【同步讲义】(人教A版2019)高中数学选修第三册:6.3.2 二项式系数的性质 讲义
展开6.3.2 二项式系数的性质
课程标准 | 课标解读 |
| 通过本节课的学习,要求能理解二项式系数的性质,掌握二项式系数的增减性,灵活应用赋值法求二项展开式各项系数和. |
知识点1 二项式系数的性质
对称性 | 在(a+b)n的展开式中,与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即C=C (注:,直线 将函数 的图象分成对称的两部分, 它是图象的对称轴.) |
增减性 与最 大值 | 增减性:当k<时,二项式系数是逐渐增大的;当k>时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n为偶数时,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 |
各二项 式系数 的和 | (1)C+C+C+…+C=2n; (2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1 奇数项的二项式系数和=偶数项的二项式系数和: 在二项式定理中,令,则, 从而得到: |
【即学即练1】在(a+b)n的二项展开式中,与第k项的二项式系数相同的项是( )
A.第n-k项 B.第n-k-1项
C.第n-k+1项 D.第n-k+2项
知识点2 赋值法在求各项系数和中的应用
(1)形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可.
(2)对形如(ax+by)n(a,b∈R)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x=y=1即可.
(3)若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),
奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,
偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
【即学即练2】已知(2x-1)5=a0x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5.求下列各式的值:
(1)a0+a1+a2+…+a5;
(2)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a5|;
(3)a1+a3+a5.
【即学即练3】在二项式(2x-3y)9的展开式中,求:
(1)二项式系数之和;
(2)各项系数之和;
(3)所有奇数项系数之和.
【即学即练4】已知的展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为,则( )
A.4 B.5
C.6 D.7
知识点3 二项式系数或系数的最值
1、二项式系数的最大项:如果二项式的幂指数是偶数时,则中间一项的二项式系数取得最大值。如果二项式的幂指数是奇数时,则中间两项的二项式系数,同时取得最大值。
2、系数的最大项:求展开式中最大的项,一般采用待定系数法。设展开式中各项
系数分别为,设第项系数最大,应有,从而解出来。
3、求解二项式系数或系数的最值问题的一般步骤:
第一步,要弄清所求问题是“展开式系数最大”、“二项式系数最大”两者中的哪一个.
第二步,若是求二项式系数的最大值,则依据(a+b)n中n的奇偶及二次项系数的性质求解.若是求系数的最大值,有两个思路,思路一:由于二项展开式中的系数是关于正整数n的式子,可以看作关于n的数列,通过判断数列单调性的方法从而判断系数的增减性,并根据系数的单调性求出系数的最值;思路二:由于展开式系数是离散型变量,因此在系数均为正值的前提下,求最大值只需解不等式组即可求得答案.
【即学即练5】已知n.
(1)若展开式中第5项、第6项、第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项的系数;
(2)若展开式中前三项的二项式系数之和等于79,求展开式中系数最大的项.
考点一 二项式系数和问题
【例1-1】已知的展开式中,第项和第项的系数相等,求这个展开式所有二项式系数之和.
变式1:已知(1+x)n的展开式中只有第6项的二项式系数最大,则展开式中的奇数项的二项式系数之和为( )
A.212 B.211 C.210 D.29
变式2:已知(1+m)n(m是正实数)的展开式的二项式系数之和为256,展开式中含有x项的系数为112.
(1)求m,n的值;
(2)求展开式中偶数项的二项式系数之和;
(3)求(1+m)n(1-x)的展开式中含x2项的系数.
考点二 二项展开式各项的系数和问题
解题方略:
二项展开式中系数和的求法
(1)对形如(ax+b)n,(ax2+bx+c)m(a,b,c∈R,m,n∈N*)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x=1即可,对(ax+by)n(a,b∈R,n∈N*)的式子求其展开式的各项系数之和,只需令x=y=1即可.
(2)一般地,若f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn,则f(x)展开式中各项系数之和为f(1),
奇数项系数之和为a0+a2+a4+…=,
偶数项系数之和为a1+a3+a5+…=.
(一)求二项展开式各项系数和
【例2-1】设(2-x)6=a0+a1(1+x)+a2(1+x)2+…+a6(1+x)6,则a0+a1+a2+a3+a4+a5+a6等于( )
A.4 B.-71 C.64 D.199
变式1:已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)的值等于________.
变式2:(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n的展开式中各项系数之和为( )
A.2n+1 B.2n-1
C.2n+1-1 D.2n+1-2
(二)奇次项与偶次项的系数和
【例2-2】若,则
A. B. C. D.
变式1:已知(x2-2x-3)10=a0+a1(x-1)+a2(x-1)2+…+a20(x-1)20.
(1)求a2的值;
(2)求a1+a3+a5+…+a19的值;
(3)求a0+a2+a4+…+a20的值.
变式2:若,其中.
(1)求m的值;
(2)求;
(3)求.
变式3:(x-1)11的展开式中x的偶次项系数之和是( )
A.-2 048 B.-1 023 C.1 024 D.-1 024
变式4:(2x-1)10的展开式中x的奇次幂项的系数之和为______.
变式5:在n的展开式中,所有奇数项系数之和为1 024,则中间项系数是( )
A.330 B.462 C.682 D.792
(三)由二项展开式各项系数和求参数
【例2-3】的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为 .
变式1:已知的展开式中各项系数的和32,则展开式中项的系数为
A.120 B.100 C.80 D.60
考点三 二项式系数性质的应用
解题方略:
(1)二项式系数最大的项的求法
求二项式系数最大的项,根据二项式系数的性质对(a+b)n中的n进行讨论.
①当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大;
②当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
(2)展开式中系数的最大项的求法
求展开式中系数的最大项与求二项式系数最大项是不同的,需要根据各项系数的正、负变化情况进行分析.如求(a+bx)n(a,b∈R)的展开式中系数的最大项,一般采用待定系数法.设展开式中各项系数分别为A0,A1,A2,…,An,且第k+1项最大,应用解出k,即得出系数的最大项.
(一)二项式系数的增减性与最值
【例3-1】【多选】11的展开式中二项式系数最大的项是( )
A.第5项 B.第6项 C.第7项 D.第8项
变式1:在的展开式中,偶数项的二项式系数之和为128,则展开式中二项式系数最大的项的系数为( )
A.-960 B.960 C.1120 D.1680
变式2:设m为正整数,(x+y)2m的展开式中二项式系数的最大值为a,(x+y)2m+1的展开式中二项式系数的最大值为b,若13a=7b,则m=________.
变式3:若的展开式中只有第三项的二项式系数最大,则展开式中的常数项为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
(二)求二项展开式中系数最大的项
【例3-2】在展开式中,下列说法错误的是( )
A.常数项为 B.第5项的系数最大
C.第4项的二项式系数最大 D.所有项的系数和为1
变式1:【多选】设二项式n的展开式中第5项是含x的一次项,那么这个展开式中系数最大的项是( )
A.第8项 B.第9项
C.第10项 D.第11项
变式2:设,若,则展开式中系数最大的项是( )
A. B. C. D.
变式3:已知f(x)=(+3x2)n的展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
(2)求展开式中系数最大的项.
变式4:已知n(n∈N*)的展开式中第5项的系数与第3项的系数的比是10∶1.
(1)求展开式中各项系数的和;
(2)求展开式中含的项;
(3)求展开式中系数的绝对值最大的项.
变式5:求的展开式中:
(1)各项系数之和;
(2)各项系数的绝对值之和;
(3)系数最小的项.
题组A 基础过关练
1、若,则( )
A. B.4 C. D.
2、已知
(1)求;
(2)求.
3、设,求下列各式的值.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
4、已知.求下列各式的值.
(1);
(2);
(3);
(4).
题组B 能力提升练
5、的展开式中各项系数的和为16,则展开式中项的系数为( )
A. B. C. 57 D. 33
6、已知二项式的展开式中各二项式系数之和比各项系数之和小240.求:
(1)n的值;
(2)展开式中x项的系数;
(3)展开式中所有含x的有理项.
7、在(2x-3y)10的展开式中,求:
(1)二项式系数的和;
(2)各项系数的和;
(3)奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和;
(4)奇数项系数和与偶数项系数和.
8、已知在的二项展开式中,第5项的系数与第3项的系数之比为10:1,求该二项展开式中系数最大的项的系数.
题组C 培优拔尖练
9、【多选】(1+ax+by)n的展开式中不含x的项的系数的绝对值的和为243,不含y的项的系数的绝对值的和为32,则a,b,n的值可能为( )
A.a=1,b=2,n=5 B.a=-2,b=-1,n=6
C.a=-1,b=2,n=6 D.a=-1,b=-2,n=5
10、已知在的二项展开式中,各项的系数之和比各项的二项式系数之和大992,求该二项展开式中系数最大的项.
11、已知的展开式中各项系数之和等于的展开式的常数项,而的展开式中系数最大的项等于54,则正数的值为__________.
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