 ・•・展开式中系数最大项为第5项,T5=16C;2x4=7920x4
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