2019-2020年高中数学第一章计数原理1.3.1二项式定理学案新人教A版选修.doc

2019-2020年高中数学第一章计数原理1.3.1二项式定理学案新人教A版选修学习目标1能用计数原理证明二项式定理2掌握二项式定理及其展开式的通项公式3会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题知识链接1二项式定理中，项的系数与二项式系数有什么区别？答二项式系数与项的系数完全是不同的两个概念二项式系数是指C，C，C，它只与各项的项数有关，而与a，b的值无关，而项的系数是指该项中除变量外的常数部分，它不仅与各项的项数有关，而且也与a，b的值有关2二项式(ab)n与(ba)n展开式中第r1项是否相同？答不同(ab)n展开式中第r1项为Canrbr，而(ba)n展开式中第r1项为Cbnrar.预习导引1二项式定理公式(ab)nCanCan1bCankbkCbn(nN*)叫做二项式定理2二项式系数及通项(1)(ab)n展开式共有n1项，其中各项的系数C(k0，1，2，n)叫做二项式系数(2)(ab)n展开式的第k1项叫做二项展开式的通项，记作Tk1Cankbk.要点一二项式定理的正用、逆用例1(1)求(3)4的展开式；(2)化简(x1)55(x1)410(x1)310(x1)25(x1)解(1)法一(3)4C(3)4C(3)3C(3)2()2C(3)()3C()481x2108x54.法二(3)41C3xC(3x)2C(3x)3C(3x)4(81x4108x354x212x1)81x2108x54.(2)原式C(x1)5C(x1)4C(x1)3C(x1)2C(x1)C1(x1)151x51.规律方法运用二项式定理展开二项式，要记准展开式的通项公式，对于较复杂的二项式，有时先化简再展开更简捷；要搞清楚二项展开式中的项以及该项的系数与二项式系数的区别逆用二项式定理可将多项式化简，对于这类问题的求解，要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及各项的系数跟踪演练1(1)展开(2)6；(2)化简：12C4C2nC.解(1)(2)6(2x1)6C(2x)6C(2x)5C(2x)4C(2x)3C(2x)2C(2x)C64x3192x2240x160.(2)原式12C22C2nC(12)n3n.要点二二项展开式通项的应用例2若()n展开式中前三项系数成等差数列，求：(1)展开式中含x的一次项；(2)展开式中的所有有理项解(1)由已知可得CC2C，即n29n80，解得n8，或n1(舍去)Tk1C()8k()kC2kx4k，令4k1，得k4.所以x的一次项为T5C24xx.(2)令4kZ，且0k8，则k0，4，8，所以含x的有理项分别为T1x4，T5x，T9.规律方法利用二项式的通项公式求二项展开式中具有某种特征的项是关于二项式定理的一类典型题型常见的有求二项展开式中的第r项、常数项、含某字母的r次方的项等等其通常解法就是根据通项公式确定Tk1中k的值或取值范围以满足题设的条件跟踪演练2已知二项式(x2)10.(1)求展开式中的第5项；(2)求展开式中的常数项解(1)(x2)10的展开式的第5项为T5C(x2)6()4C()4x12()4x10.(2)设第k1项为常数项，则Tk1C(x2)10k()kCx20k()k(k0，1，2，10)，令20k0，得k8，所以T9C()8，即第9项为常数项，其值为.要点三二项式定理的应用例3(1)用二项式定理证明：34n252n1能被14整除；(2)求9192除以100的余数(1)证明34n252n192n152n1(95)52n152n1(145)2n152n1142n1C142n5C142n152C1452nC52n152n114(142nC142n15C142n252C52n)上式是14的倍数，能被14整除，所以34n252n1能被14整除(2)解法一9192(1009)9210092C100919C1009092C100991992，前面各项均能被100整除，只有末项992不能被100整除，于是求992除以100的余数992(101)921092C1091C1090C102C10(1)921092C1091C1090C1029201(1092C1091C1090C1021 000)81，被100除的余数为81，即9192除以100的余数为81.法二由9192(901)92C9092C9091C902C901，可知前面各项均能被100整除，只有末尾两项不能被100整除，由于C9018 2818 20081，故9192除以100的余数为81.规律方法利用二项式定理可以解决求余数和整除的问题，通常需将底数化成两数的和与差的形式，且这种转化形式与除数有密切的关系跟踪演练3求证：51511能被7整除证明51511(492)511C4951C49502C49250C2511.易知除(C2511)以外各项都能被7整除又2511(23)171(71)171C717C716C7C17(C716C715C)，显然能被7整除，所以(51511)能被7整除.1若(1)4ab(a，b为有理数)，则ab等于()A33 B29 C23 D19答案B解析(1)41412841712ab，又a，b为有理数，a17，b12.ab29.2在(1x)5(1x)6的展开式中，含x3的项的系数是()A5 B5 C10 D10答案D解析(1x)5中x3的系数C10，(1x)6中x3的系数为C(1)320，故(1x)5(1x)6的展开式中x3的系数为10.3求(2x)5的展开式解先化简再求展开式，得(2x)5C(4x3)5C(4x3)4(3)C(4x3)3(3)2C(4x3)2(3)3C(4x3)(3)4C(3)532x5120x2.1注意区分项的二项式系数与系数的概念2要牢记Cankbk是展开式的第k1项，不要误认为是第k项3求解特定项时必须合并通项公式中同一字母的指数，根据具体要求，令其为特定值.一、基础达标1(x2)6的展开式中x3的系数是()A20 B40 C80 D160答案D解析法一设含x3的为第r1项，则Tr1Cx6r2r，令6r3，得r3，故展开式中x3的系数为C23160.法二根据二项展开式的通项公式的特点：二项展开式每一项中所含的x与2分得的次数和为6，则根据条件满足条件x3的项按3与3分配即可，则展开式中x3的系数为C23160.2(xx江西理)(x2)5展开式中的常数项为()A80 B80 C40 D40答案C解析展开式的通项公式为Tk1C(x2)5k()kCx105k(2)k.由105k0，得k2，所以常数项为T21C(2)240.3(xy)10的展开式中x6y4项的系数是()A840 B840 C210 D210答案A解析在通项公式Tr1C(y)rx10r中，令r4，即得(xy)10的展开式中x6y4项的系数为C()4840.4(xx辽宁理)使得(3x)n(nN*)的展开式中含有常数项的最小的n为()A4 B5 C6 D7答案B解析展开式的通项公式为Tk1C(3x)nk()kC3nkxn.由n0得n，所以当k2时，n有最小值5.5求(3b2a)6的展开式中的第3项的系数为_，二项式系数为_答案4 860156(xx四川理)二项式(xy)5的展开式中，含x2y3的项的系数是_(用数字作答)答案10解析设二项式(xy)5的展开式的通项公式为Tr1，则Tr1Cx5ryr，令r3，则含x2y3的项的系数是C10.7已知在()n的展开式中，第5项的系数与第3项的系数之比为563，求展开式中的常数项解T5C()n424x816Cx，T3C()n222x44Cx.由题意知，解得n10.Tk1C()10k2kx2k2kCx，令0，解得k2，展开式中的常数项为C22180.二、能力提升8设S(x1)33(x1)23(x1)1，则S等于()A(x1)3 B(x2)3Cx3 D(x1)3答案C解析SC(x1)3C(x1)21C(x1)12C13(x1)13x3，故选C.9(xx新课标)已知(1ax)(1x)5的展开式中x2的系数为5，则a等于()A4 B3 C2 D1答案D解析(1ax)(1x)5的展开式中x2的系数为CaC5，解得a1.10对于二项式(x3)n(nN*)，有以下四种判断：存在nN*，展开式中有常数项；对任意nN*，展开式中没有常数项；对任意nN*，展开式中没有x的一次项；存在nN*，展开式中有x的一次项其中正确的是_答案与解析二项式(x3)n的展开式的通项公式为Tk1Cx4kn，由通项公式可知，当n4k(kN*)和n4k1(kN*)时，展开式中分别存在常数项和一次项11()n展开式第9项与第10项二项式系数相等，求x的一次项系数解CC，n17，Tr1Cx2rx，1，r9，T10Cx429x3C29x，其一次项系数为C29.12已知在(x2)n的展开式中，第9项为常数项，求：(1)n的值；(2)展开式中x5的系数；(3)含x的整数次幂的项的个数解已知二项展开式的通项Tk1C(x2)nk()k(1)k()nkCx2nk.(1)因为第9项为常数项，即当k8时，2nk0，解得n10.(2)令2nk5，得k(2n5)6，所以x5的系数为(1)6()4C.(3)要使2nk，即为整数，只需k为偶数，由于k0，1，2，3，9，10，故符合要求的有6项，分别为展开式的第1，3，5，7，9，11项三、探究与创新13已知f(x)(12x)m(14x)n(m，nN*)的展开式中含x项的系数为36，求展开式中含x2项的系数最小值解(12x)m(14x)n展开式中含x的项为C2xC4x(2C4C)x，2C4C36，即m2n18，(12x)m(14x)n展开式中含x2的项的系数为tC22C422m22m8n28n，m2n18，m182n，t2(182n)22(182n)8n28n16n2148n61216(n2n)，当n时，t取最小值，但nN*，n5时，t即x2项的系数最小，最小值为272.