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二项式定理是高中代数中基本的定理之一,是继排列、组合之后的又一重要内容,也是学生学习中的难点,因此,正确地掌握其要点,是灵活运用的前提。
一、正确理解“二项展开式的通项公式”
Tr+1= (r=0,1,2,……n),仅表示(a+b)n的展开式中的r+1项。
对于(a-b)n来说,其通项——第r+1项应为Tr+1=(-1) (r=0,1,2,……n)。
二、搞清二项式系数与展开式系数
第r+1项的二项式系数为 ,而第r+1项的展式系数是此项
关于某一个(或几个)字母的系数,二者不能等同。如(2- )5
展开式中第二项中二项式系数为 =5,而其展开式系数则为(-1) ×24=-80,(a+b)n展开式共有n+1项,其二项式系数最大项:
当n为奇数时, 项和 +1项二项式系数最大且相等。
当n是偶数时, +1项二项式系数最大。
例1,求(2x-3y)28展开式中第几项其二项式系数绝对值最大?第几项其展开式中系数的绝对值最大?
解:由展开式共有29项可知:其中间项第15项二项式系数的绝对值最大。
设第k+1项的展开式系数的绝对值BK+1最大,又设第K,K+2项的展开式系数的绝对值为Bk,Bk+2,则Bk≤BK+1,Bk+2≤BK+1。
代入通项公式化簡得:
2K≤3(28-K+1)
3(28-K)≤2(K+1)
即K≤17.4,K≥16.4。所以,K=17。
从而可知第18项展开式系数的绝对值最大。
三、二项式(a+b)n展开式中,二项式系数间的关系。
奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和即可:
当n为奇数时:
当n为偶数时:
四、对于二项式定理的应用,也应做到会三用,即正用、反用、变用(代换、变形)。
例2,在( )100的展开式中,含有多少有理项?
分析:本题虽可通过直接展开来求得,但十分繁杂,利用通项公式结合产生有理项的条件来求,会使问题变得简单。
解:展开式中的通项为:
Tr+1=
当 和 为整数时,T r+1才是有理数,因此,r应为5
和3的倍数,即r应是15的倍数,但r只能是0≤r≤100。在这一范围内能被15整除的数组成一个等差数列,其首项为0,公差为15,末项是90,设此数列共有n项,则:
90=0+(n-1)15,n=7即展开式中含有7个有理项。
例3,(反用)当n≥3时,求证:2n≥2(n+1)。
证明:∵2n=(1+1)n
=
=1+n+( )+n+1
=2(n+1)+( )
又n≥3,(1+1)n的展开式中至少有4项,∴2n≥2(n+1)。
例4,(变用)求证:
证明:∵
∴设x=1、a=2,得:
(1+2)n=
即:
总之,二项式定理在数学中应用很广泛,教材中出现过的例题,在此就不再重复了,只要我们掌握上述要点,认真地去领会它,在解题中就会达到得心应手。
一、正确理解“二项展开式的通项公式”
Tr+1= (r=0,1,2,……n),仅表示(a+b)n的展开式中的r+1项。
对于(a-b)n来说,其通项——第r+1项应为Tr+1=(-1) (r=0,1,2,……n)。
二、搞清二项式系数与展开式系数
第r+1项的二项式系数为 ,而第r+1项的展式系数是此项
关于某一个(或几个)字母的系数,二者不能等同。如(2- )5
展开式中第二项中二项式系数为 =5,而其展开式系数则为(-1) ×24=-80,(a+b)n展开式共有n+1项,其二项式系数最大项:
当n为奇数时, 项和 +1项二项式系数最大且相等。
当n是偶数时, +1项二项式系数最大。
例1,求(2x-3y)28展开式中第几项其二项式系数绝对值最大?第几项其展开式中系数的绝对值最大?
解:由展开式共有29项可知:其中间项第15项二项式系数的绝对值最大。
设第k+1项的展开式系数的绝对值BK+1最大,又设第K,K+2项的展开式系数的绝对值为Bk,Bk+2,则Bk≤BK+1,Bk+2≤BK+1。
代入通项公式化簡得:
2K≤3(28-K+1)
3(28-K)≤2(K+1)
即K≤17.4,K≥16.4。所以,K=17。
从而可知第18项展开式系数的绝对值最大。
三、二项式(a+b)n展开式中,二项式系数间的关系。
奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和即可:
当n为奇数时:
当n为偶数时:
四、对于二项式定理的应用,也应做到会三用,即正用、反用、变用(代换、变形)。
例2,在( )100的展开式中,含有多少有理项?
分析:本题虽可通过直接展开来求得,但十分繁杂,利用通项公式结合产生有理项的条件来求,会使问题变得简单。
解:展开式中的通项为:
Tr+1=
当 和 为整数时,T r+1才是有理数,因此,r应为5
和3的倍数,即r应是15的倍数,但r只能是0≤r≤100。在这一范围内能被15整除的数组成一个等差数列,其首项为0,公差为15,末项是90,设此数列共有n项,则:
90=0+(n-1)15,n=7即展开式中含有7个有理项。
例3,(反用)当n≥3时,求证:2n≥2(n+1)。
证明:∵2n=(1+1)n
=
=1+n+( )+n+1
=2(n+1)+( )
又n≥3,(1+1)n的展开式中至少有4项,∴2n≥2(n+1)。
例4,(变用)求证:
证明:∵
∴设x=1、a=2,得:
(1+2)n=
即:
总之,二项式定理在数学中应用很广泛,教材中出现过的例题,在此就不再重复了,只要我们掌握上述要点,认真地去领会它,在解题中就会达到得心应手。