1.3.2 杨辉三角
课时目标1.了解杨辉三角,并能由它解决简单的二项式系数问题.2.了解二项式系数的性质并能简单应用.3.掌握“赋值法”并会灵活应用.
二项式系数的性质:
观察杨辉三角,可以看出二项式系数具有下列性质:
(1)每一行的两端都是________,其余每个数都等于它“肩上”两个数的________,这实际上反映了组合数的下列性质:C=1,C=1,C=C+C.
(2)对称性:与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等.
(3)最大二项式系数,当n是偶数时,______________项的二项式系数最大;当n是奇数时,____________,____________项的二项式系数相等且最大.
(4)二项式系数的和等于________,即C+C+C+…+C=________.
一、选择题
1.在(1+x)2n(n∈N*)的展开式中,系数最大的项是( )
A.第+1项 B.第n项
C.第n+1项 D.第n项与第n+1项
2.(x-)10的展开式中,系数最大的项是( )
A.第3项 B.第6项
C.第3、6项 D.第5、7项
3.若(1-2x)2009=a0+a1x+…+a2009x2009(x∈R),则++…+的值为( )
A.2 B.0 C.-1 D.-2
4.5310被8除的余数是( )
A.1 B.2 C.3 D.7
5.已知n∈N*,则1+3C+32C+…+3nC等于( )
A.3n B.2n C.4n D.5n
6.满足C+C+C+…+C+C>1000的最小偶数n为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
二、填空题
7.在(x+y)n的展开式中,第4项与第8项的系数相等,则展开式中系数最大的项是第________项.
8.如图,在由二项式系数所构成的“杨辉三角”中,第______行中从左到右第14个数与第15个数的比为2∶3.
9.已知(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,若a1+a2+a3+…+an-1=29-n,则n=________.
三、解答题
10.在(x-y)11的展开式中,求
(1)通项Tr+1;
(2)二项式系数最大的项;
(3)项的系数绝对值最大的项;
(4)项的系数最大的项;
(5)项的系数最小的项;
(6)二项式系数的和;
(7)各项系数的和.
11.求0.9986的近似值,使误差小于0.001.
能力提升
12.(2-)8展开式中不含x4项的系数的和为( )
A.-1B.0C.1D.2
13.已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.
求:(1)a1+a3+a5+a7;
(2)a0+a2+a4+a6;
(3)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|.
1.求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质,当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
2.求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式组、解不等式组的方法求得.
3.求展开式中的系数或展开式中的系数的和、差的关键是给字母赋值,赋值的选择则需要根据所求的展开式系数和特征来确定.一般地对字母赋的值为1或-1,但在解决具体问题时要灵活掌握.
4.一些整除和近似计算问题可以利用二项展开式解决.
1.3.2 杨辉三角
答案
知识梳理
(1)1 和 (3)T+1 T T+1 (4)2n 2n
作业设计
1.C [因为2n为偶数,且x的系数为1,∴系数最大的项即为二项式系数最大的项且为中间一项,即第(n+1)项.]
2.D [根据二项展开式中系数的关系,注意到第6项的系数为-C,实际上最小,所以系数最大的项为第5、7项.]
3.C [本题主要考查赋值法在二项展开式中的应用,令x=0,得a0=1.令x=,
得a0+++…+=0,所以++…+=-1.]
4.A [5310=(56-3)10=5610+C569×(-3)+C568×(-3)2+…+C56×(-3)9+(-3)10.
∴5310被8除的余数等于310被8除的余数.
又310=95=(8+1)5=85+C84+…+C×8+1.
∴所求余数为1.]
5.C [1+3C+32C+…+3nC=C+C31+C·32+…+C3n=(1+3)n=4n.]
6.C [∵2n-1>1 000,∴n≥11(n∈N*).]
7.6
解析 由题意,第4项与第8项的系数相等,则其二项式系数也相等,
∴C=C,由组合数的性质,得n=10.
∴展开式中二项式系数最大的项为第6项,它也是系数最大的项.
8.34
解析 假设满足条件的是第n行,则从左至右第14个数和第15个数分别是C,C,由题意可知=,解之得n=34.
9.4
解析 令x=1,解a0+a1+a2+…+an=2+22+23+…+2n=2n+1-2;令x=0,
得a0=n,又an=1,所以a1+a2+…+an-1=2n+1-2-n-1=29-n,所以2n+1=32,
所以n=4.
10.解 (1)Tr+1=(-1)rCx11-ryr.
(2)二项式系数最大的项为中间两项:
T6=-Cx6y5,T7=Cx5y6.
(3)项的系数绝对值最大的项也是中间两项:
T6=-Cx6y5,T7=Cx5y6.
(4)因为中间两项系数的绝对值相等,一正一负,第7项为正,故T7=Cx5y6.
(5)项的系数最小的项为T6=-Cx6y5.
(6)二项式系数的和为C+C+C+…+C=211.
(7)各项系数的和为(1-1)11=0.
11.解 0.9986=(1-0.002)6=1+6×(-0.002)+15×(-0.002)2+…+(-0.002)6,
∵T3=15×(-0.002)2=0.00006<0.001.
即第3项以后的项的绝对值都小于0.001,
∴从第3项起,以后的项可以忽略不计,
即0.9986=(1-0.002)6≈1+6×(-0.002)=0.988.
12.B [展开式的通项公式Tr+1=C·28-r·(-)r,则含x4的项的系数为1,令x=1,得展开式所有项系数和为(2-)8=1,因此展开式中不含x4项的系数的和为1-1=0,故选B.]
13.解 令x=1,
则a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=-1. ①
令x=-1,
则a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37. ②
(1)(①-②)÷2,
得a1+a3+a5+a7==-1094.
(2)(①+②)÷2,
得a0+a2+a4+a6==1093.
(3)∵(1-2x)7展开式中,a0、a2、a4、a6都大于零,而a1、a3、a5、a7都小于零,
∴|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|
=(a0+a2+a4+a6)-(a1+a3+a5+a7),
∴由(1)、(2)即可得其值为2187.