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1、 精品資料
第三節(jié) 二項式定理
高頻考點
考點一 求二項展開式中的特定項或特定項的系數(shù)
1.二項式定理是高中數(shù)學(xué)中的一個重要知識點,也是高考命題的熱點,多以選擇、填空題的形式呈現(xiàn),試題難度不大,多為容易題或中檔題.
2.高考對二項式定理的考查主要有以下幾個命題角度:
(1)求二項展開式中的第n項;
(2)求二項展開式中的特定項;
(3)已知二項展開式的某項,求特定項的系數(shù).
[例1] (1)(2013江西高考)5展開式中的常數(shù)項為( )
A.80 B.-80 C.40
2、 D.-40
(2)(2013遼寧高考)使n(n∈N*)的展開式中含有常數(shù)項的最小的n為( )
A.4 B.5 C.6 D.7
[自主解答] (1)此二項展開式的通項為Tr+1=C(x2)5-r(-1)r2rx-3r=C(-1)r2rx10-5r.因為10-5r=0,所以r=2,所以常數(shù)項為T3=C22=40.
(2)Tr+1=C(3x)n-rx-r=C3n-rxn-r-r=C3n-rxn-(r=0,1,2,…,n),若Tr+1是常數(shù)項,則有n-r=0,即2n=5r(r=0,1,…,n),當(dāng)r=0,1時,n=0,,不滿足條件;當(dāng)r=
3、2時,n=5.[來源:]
[答案] (1)C (2)B
【互動探究】
若本例(2)中的條件“n∈N*”改為“n≥3”,其他條件不變,則展開式中的有理項最少有________項.
解析:由本例(2)中的自主解答可知:Tr+1=C3n-rxn-(r=0,1,2,…,n).
即當(dāng)為整數(shù)時,Tr+1為有理項.顯然當(dāng)n=3時,r的取值最少,有r=0,r=2,
即有理項為T1、T3兩項.
答案:2
求二項式展開式有關(guān)問題的常見類型及解題策略
(1)求展開式中的第n項.可依據(jù)二項式的通項公式直接求出第n項.
(2)求展開式中的特定項.可依據(jù)條件寫出第r+1項,再由特定
4、項的特點求出r值即可.
(3)已知展開式的某項,求特定項的系數(shù).可由某項得出參數(shù)項,再由通項公式寫出第r+1項,由特定項得出r值,最后求出其參數(shù).
1.若二項式n的展開式中第5項是常數(shù)項,則正整數(shù)n的值可能為( )
A.6 B.10 C.12 D.15
解析:選C Tr+1=C()n-rr=(-2)rCx,
當(dāng)r=4時,=0,又n∈N*,所以n=12.
2.(2014昆明模擬)(1-)4的展開式中x的系數(shù)是________.
解析:(1-)4的展開式中x的項為C10(-)4+xC14(-)0=2x+x=3x.所以x的系數(shù)為3.
答案:3
考點二
5、
二項式系數(shù)或各項系數(shù)和
[例2] (1)(2013新課標(biāo)全國卷Ⅰ)設(shè)m為正整數(shù),(x+y)2m展開式的二項式系數(shù)的最大值為a,(x+y)2m+1展開式的二項式系數(shù)的最大值為b,若13a=7b,則m=( )
A.5 B.6 C.7 D.8[來源:]
(2)若C=C(n∈N*)且(3-x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則a0-a1+a2-…+(-1)nan=________.
[自主解答] (1)由題意得:a=C,b=C,
所以13C=7C,∴=,
∴=13,解得m=6,經(jīng)檢驗為原方程的解,選B.
(2)由C=C,得3n+1=n+6
6、(無整數(shù)解)或3n+1=23-(n+6),解得n=4,問題即轉(zhuǎn)化為求(3-x)4的展開式中各項系數(shù)和的問題,只需在(3-x)4中令x=-1即得a0-a1+a2-…+(-1)nan=[3-(-1)]4=256.
[答案] (1)B (2)256
【方法規(guī)律】
賦值法的應(yīng)用
(1)形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R)的式子求其展開式的各項系數(shù)之和,常用賦值法,只需令x=1即可.
(2)對形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展開式各項系數(shù)之和,只需令x=y(tǒng)=1即可.
(3)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,則f(x)展開式中各項系數(shù)之和為f
7、(1),
奇數(shù)項系數(shù)之和為a0+a2+a4+…=,
偶數(shù)項系數(shù)之和為a1+a3+a5+…=.
1.設(shè)(1+x)n=a0+a1x+…+anxn,若a1+a2+…+an=63,則展開式中系數(shù)最大的項是( )
A.15x3 B.20x3 C.21x3 D.35x3
解析:選B 在(1+x)n=a0+a1x+…+anxn中,令x=1得2n=a0+a1+a2+…+an.
令x=0,得1=a0,∴a1+a2+…+an=2n-1=63,∴n=6.
而(1+x)6的展開式中系數(shù)最大的項為T4=Cx3=20x3.
2.(2014麗水模擬)若(1-2x)2 014=a0
8、+a1x+…+a2 013x2 013+a2 014x2 014(x∈R),則++…++的值為( )
A.2 B.0 C.-1 D.-2
解析:選C 令x=0,則a0=1,令x=,
則a0+++…++=0,∴++…++=-1.[來源:]
考點三
二項式定理的應(yīng)用
[例3] (1)已知2n+23n+5n-a能被25整除,求正整數(shù)a的最小值;[來源:數(shù)理化網(wǎng)]
(2)求1.028的近似值.(精確到小數(shù)點后三位)
[自主解答] (1)∵2n+23n+5n-a=42n3n+5n-a
=46n+5n-a=4(5+1)n+5n-a
=4(
9、C5n+C5n-1+…+C52+C5+C)+5n-a
=4(C5n+C5n-1+…+C52)+25n+4-a,
顯然正整數(shù)a的最小值為4.
(2)1.028=(1+0.02)8≈C+C0.02+C0.022+C0.023≈1.172.
【方法規(guī)律】
1.整除問題的解題思路
利用二項式定理找出某兩個數(shù)(或式)之間的倍數(shù)關(guān)系,是解決有關(guān)整除性問題和余數(shù)問題的基本思路,關(guān)鍵是要合理地構(gòu)造二項式,并將它展開進(jìn)行分析判斷.
2.求近似值的基本方法
利用二項式定理進(jìn)行近似計算:當(dāng)n不很大,|x|比較小時,(1+x)n≈1+nx.
求證:
(1)32n+2-8n-9能被64整除(n∈
10、N*);
(2)3n>(n+2)2n-1(n∈N*,n>2).
證明:(1)∵32n+2-8n-9=3232n-8n-9
=99n-8n-9=9(8+1)n-8n-9
=9(C8n+C8n-1+…+C8+C1)-8n-9
=9(8n+C8n-1+…+C82)+98n+9-8n-9
=982(8n-2+C8n-3+…+C)+64n
=64[9(8n-2+C8n-3+…+C)+n],
顯然括號內(nèi)是正整數(shù),故原式能被64整除.
(2)因為n∈N*,且n>2,所以3n=(2+1)n展開后至少有4項.
(2+1)n=2n+C2n-1+…+C2+1≥2n+n2n-1+2n+1>2n+n
11、2n-1=(n+2)2n-1,
故3n>(n+2)2n-1(n∈N*,n>2).[來源:]
————————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]——————————
1個公式——二項展開式的通項公式
通項公式主要用于求二項式的特定項問題,在運用時,應(yīng)明確以下幾點:
(1)Can-rbr是第r+1項,而不是第r項;
(2)通項公式中a,b的位置不能顛倒;
(3)通項公式中含有a,b,n,r,Tr+1五個元素,只要知道其中的四個,就可以求出第五個,即“知四求一”.
3個注意點——二項式系數(shù)的三個注意點
(1)求二項式所有系數(shù)的和,可采用“賦值法”;
(2)關(guān)于組合式的證明,常采用“構(gòu)造法”——構(gòu)造函數(shù)或構(gòu)造同一問題的兩種算法;
(3)展開式中第r+1項的二項式系數(shù)與第r+1項的系數(shù)一般是不相同的,在具體求各項的系數(shù)時,一般先處理符號,對根式和指數(shù)的運算要細(xì)心,以防出錯.