2020届二轮复习二项式定理的应用其他教案(全国通用)
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1.二项式定理
⑴二项式定理
这个公式表示的定理叫做二项式定理.
⑵二项式系数、二项式的通项
叫做的二项展开式,其中的系数叫做二项式系数,式中的叫做二项展开式的通项,用表示,即通项为展开式的第项:.
⑶二项式展开式的各项幂指数
二项式的展开式项数为项,各项的幂指数状况是
①各项的次数都等于二项式的幂指数.
②字母的按降幂排列,从第一项开始,次数由逐项减1直到零,字母按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到.
⑷几点注意
①通项是的展开式的第项,这里.
②二项式的项和的展开式的第项是有区别的,应用二项式定理时,其中的和是不能随便交换的.
③注意二项式系数()与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数一定为正,而项的系数有时可为负.
④通项公式是这个标准形式下而言的,如的二项展开式的通项公式是(只须把看成代入二项式定理)这与是不同的,在这里对应项的二项式系数是相等的都是,但项的系数一个是,一个是,可看出,二项式系数与项的系数是不同的概念.
⑤设,则得公式:.
⑥通项是中含有五个元素,
只要知道其中四个即可求第五个元素.
⑦当不是很大,比较小时可以用展开式的前几项求的近似值.
2.二项式系数的性质
⑴杨辉三角形:
对于是较小的正整数时,可以直接写出各项系数而不去套用二项式定理,二项式系数也可以直接用杨辉三角计算.
杨辉三角有如下规律:“左、右两边斜行各数都是1.其余各数都等于它肩上两个数字的和.”
⑵二项式系数的性质:
展开式的二项式系数是:,从函数的角度看可以看成是为自变量的函数,其定义域是:.
当时,的图象为下图:
这样我们利用“杨辉三角”和时的图象的直观来帮助我们研究二项式系数的性质.
①对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
事实上,这一性质可直接由公式得到.
②增减性与最大值
如果二项式的幂指数是偶数,中间一项的二项式系数最大;
如果二项式的幂指数是奇数,中间两项的二项式系数相等并且最大.
由于展开式各项的二项式系数顺次是
,
,...,
,,...,
.
其中,后一个二项式系数的分子是前一个二项式系数的分子乘以逐次减小1的数(如),分母是乘以逐次增大的数(如1,2,3,…).因为,一个自然数乘以一个大于1的数则变大,而乘以一个小于1的数则变小,从而当依次取1,2,3,…等值时,的值转化为不递增而递减了.又因为与首末两端“等距离”的两项的式系数相等,所以二项式系数增大到某一项时就逐渐减小,且二项式系数最大的项必在中间.
当是偶数时,是奇数,展开式共有项,所以展开式有中间一项,并且这一项的二项式系数最大,最大为.
当是奇数时,是偶数,展开式共有项,所以有中间两项.
这两项的二项式系数相等并且最大,最大为.
③二项式系数的和为,即.
④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
.
常见题型有:
求展开式的某些特定项、项数、系数,二项式定理的逆用,赋值用,简单的组合数式问题.
【例1】 对于二项式,四位同学作出了四种判断:
①存在,展开式中有常数项;②对任意,展开式中没有常数项;
③对任意,展开式中没有的一次项;④存在,展开式中有的一次项.上述判断中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
【考点】二项式定理的应用
【难度】3星
【题型】选择
【关键字】无
【解析】D;容易知道,当时,二项式有常数项,
其常数项为.当时,有常数项.
【答案】D;
【例2】 由等式
,定义映射,则等于( )
A. B. C. D.
【考点】二项式定理的应用
【难度】3星
【题型】选择
【关键字】无
【解析】D;由二项式定理,容易有
当时,
解得.于是答案为D.
【答案】D;
【例3】 求证:
【考点】二项式定理的应用
【难度】3星
【题型】解答
【关键字】无
【解析】略
【答案】注意到左边,本题可以直接构造排列组合的实例来证明
:从个人中选个人去干某件事,可以先将人平分成两组,从两组中分别选人凑成个人,效果是一样的.
用二项式定理来证明的话,构造恒等式:.
分别求恒等式两边的的系数,右边的显然是,左边的也不难知道为,即,两边的系数应该相等,原等式成立.
【例4】 证明:
【考点】二项式定理的应用
【难度】3星
【题型】解答
【关键字】无
【解析】略
【答案】.
因此.
【例5】 设,,,将的最小值记为,则,,,,…,,…其中 .
【考点】二项式定理的应用
【难度】3星
【题型】填空
【关键字】2018年,浙江高考
【解析】略
【答案】