(共57张PPT)
第六章 §6.3 二项式定理
6.3.1 二项式定理
学习目标
XUE
XI
MU
BIAO
1.能用计数原理证明二项式定理.
2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式.
3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
内
容
索
引
知识梳理
题型探究
随堂演练
课时对点练
1
知识梳理
PART
ONE
知识点一 二项式定理
(a+b)n=
(n∈N
).
(1)这个公式叫做二项式定理.
(2)展开式:等号右边的多项式叫做(a+b)n的二项展开式,展开式中一共有
项.
(3)二项式系数:各项的系数
(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
n+1
知识点二 二项展开式的通项
(a+b)n展开式的第
项叫做二项展开式的通项,记作Tk+1=
.
思考 二项式系数与二项展开式中项的系数相同吗?
k+1
答案 一般不同.前者仅为
,而后者是字母前的系数,故可能不同.
1.(a+b)n展开式中共有n项.( )
2.在公式中,交换a,b的顺序对各项没有影响.( )
3.
an-kbk是(a+b)n展开式中的第k项.( )
4.(a-b)n与(a+b)n的二项展开式的二项式系数相同.( )
5.二项式(a+b)n与(b+a)n的展开式中第k+1项相同.( )
思考辨析
判断正误
SI
KAO
BIAN
XI
PAN
DUAN
ZHENG
WU
×
√
×
×
×
2
题型探究
PART
TWO
一、二项式定理的正用、逆用
44
∴a=28,b=16,∴a+b=28+16=44.
反思感悟
(1)(a+b)n的二项展开式有n+1项,是和的形式,各项的幂指数规律是:①各项的次数和等于n;②字母a按降幂排列,从第一项起,次数由n逐项减1直到0;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n.
(2)逆用二项式定理可以化简多项式,体现的是整体思想.注意分析已知多项式的特点,向二项展开式的形式靠拢.
跟踪训练1 化简:(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1).
二、二项展开式的通项的应用
(1)展开式中含x的一次项;
即n2-9n+8=0,解得n=8或n=1(舍去).
(2)展开式中所有的有理项.
反思感悟
求二项展开式的特定项的常用方法
(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项).
(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,求其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数集,再根据数的整除性来求解.
(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.
所以第3项的系数为240.
(1)第3项的二项式系数及系数;
(2)含x2的项.
令3-k=2,解得k=1,
所以含x2的项为第2项,且T2=-192x2.
三、求两个多项式积的特定项
例3 (1)已知(1+ax)(1+x)5的展开式中,含x2的项的系数为5,则a等于
A.-4
B.-3
C.-2
D.-1
√
所以a=-1,故选D.
(2)(1+2x)3(1-x)4的展开式中,含x项的系数为
A.10
B.-10
C.2
D.-2
√
解析 (1+2x)3(1-x)4的展开式中含x项的系数是由两个因式相乘而得到的,
反思感悟
跟踪训练3 (x-y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为_____.(用数字作答)
-20
四、二项式定理的应用
例4 (1)试求2
01910除以8的余数;
解 2
01910=(8×252+3)10.
∵其展开式中除末项为310外,其余的各项均含有8这个因数,
∴2
01910除以8的余数与310除以8的余数相同.
又∵310=95=(8+1)5,其展开式中除末项为1外,其余的各项均含有8这个因数,
∴310除以8的余数为1,即2
01910除以8的余数也为1.
(2)求证:32n+2-8n-9(n∈N
)能被64整除.
证明 32n+2-8n-9=(8+1)n+1-8n-9
①式中的每一项都含有82这个因数,故原式能被64整除.
反思感悟
利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题,通常需将底数化成两数的和与差的形式,且这种转化形式与除数有密切的关系.
跟踪训练4 (1)已知n∈N
,求证:1+2+22+…+25n-1能被31整除.
显然括号内的数为正整数,故原式能被31整除.
(2)求0.9986的近似值,使误差小于0.001.
且第3项以后(包括第3项)的项的绝对值都远小于0.001,
故0.9986=(1-0.002)6≈1-6×0.002=0.988.
3
随堂演练
PART
THREE
1
2
3
4
5
1.
的展开式中含x3项的二项式系数为
A.-10
B.10
C.-5
D.5
√
1
2
3
4
5
2.
的展开式中的常数项为
A.80
B.-80
C.40
D.-40
√
1
2
3
4
5
3.设S=(x-1)3+3(x-1)2+3(x-1)+1,则S等于
A.x3
B.-x3
C.(1-x)3
D.(x-1)3
√
4.若(x+2)n的展开式共有12项,则n=_____.
1
2
3
4
5
11
1
2
3
4
5
解析 原式=(2+1)n=3n.
3n
课堂小结
KE
TANG
XIAO
JIE
1.知识清单:
(1)二项式定理.
(2)二项展开式的通项公式.
2.方法归纳:转化化归.
4
课时对点练
PART
FOUR
解析 原式=(1-2)n=(-1)n.
基础巩固
1
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5.在(1-x)5-(1-x)6的展开式中,含x3的项的系数是
A.-5
B.5
C.-10
D.10
√
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6.若(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=___.(用数字填写答案)
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28
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所以n2=81,又n∈N
,故n=9.
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(2)求展开式中含x3的项,并指出该项的二项式系数.
解 设第k+1项含x3项,
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10.已知m,n∈N
,f(x)=(1+x)m+(1+x)n的展开式中x的系数为19,求x2的系数的最小值及此时展开式中x7的系数.
解 由题设知,m+n=19,又m,n∈N
,∴1≤m≤18.
=m2-19m+171.
∴当m=9或10时,x2的系数有最小值为81,
综合运用
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11.(多选)对于二项式
(n∈N
),下列判断正确的有
A.存在n∈N
,展开式中有常数项
B.对任意n∈N
,展开式中没有常数项
C.对任意n∈N
,展开式中没有x的一次项
D.存在n∈N
,展开式中有一次项
√
√
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由通项公式可知,当n=4k(k∈N
)和n=4k-1(k∈N
)时,
展开式中分别存在常数项和一次项,故选AD.
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12.已知2×1010+a(0≤a<11)能被11整除,则实数a的值为
A.7
B.8
C.9
D.10
√
解析 由于2×1010+a=2×(11-1)10+a,2×1010+a(0≤a<11)能被11整除,
又根据二项展开式可知,2×(11-1)10被11除的余数为2,
从而可知2+a能被11整除,可知a=9.
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13.(x2+2)
的展开式的常数项是
A.-3
B.-2
C.2
D.3
√
令10-2k=2或10-2k=0,解得k=4或k=5.
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14.已知在
的展开式中,第9项为常数项,则:
(1)n的值为____;
10
解得n=10.
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(2)含x的整数次幂的项有____个.
6
由于k=0,1,2,3,…,9,10,故符合要求的有6项,
分别为展开式的第1,3,5,7,9,11项.
拓广探究
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15.(a+b+c)n(n∈N
)的展开式中的项数为____________.
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16.已知数列{an}(n为正整数)是首项为a1,公比为q的等比数列.
=a1(1-q)3.
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(2)由(1)的结果归纳概括出关于正整数n的一个结论,并加以证明.
解 归纳概括的结论为:
若数列{an}是首项为a1,公比为q的等比数列,
=a1(1-q)n,n为正整数.
=a1(1-q)n.
本课结束