人教A版 (2019)选择性必修 第三册第六章 计数原理6.3 二项式定理优质导学案
展开二项式定理
一、 课堂目标
1.掌握二项式定理和二项展开式的通项公式及其应用.
2.掌握二项式系数的性质,并能够利用其性质对相关问题进行求解.
3.掌握二项式定理的应用.
二、 知识讲解
1. 二项式定理
知识精讲
(1)二项式定理
.
其中右边的多项式叫做的二项展开式,各项的系数叫做二项式系数.
(2)二项展开式的特征
①二项展开式共有项;
②二项式系数依次为组合数:
;
③各项次数都等于二项式的幂指数,即为 ;
④字母 的指数由 开始按降幂排列到 ,字母 的指数由 开始按升幂排列到 .
(3)二项式定理通常有如下变形
①;
②.
注意:一个二项展开式的某一项二项式系数 与这一项的系数是两个不同的概念,二项式系数一定为正值,而项的系数可以是正值,也可以是负值,还可以是 .
经典例题
1. 用二项式定理展开:.
2. 设,,则的值为(
).
A.B.C.D.
巩固练习
3.,则 等于( ).
A.B.
C.D.
2. 二项展开式的通项公式
知识讲解
展开式中的项叫做二项展开式的通项,通项是展开式的第项,记作 ,
即:(,,).
上面的这个公式叫做二项展开式的通项公式.注意:
①是第项,而不是第 项;
②字母 的指数和组合数的上标相同, 与 的指数之和为 ;③二项式系数与二项展开式的系数不一定相等,如:
的二项展开式的第项为,相应的系数是,而二项式系数是 ;
④通项公式中含有五个元素,只要知道其中的四个元素,就可以求出第五个元素.
知识点睛
求展开式中的指定项或其系数
解决此类问题可以分成两步:
第一步,根据所给出的条件(特定项)和通项公式,建立方程来确定指数,求解时要注意二项式系数中
和 的隐含条件( 为正整数, 为非负整数,);
第二步,根据所求的指数,再求所求解的项或项的系数.
经典例题
4.的展开式中的常数项为( ).
A.B.C.D.
巩固练习
5. 在的展开式中,常数项为.(用数字作答)
经典例题
6. 设常数
.若
的二项展开式中 项的系数为 ,则
.
巩固练习
7. 若展开式的常数项为 ,则 的值为( ).
A.B.C.D.
经典例题
8.的展开式中, 的系数是.(用数字填写答案)
巩固练习
9. 在
的二项展开式中, 的系数为
.
经典例题
10.的展开式中 的系数为( ).
A.B.C.D.
巩固练习
11.的展开式中 的系数为( ).
A.B.C.D.
经典例题
12.的展开式中常数项为.
巩固练习
13.的展开式中, 的系数是.(用数字填写答案)
3. “杨辉三角”与二项式系数
知识精讲
杨辉三角
因为,所以可以把对应的二形式系数看成是 .
把对应的二形式系数逐个写出,并排成数表的形式.
1
上表称为“杨辉三角”.
知识精讲
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,即
.
(2)增减性与最大值:①增减性:当
时,二项式系数逐渐增大,由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间
取得最大值;
②最大值:当 是偶数时,中间一项的二项式系数
取得最大值;当 是奇数时,中间两项的二项式系
数,相等,且同时取得最大值.
(3)各二项式系数和:
在二项展开式中各二项式系数之和为
.
(4)奇数项的二项式系数之和与偶数项的二项式系数之和相等:
.
经典例题
14. 在二项式的展开式中,所有项的二项式系数之和是,含 项的系数是.
巩固练习
15. 若
展开式中的所有二项式系数和为 ,则该展开式中的常数项为
.
经典例题
16.的展开式中,仅有第六项的二项式系数取得最大值,则展开式中 项的系数
是.
巩固练习
17. 在
的二项展开式中,仅有第 项的二项式系数最大,则在该二项展开式中含 项的系
数为.
经典例题
18. 已知的展开式中第 项与第 项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为( ).
A.B.C.D.
巩固练习
19.展开式中所有奇数项系数之和为,则展开式中各项系数的最大值是( ).
A.B.C.D.
知识讲解
求二项展开式系数和——赋值法
(1)对形如
的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,
只需令即可;
(2)对形如
的式子求其展开式的各项系数之和,只需令
即可.
(3)一般地,若,则:
①展开式中各项系数之和为 ;
②奇数项系数之和为;
③偶数项系数之和为.
经典例题
20. 设,求值:
( 1 ) .
( 2 ).
( 3 ).
巩固练习
21. 已知,则,
.
22. 在的展开式中,求:
( 1 )各项系数的和.
( 2 )奇数项系数与偶数项系数和.
经典例题
23. 已知
,求:
.
巩固练习
24. 已知
,
,则
.
经典例题
25. 若,则的值为( ).
A.B.C.D.
巩固练习
26. 若
,则
.
4. 二项式定理的应用
知识精讲
整除或取余问题
利用二项式定理处理整除或求余问题,通常把被除数写成以除数为变量的一次函数形式,然后展开,这
样,只需要考虑不含除数的个别项即可.
建议:一次函数形式转化为除数倍数加减1的形式,否则需二次展开.
经典例题
27.除以 的余数是.
巩固练习
28. 求 除以 的余数.
经典例题
29.除以 的余数是.
巩固练习
30. 已知
,则 除以 所得的余数是
.
经典例题
31. 设,且,若能被 整除,则.
巩固练习
32. 若能被 整除,则 ( ).
A.B.C.D.
知识精讲
用于近似计算
当 的绝对值与1相比很小且n
不太大时,常用近似公式
.展开式中保留的
项,以最后一项小数位满足要求标准.
经典例题
33. 求的近似值.
( 1 )精确到 .
( 2 )精确到.
巩固练习
34.的计算结果精确到 的近似值是( ).
A.B.C.D.
三、 思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
四、 出门测
35. 在的展开式中, 的系数为.
36. 若的展开式的所有奇数项二项式系数之和为 ,则.
37. 设,则等于( ).
A.B.
C.D.
8
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