6.3.2二项式系数的性质 课件(共31张PPT)

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6.3.2二项式系数的性质
1.二项式定理
2.二项展开式的通项
3.二项式系数:
复习引入
探究 用计算工具计算(a+b)n的展开式的二项式系数,并填入下表中.
n (a+b)n的展开式的二项式系数
1
2
3
4
5
6
(a+b)1
(a+b)2
(a+b)3
(a+b)4
(a+b)5
(a+b)6
杨辉三角
(1)每行两端的数都是1;
(2)与两端等距离的项的系数相等;
(3)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,等等.
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
上表写成如下形式,并说说你发现了什么规律?
1 7 21 35 35 21 7 1
… … … … … …
(a + b)n
每一行的系数具有对称性
一、新知探究
对于 展开式的二项式系数
从函数角度看, 可看成是以r为自变量的函数 ,其定义域是
下面从函数角度分析二项式系数:
对于确定的n,我们还可以画出它的图象. 例如,当n=6时,函数 的图象是右图中的7个孤立点.
r
f(r)
O
1
2
3
5
10
15
20
4
5
6
n=7
n=8
n=9
1. 对称性
由此我们可得二项式系数有以下性质:
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
r
f(r)
O
1
2
3
5
10
15
20
4
5
6
事实上,这一性质可直接由公式 得到.
图象的对称轴为
2. 增减性与最大值
所以在中间项取得最大值.
(1)当n为偶数时,
正中间一项的二项式系数 最大;
f (k)
k
6
3
O
5
15
20
1
10
1
2
4
5
例如:当 n=6 时, 其图象是7个孤立点
(2)当n为奇数时,
中间两项的二项式系数 相等,且同时取得最大值.
f (r)
r
n
O
5
15
20
1
10
3. 各二项式系数的和
思考

这就是说,(a+b)n的展开式的各二项式系数的和等于
同时由于 上式还可以写成:
这是组合总数公式.
(赋值法)
一般地, 的展开式的二项式系数有如下性质:
(1)
(2)
(3)当 时,
当 时,
(4)
小结:二项式系数性质
分析:奇数项的二项式的系数和为
偶数项的二项式的系数和为
由于
中的
可以取任意实数,因此我们可以通过对 适当赋值来得到上述两个系数和。
例3 求证:在 的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.

证明:
在展开式
因此
即在 的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和
思考:
题型一:求二项展开式中系数或二项式系数的最大项
例1.(1)的展开式中第6项与第7项的系数相等,则展开式中二项式系数最大的项为( ).
A.第5项 B.第6项或第7项 C.第6项 D.第7项
解:(1),,依题意有.
所以的展开式中,二项式系数最大的项为第5项.故选A.
答案:A.
方法技巧:
(1)根据二项式系数的性质,为奇数时,中间两项的二项式系数最大;为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
(2)求展开式中系数最大项与二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式(组),解不等式(组)的方法求解.一般地,如果第项的系数最大,则与之相邻两项(第项、第项)的系数均不大于第项的系数,由此列不等式组可确定的范围,再根据来确定的值,即可求出最大项.
变1.(1)的展开式中系数最小的项为( ).
A.第6项 B.第7项 C.第8项 D.第9项
解(1):展开式中共有14项,中间两项(第7、8项)的二项式系数最大.由于二项展开式中二项式系数和项的系数满足:奇数项相等,偶数项互为相反数.所以系数最小的项为第8项,系数最大的项为第7项.故选C.
答案:C.
变1.(2)在的展开式中,的系数等于-5,则该展开式的各项的系数中最大值为( ).
A.5 B.10 C.15 D.20
解(2):的展开式的通项,
令,则,所以,即,展开式中第2,4,6项的系数为负数,第1,3,5项的系数为正数,故各项的系数中最大值为.
答案:B.
例1.(2)的展开式中,系数最大的项为( ).
A.第6项 B.第3项 C.第3项或第6项 D.第5项或第7项
解:(2)展开式中,二项式系数与对应的项的系数的绝对值相等.由于二项式系数的最大项为,且中的二项式系数的相反数,此时的系数最小.而,,且.所以系数最大的项为第5项和第7项.故选D.
答案:D.
题型二:求二项展开式的系数和
例2.设
(1)求的值;
(2)求的值;
解:(1)令,得①
(2)令,得②
①②得,
∴.
例2.设
(3)求的值.
解:(3)∵,
∴,.
∴.
方法技巧:
二项展开式中系数和的求法
(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;对的式子求其展开式各项系数之和,只需令即可.
(2)一般地,若,则展开式中各项系数之和为,奇数项系数之和为,偶数项系数之和为.
变2.已知求:
(1);(2)
解:(1)由∵
令,得,
∴.
(2)由(1)得,,①
令得②
所以
解:
C
解析 令x=1,得a0+a1+a2+…+a6=1,
令x=0,得a0-a1+a2-…+a6=64,
两式相减得2(a1+a3+a5)=-63,
两式相加得2(a0+a2+a4+a6)=65,
题型三:二项式系数性质的应用
例3.已知二项式
(1)若展开式中第5项,第6项,第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大项的系数;
解:(1)由题意,得,∴∴或
①当时,展开式中二项式系数最大的项是和,的系数为,的系数为.
故展开式中二项式系数最大项的系数分别为,.
②当时,展开式中二项式系数最大的项是,
∴的系数为.
故展开式中二项式系数最大项的系数分别为.
例3.已知二项式
(2)若展开式中前三项的二项式系数和等于79,求展开式中系数最大的项.
解:(2)由题意知
解得或(舍去).
设展开式中第项的系数最大,由于,
则解得.
又,∴,
∴系数最大的项为,且.
方法技巧:
(1)若展开式的系数的绝对值与对应二项式系数相等,可转化为确定二项式系数的最值来解决.
(2)若展开式的系数为的形式,如求的展开式系数最大的项,一般是采用待定系数法,设展开式各项系数分别为,,,,且第项系数最大,应用解出,即得系数最大项.
(3)若展开式的项数较少或转化为讨论较小项的系数的类型,可采用逐个作差(作商)比较确定.
变3.已知展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(1)求展开式中二项式系数最大的项;
解:令,则二项式各项系数的和为,又展开式中各项的二项式系数之和为,由题意知,.
∴.∴.
∴(舍去)或,∴.
(1)由于为奇数,∴展开式中二项式系数最大的项为中间两项,它们分别是
,.
变3.已知展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.
(2)求展开式中系数最大的项.
(2)展开式的通项公式为.
假设项系数最大,则有∴
∴∴,∵,∴.
∴展开式中系数最大的项为.
课堂小结
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
得到.
直线将函数的图象分成对称的两部分,它是图象的对称轴.
2.增减性与最大值
因为,即,
所以,当,即时,随的增加而增大;由对称性知,当
时,随的增加而减小.当是偶数时,中间的一项取得最大值;当是奇数时,中间的两项与相等,且同时取得最大值.
二项式系数的性质:
3.含二项式系数的和
已知,
令,得.
这就是说,的展开式的各二项式系数的和等于.
注:求二项式系数的最大、最小值时,一定要搞清楚是奇数还是偶数.

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