数学选择性必修 第三册6.3 二项式定理课文课件ppt
展开展开式中一共有n+1项.
问题1:(a+b)1,(a+b)2,(a+b)3,(a+b)4,(a+b)5,(a+b)6的展开式中的二项式系数分别是哪些组合数?并将它们的计算结果填入下表:
问题2:观察上表中每一行的数据,你发现了什么规律吗?
将上表写成如下形式,你又能发现这些数据有什么新的规律吗?
(1)每行两端的数都是1;
(2)与两端等距离的项的系数相等;
3)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,等等.
对于确定的n,我们还可以画出它的图象,例如,当n=6时,其图象是右图中的7个孤立点.
问题:当n分别为偶数和奇数时,第几项的二项式系数最大?
∵二项展开式共有n+1项,∴当n为偶数时,正中间一项的二项式系数 最大;当n为奇数时,中间两项的二项式系数 相等,且同时取得最大值
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
性质2:增减性与最大值
二项式系数是逐渐增大的,由对称性可知它的后半部分是逐渐减小的,即先增后减,所以在中间项取得最大值。
性质3:各二项式系数的和
(赋值法)令a=1,b=1,则
例1 求证:在(a+b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.
奇数项的二项式系数的和
偶数项的二项式系数的和
∴不妨令a=1,b=-1,则可得
∴在(a+b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和
题型一 二项式系数和与各项的系数和的基本问题
由题意知2n=32,得n=5.令x=1,可得展开式中各项系数的和为(3×12-1)5=32.
(1)当x=1时,等号左边为(1-2)7=-1,等号右边为a0+a1+a2+…+a7,∴a0+a1+a2+…+a7=-1.当x=0时,a0=1.∴a1+a2+…+a7=-1-1=-2.
(2)令x=1,得a0+a1+a2+…+a7=-1,①令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37,②①-②,得2(a1+a3+a5+a7)=-1-37,
(3)由展开式,知a1,a3,a5,a7均为负数,a0,a2,a4,a6均为正数,
∴|a0|+|a1|+…+|a7|=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7.
由(2)可知,a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37,
∴|a0|+|a1|+…+|a7|=37=2 187.
对于(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式,求各项系数和时,可令x=1,得a0+a1+a2+…+an=(a+b)n.若求奇数项和或偶数项和,可分别令x=1和x=-1,
两式相加减即可求出结果.对于形如(ax2+bx+c)n的式子,求其展开式的各项系数和,只需令x=1.对于(ax+by)n(a,b为常数)的式子,求其展开式的各项系数和,可令x=y=1.
多项式x3+x10=a0+a1(x+1)+…+a9(x+1)9+a10(x+1)10.(1)求a0+a1+…+a9+a10的值;(2)求a0-a1+a2-a3+…-a9+a10的值;(3)求a0.
(1)令x+1=1,即x=0,得0=a0+a1×1+…+a9×19+a10×110,即a0+a1+…+a9+a10=0.
(2)令x+1=-1,即x=-2,得(-2)3+(-2)10=a0-a1+a2-a3+…-a9+a10,即a0-a1+a2-a3+…-a9+a10=1 016.
(3)令x+1=0,即x=-1,得a0=0.
题型二 系数最大项问题
例2 设m为正整数,(x+y)2m展开式的二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1展开式的二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=( )A.5 B.6 C.7 D.8
所以展开式中第5项的二项式系数最大,
解得7≤r≤8,所以展开式中系数最大的项为第8项或第9项,即T8=
(2021·春季高考上海卷)已知(1+x)n的展开式中,唯有x3的系数最大,则(1+x)n的系数和为________.
解得5<n<7,又n∈N,因此n=6.
设(1+x)6=a0x6+a1x5+a2x4+…+a5x+a6,令x=1,则(1+x)6的系数和为a0+a1+a2+…+a6=26=64.
题型三 关于整除或余数问题
(1)证明:32n+3-24n+37能被64整除.(2)求9192被100除所得的余数.
(1)32n+3-24n+37=3×9n+1-24n+37=3(8+1)n+1-24n+37
显然上式是64的倍数,故原式能被64整除.
因为展开式中前92项均能被100整除,所以只需求最后一项除以100的余数.
前91项均能被100整除,后两项和为-919.因余数为正,可从前面的数中分离出1 000,结果为1 000-919=81,故9192被100除所得的余数为81.
整除或求余数问题的求解策略(1)用二项式定理处理整除问题,通常把幂的底数写成除数(或与除数密切关联的数)与某数的和或差的形式,再利用二项式定理展开,只考虑后面一、二项(或者是某些项)就可以了.(2)要注意余数的范围,对给定的整数a,b(b≠0),有确定的一对整数q和r,满足a=bq+r,其中b为除数,r为余数,r∈[0,|b|),利用二项式定理展开变形后,若剩余部分是负数,要注意转换成正数.
1.211除以9的余数为________.
2.今天是星期四,那么8100天后的这一天是星期几?
8100=(7+1)100=
=7( )+1
余数是1,所以是星期五
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