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第2课时 二项式系数的性质与杨辉三角
新知学习 探究
PART
01
第一部分
思考1 上述数表最显著的特点是什么?
提示:(1)从第一项起至中间项,二项式系数逐渐增大,随后又逐渐减小.
(2)表中每行两端的数都是1,而且除1以外的每一个数都等于它肩上两个数的和.
思考2 每一行中,与首末等距离的二项式系数有怎样的关系?
提示:相等.
思考3 当n=6时,你能否写出展开式的二项式系数?
提示:分别是1,6,15,20,15,6,1.
增大
减小
2n
(1)若(1-2x)n的展开式有且只有第5项的二项式系数最大,则展开式中x3项的系数为( )
A.-960 B.960
C.448 D.-448
√
-540
二项式系数性质的理解
(1)二项式系数的性质不是展开式中系数的性质.
(2)二项式系数的最大项与n的奇偶性有关.
(3)二项式系数和只与n有关.
√
280
三 二项展开式的系数和问题
已知(1-x)9=a0+a1x+a2x2+…+a9x9.
(1)求a1+a2+a3+…+a9的值;
【解】 因为(1-x)9=a0+a1x+a2x2+…+a9x9.令x=0,则a0=1,令x=1,则a0+a1+a2+a3+…+a9=0, 所以a1+a2+a3+…+a9=-1.
(2)求a0+a2+a4+a6+a8的值.
【解】 令x=-1,则a0-a1+a2-a3+…-a9=29=512,又由(1)知,a0+a1+a2+a3+…+a9=0,则两式相加得,2(a0+a2+a4+a6+a8)=512,所以a0+a2+a4+a6+a8=256.
【变式探究】
1.(设问变式)本例条件不变,求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|的值.
解:由二项展开式定理可知,a1,a3,a5,a7,a9为负数,a0,a2,a4,a6,a8为正数,令x=-1,得a0-a1+a2-a3+…-a9=29=512,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=a0-a1+a2-…-a9=29=512.
赋值法求二项展开式中的系数和
(1)对于形如(ax+b)n(a,b∈R,n∈N+)的式子,求其展开式的各项系数之和常用赋值法,只需令x=1即可;求形如(ax+by)n(a,b∈R,n∈N+)的展开式的各项系数之和,只需令x=y=1即可.
[跟踪训练3] 已知x7=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a7(x+1)7.求:
(1)a1+a2+a3+…+a7;
解:由x7=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a7(x+1)7,令x=-1,则a0=-1,令x=0,则a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=0,所以a1+a2+a3+…+a7=(a0+a1+a2+a3+…+a7)-a0=1.
(2)a1+a3+a5+a7.
解:令x=-2,则a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=(-2)7=-128,因为a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=0,两式相减,可得2(a1+a3+a5+a7)=128,所以a1+a3+a5+a7=64.
对称
1
和
“杨辉三角”又称“贾宪三角”,“帕斯卡三角”(如图所示),它揭示了(a+b)n(n为非负数)展开式的各项系数的规律.
根据上述规律,完成下列问题:
(1)直接写出(a+b)5=_____________________________________________;
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5
(2)(a+1)8的展开式中a项的系数是___________________________;
(3)利用上述规律求115的值,写出过程.
【解】 115=(10+1)5=105×10+5×104×11+10×103×12+10×102×13+5×101×14+100×15=100 000+50 000+10 000+1 000+50+1=
161 051.
解决与杨辉三角有关的问题的一般方法是:观察——分析——实验
——猜想结论——证明,要得出杨辉三角中的数字的诸多排列规律,取决于我们的观察能力,注意观察方法:横看、竖看、斜看、连续看、隔行看,从多角度观察(横看成岭侧成峰,远近高低各不同).
[跟踪训练4] (2024·贵州兴义八中月考)杨辉是我国南宋的一位杰出的数学家,在他所著的《详解九章算术》一书中,画的一张表示二项式展开后的系数构成的三角图形,称为“开方做法本源”.现在简称为“杨辉三角”.下面是(a+b)n(n∈N),当n=0,1,2,3,4,5时展开式的二项式系数表示形式.
借助上面的表示形式,判断λ与μ的值分别是( )
A.5,9 B.5,10
C.6,9 D.6,10
√
解析:由“杨辉三角”的性质可得,
从第三行起,不在两端的任意一个数,都等于上一行中与这个数相邻的两数之和,
所以λ=3+3=6,μ=4+λ=10.
课堂巩固 自测
PART
02
第二部分
√
√
√
3.二项式(x-1)7的展开式中,系数最大的项为________.
35x3
4.(教材P35习题3-3CT2改编)已知对任意给定的实数x,都有(1-2x)100=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a100(x+1)100.求:
(1)a0+a1+a2+…+a100;
解:因为(1-2x)100=a0+a1(x+1)+a2(x+1)2+…+a100(x+1)100,令x=0,则a0+a1+a2+…+a100=1.
(2)a1+a3+a5+…+a99.