1.化簡:![]()
3.注意區(qū)分展開式“第
+1項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)”與“第
+1項(xiàng)的系數(shù)”.
[例5]已知
的展開式中含
項(xiàng)的系數(shù)為24,求展開式中含
項(xiàng)的系數(shù)的最小值.
解:解法一 由
中含
項(xiàng)的系數(shù)為24,可得
.從而,
.
設(shè)
中含
項(xiàng)的系數(shù)為t,則
t=
.
把
代入上式,得
t=
.
∴當(dāng)n=6時(shí),t的最小值為120,此時(shí)m=n=6.
解法二 由已知
,
設(shè)
中含
項(xiàng)的系數(shù)為t,則
t=
≥2
=2(72-12)=120.
當(dāng)且僅當(dāng)m=n=6時(shí),t有最小值120.
∴
展開式中含
項(xiàng)的系數(shù)的最小值為120.
評注:構(gòu)造函數(shù)法是一種常用的方法,尤其在求最值問題中應(yīng)用非常廣泛.
[例1]已知
,
求
的值.
錯(cuò)解:由二項(xiàng)展開式的系數(shù)的性質(zhì)可知:
的展開式的各個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)的和等于
,顯然,
就是展開式中的
,因此
的值為
-1.
錯(cuò)因:上述解答忽略了
是項(xiàng)的系數(shù),而不是二項(xiàng)式系數(shù).
正解:由二項(xiàng)展開式的結(jié)構(gòu)特征,
是項(xiàng)的系數(shù),而不是二項(xiàng)式系數(shù).觀察式子特征,如果
=1,則等式右邊為
,出現(xiàn)所求式子的形式,而
就是展開式中的
,因此![]()
,即
1=1+
,所以,
=0
評注 這是二項(xiàng)式定理的一個(gè)典型應(yīng)用-賦值法,在使用賦值法時(shí),令
、b等于多少,應(yīng)就具體問題而定,有時(shí)取“1”,有時(shí)取“-1”,或其他值.
[例2]在多項(xiàng)式
的展開式中,含
項(xiàng)的系數(shù)為 .
錯(cuò)解:原式=
=
∴
項(xiàng)的系數(shù)為0.
錯(cuò)因:忽視了n的范圍,上述解法得出的結(jié)果是在n不等于6的前提下得到的,而這個(gè)條件并沒有提供.
正解:原式=
=
∴當(dāng)n≠6時(shí),
項(xiàng)的系數(shù)為0.
當(dāng)n=6時(shí),
項(xiàng)的系數(shù)為1
說明:本解法體現(xiàn)了逆向運(yùn)用二項(xiàng)式定理的靈活性,應(yīng)注意原式中對照二項(xiàng)式定理缺少
這一項(xiàng).
[例3]
的末尾連續(xù)零的個(gè)數(shù)是 ( )
A.7 B.5 C.3 D.2
解:![]()
上述展開式中,最后一項(xiàng)為1;倒數(shù)第二項(xiàng)為1000;倒數(shù)第三項(xiàng)為495000,末尾有三個(gè)0;倒數(shù)第四項(xiàng)為16170000,末尾有四個(gè)0;依次前面各項(xiàng)末尾至少有四個(gè)0.所以
的末尾連續(xù)零的個(gè)數(shù)是3. 故選C.
[例4]
已知
的展開式前三項(xiàng)中的
的系數(shù)成等差數(shù)列.
(1)求展開式中所有的
的有理項(xiàng);
(2)求展開式中系數(shù)最大的項(xiàng).
解:(1)展開式前三項(xiàng)的系數(shù)分別為
.
由題設(shè)可知:![]()
解得:n=8或n=1(舍去).
當(dāng)n=8時(shí),
=
.
據(jù)題意,4-
必為整數(shù),從而可知
必為4的倍數(shù),
而0≤
≤8,∴
=0,4,8.
故
的有理項(xiàng)為:
,
,
.
(2)設(shè)第
+1項(xiàng)的系數(shù)
最大,顯然
>0,
故有
≥1且
≤1.
∵
=
,
由
≥1,得
≤3.
∵
=
,
由
≤1,得
≥2.
∴
=2或
=3,所求項(xiàng)分別為
和
.
評注:1.把握住二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式,是掌握二項(xiàng)式定理的關(guān)鍵,除通項(xiàng)公式外,還應(yīng)熟練掌握二項(xiàng)式的指數(shù)、項(xiàng)數(shù)、展開式的系數(shù)間的關(guān)系、性質(zhì).
2.運(yùn)用通項(xiàng)公式求二項(xiàng)展開的特定項(xiàng),如求某一項(xiàng),含
某次冪的項(xiàng),常數(shù)項(xiàng),有理項(xiàng),系數(shù)最大的項(xiàng)等,一般是運(yùn)用通項(xiàng)公式根據(jù)題意列方程,在求得n或r后,再求所需的項(xiàng)(要注意n和r的數(shù)值范圍及大小關(guān)系).
4.二項(xiàng)式奇數(shù)項(xiàng)系數(shù)的和等于二項(xiàng)式偶數(shù)項(xiàng)系數(shù)的和.即
![]()
3.二項(xiàng)式定理的特殊表示形式
(1)
.
這時(shí)通項(xiàng)是
=![]()
.
(2)
.
這時(shí)通項(xiàng)是
=
.
(3)
.
即各二項(xiàng)式系數(shù)的和為
.
2.對二項(xiàng)式定理的理解和掌握,要從項(xiàng)數(shù)、系數(shù)、指數(shù)、通項(xiàng)等方面的特征去熟悉它的展開式.通項(xiàng)公式
=
在解題時(shí)應(yīng)用較多,因而顯得尤其重要,但必須注意,它是
的二項(xiàng)展開式的第r+1項(xiàng),而不是第r項(xiàng).
1.二項(xiàng)式定理是代數(shù)公式
和
![]()
的概括和推廣,它是以乘法公式為基礎(chǔ),以組合知識為工具,用不完全歸納法得到的.同學(xué)們可對定理的證明不作要求,但定理的內(nèi)容必須充分理解.
2.二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì):
(1)對稱性.與首末兩端“等距離”的兩個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)相等.事實(shí)上,這一性質(zhì)可直接由公式
得到.
(2)增減性與最大值. 二項(xiàng)式系數(shù)
,當(dāng)r<
時(shí),二項(xiàng)式系數(shù)是逐漸增大的.由對稱性知它的后半部分是逐漸減小的,且在中間取得最大值.當(dāng)n是偶數(shù)時(shí),中間的一項(xiàng)取得最大值;當(dāng)n是奇數(shù)時(shí),中間的兩項(xiàng)相等,且同時(shí)取得最大值.
(3)各二項(xiàng)式系數(shù)的和.
的展開式的各個(gè)二項(xiàng)式系數(shù)的和等于
.
1.二項(xiàng)式定理:![]()
上列公式所表示的定理叫做二項(xiàng)式定理.
右邊的多項(xiàng)式叫做
的二項(xiàng)展開式,它一共有n+1項(xiàng).
其中各項(xiàng)的系數(shù)
叫做二項(xiàng)式系數(shù).
式中的
叫做二項(xiàng)展開式的通項(xiàng),用
表示,
即
=
.
6.有6本不同的書,分給甲、乙、丙三人.
(1)甲、乙、丙三人各得2本,有多少種分法?
(2)一人得1本,一人得2本,一人得3本,有多少種分法?
(3)甲得1本,乙得2本,丙得3本,有多少種分法?
(4)平均分成三堆,每堆2本,有多少種分法?
§9.3 二項(xiàng)式定理
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