2020届二轮复习二项展开式赋值求某些项系数的和与差教案(全国通用)
展开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. 二项展开式3赋值求某些项系数的和与差 【例1】 的展开式中常数项为______;各项系数之和为______.(用数字作答)【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】2018年,北京高考【解析】通项为,,常数项为,各项系数和为.【答案】,; 【例2】 若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为_______(用数字作答).【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】2018年,重庆高考【解析】由题意,.于是通项当时,.常数项为.【答案】20; 【例3】 展开式中不含的项的系数和为A. B. C. D.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】选择【关键字】2018年,江西高考【解析】略【答案】B; 【例4】 若展开式的各项系数之和为,则_____,其展开式中的常数项为______.(用数字作答)【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】2018年,北京高考【解析】令得.,于是时,对应常数项.【答案】; 【例5】 ,则______.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】无【解析】令,所求式子即为.【答案】0; 【例6】 在二项式的展开式中,前三项的系数成等差数列,求展开式中所有有理项.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】分析:本题是典型的特定项问题,涉及到前三项的系数及有理项,可以通过抓通项公式解决 .二项式的展开式的通项公式为:解析:前三项的.得系数为:,由已知: ,∴通项公式为为有理项,故是的倍数,∴.依次得到有理项为. 【例7】 的展开式中的系数是________;其展开式中各项系数之和为_______.(用数字作答)【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】2009年,西城1模【解析】通项公式,故的系数是;令即可得各项系数之和为.【答案】;; 【例8】 若,则的值为_____(用数字作答).【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】无【解析】所求式子即为,令,要求的式子就是.【答案】1; 【例9】 设的展开式的各项系数之和为, 二项式系数之和为,若, 则展开式中的系数为( )A. B.150 C. D.500【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】选择【关键字】2018年,北京丰台一模【解析】求的展开式的各项系数之和令,而二项式系数之和为,则可以转化为得即.然后利用通项来求解.答案: B【答案】B; 【例10】 若展开式的二项式系数之和等于,则第三项是 .【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】2009年,丰台一模【解析】由题设,第三项.【答案】; 【例11】 若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为 .【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】无【解析】由,于是常数项为【答案】20; 【例12】 在二项式的展开式中,前三项系数的绝对值成等差数列.⑴求展开式的第四项;⑵求展开式的常数项;⑶求展开式的各项系数的和.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】第一项系数的绝对值为,第二项系数的绝对值为,第三项系数的绝对值为,依题意有,解得,⑴第四项;⑵通项公式为,展开式的常数项有,即,常数项为;⑶令,得展开式的各项系数的和. 【例13】 若,求的值.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】令得,令得,===1【答案】1; 【例14】 若,则 .【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】无【解析】注意原式的展开特点,令,即可得.【答案】 【例15】 若,则的值为_____(用数字作答).【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】无【解析】所求式子即为,令,要求的式子就是.【答案】1; 【例16】 若,则_____.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】2018年,福建高考【解析】令,则所求式子为.【答案】31; 【例17】 已知,求.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】由展开式知:均为负,均为正,∴令,则所求式子为.【答案】 【例18】 若,求的值.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】令,用赋值法,令,得 ⑴令, ⑵⑴+⑵,得即. 【例19】 若,则的值为( ).A. B. C. D.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】选择【关键字】无【解析】令,所求的为,选A.【答案】A; 【例20】 若,则( )A. B. C. D.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】选择【关键字】无【解析】令,所求为,选C.【答案】C; 【例21】 已知,求:⑴ ;⑵ ;⑶ .【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】⑴ 取可得,取得∴.⑵ 取得,记,.∴.可得从而.⑶ 从⑵的计算已知. 【例22】 若,求的值.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】令得,令得,===1 【例23】 若,则________.(用数字作答)【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】填空【关键字】无【解析】令得,令得,∴.【答案】31; 【例24】 若,则 .【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】填空【关键字】无【解析】注意原式的展开特点,令,即可得.【答案】 【例25】 若,则的值为( )A. B. C. D.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】选择【关键字】2009年,陕西高考【解析】在二项式展开式中令,得,于是,而,故.【答案】C; 【例26】 已知.⑴当时,求的值;⑵设.试用数学归纳法证明:当时,.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】4【题型】解答【关键字】2009年,南京1模【解析】略【答案】⑴当时,原等式变为.令得.⑵因为,所以.所以().①当时,左边,右边,左边右边,等式成立.②假设当时,等式成立,即,那么,当时,左边右边.故当时,等式成立.综合①②,当时,. 【例27】 请先阅读:在等式的两边求导得,由求导法则得,化简得.⑴利用上述想法(或其他方法),结合等式(,整数),证明:;⑵对于整数,求证:.⑶对于整数,求证①;②.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】4【题型】解答【关键字】2018年,江苏高考【解析】略【答案】⑴在等式两边对求导,得.移项得()⑵在()式中,令得,,,整理得.⑶①由⑴知,.两边对求导,得.在上式中,令,得,即,亦即.又由⑵知,上面两式相加,得.②将等式两边在上对积分,.由微积分基本定理,得,故. 【例28】 证明:.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】2【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】由二项式定理知:.等式两边对求2次导数得:令,则:.整理得. 【例29】 证明:.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】由二项式定理知:.等式两边对积分得:.再次积分:.令,整理,得证. 【例30】 求证:【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】因为…,等式两边取关于的导数,得……….令,得…… 【例31】 求的二项展开式.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】这里,,,直接代公式. . 【例32】 设,则等于( )A. B. C. D.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】选择【关键字】无【解析】,因此,选C.【答案】C; 【例33】 设,求【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】. 【例34】 已知数列()满足:求证:对于任意正整数,是一次多项式或零次多项式.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3星【题型】解答【关键字】无【解析】略【答案】由已知条件知数列是等差数列,设公差为.则.于是:而,所以因此是一次多项式或零次多项式. 【例35】 若,则等于( )A. B. C. D.【考点】赋值求某些项系数的和与差【难度】3【题型】选择【关键字】无【解析】∵,∴,.,故应选A.【答案】A;