资源简介 4.4 二项式定理第1课时 二项式定理学习任务 核心素养1.能用计数原理证明二项式定理. 2.掌握二项式定理及其二项展开式的通项公式.(重点) 3.能解决与二项式定理有关的简单问题.(重点、难点) 1.通过对二项式定理的学习,培养逻辑推理的素养. 2.借助二项式定理及展开式的通项公式解题,提升数学运算素养.观察以下各式:(a+b)1=a+b,(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,…它们的系数之间有何规律?各项系数与我们学过的组合数有何联系?那么(a+b)n的展开式又是什么?知识点1 二项式定理(a+b)n=bn.(1)上述公式称为二项式定理;(2)右边的多项式叫作(a+b)n的二项展开式,一共有n+1项;(3)各项的系数(其中0rn,r∈N,n∈N+)叫作二项式系数.1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)(a+b)n展开式中共有n项. ( )(2)在二项式定理公式中,交换a,b的顺序对各项没有影响. ( )an-rbr是(a+b)n展开式中的第r项. ( )(4)(a-b)n与(a+b)n的二项式展开式的二项式系数相同. ( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√等于( )A.2n B.2n-1C.3n D.1C [原式=(2+1)n=3n.]知识点2 二项展开式的通项公式式中an-rbr叫作二项展开式的通项,用Tr+1表示,即通项为展开式的第r+1项,Tr+1=an-rbr.1.二项式定理中,项的系数与二项式系数相同吗,为什么?[提示] 二项式系数与项的系数是完全不同的两个概念.二项式系数是指,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(a+b)n与(b+a)n展开式中第r+1项是否相同?[提示] 不同.(a+b)n展开式中第r+1项为an-rbr,而(b+a)n展开式中第r+1项为bn-rar.3.(1)(1-x)10展开式中x3项的系数为( )A.-720 B.720C.120 D.-120(2)(1+2x)5的展开式的第3项的系数为______,第3项的二项式系数为________.(1)D (2)40 10 (-x)3=-120x3.(2)∵T3=(2x)2=22x2=40x2,∴第3项的系数为40,第3项的二项式系数为=10.]类型1 二项式的展开式【例1】 【链接教材P197例1】(1)求的展开式;(2)化简(x-2)5+5(x-2)4+10(x-2)3+10(x-2)2+5(x-2).[解] (1)法一:==81x2+108x+54+.法二:==(1+3x)4=(3x)4]=(1+12x+54x2+108x3+81x4)=+54+108x+81x2.(2)原式=(x-2)0-1=[(x-2)+1]5-1=(x-1)5-1.【教材原题·P197例1】例1 求的展开式.[解] ==(3x-1)4=(-1)4]=(81x4-108x3+54x2-12x+1)=81x2-108x+54-. 求二项展开式的常见思路(1)简单的二项式问题,直接运用二项式定理展开.(2)较复杂的二项式问题,可根据二项式的结构特征进行适当变形,简化展开二项式的过程,使问题的解决更加简便.(3)含负号的二项展开式形如(a-b)n的展开式中会出现正、负间隔的情况.[跟进训练]1.(1)用二项式定理展开;(2)化简:.[解] (1)法一:==32x5-120x2+.法二:==(-3)5]=·(1 024x15-3 840x12+5 760x9-4 320x6+1 620x3-243)=32x5-120x2+.(2)原式==[(x+1)+(-1)]n=xn.类型2 求展开式中的特定项【例2】 已知展开式中第3项的系数比第2项的系数大162.(1)求n的值;(2)求展开式中含x3的项,并指出该项的二项式系数.[解] (1)因为T3=)n-2=,T2=)n-1=,依题意,得=162,所以=81,所以n2=81,n=9.(2)设第r+1项含x3项,则Tr+1=)9-r=,所以=3,r=1,所以第二项为含x3的项,T2=x3=-18x3.二项式系数为=9.[母题探究]1.(变设问)在本例条件不变的情况下,求二项展开式的常数项.[解] 通项公式为Tr+1=.由=0得r=3.∴展开式中的常数项为=-672.2.(变设问)在本例条件不变的情况下,求二项展开式的所有有理项.[解] 由题意可得故r可取1,3,5,7,9.故二项展开式的所有有理项为T2=x3=-18x3;T4=x0=-672;T6=x-3=-4 032x-3;T8=x-6=-4 608x-6;T10=x-9=-512x-9. 1.求二项展开式的特定项的常见题型(1)求第r项,Tr=an-r+1br-1.(2)求含xr的项(或xpyq的项).(3)求常数项.(4)求有理项.2.求二项展开式的特定项的常用方法(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项).(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解.(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.[跟进训练]2.在的展开式中,常数项为________.20 [因为的展开式的通项为Tr+1==x6(r-3),r=0,1,…,6,令6(r-3)=0,可得r=3,所以常数项为=20.]3.在二项式(n≥2,n∈N+)的展开式中,前3项的系数和为49.(1)求正整数n的值;(2)求出展开式中的常数项.[解] (1)依题意,的通项公式为Tr+1=·=·x-r= (r=0,1,…,n),则前3项系数和=49 1-2n+2n(n-1)=49 n=6或n=-4(负舍),故n=6.(2)由(1)可知:Tr+1=,令=0 r=2,即常数项为T3==60.类型3 二项式定理的灵活应用【例3】 (1)+的展开式中的常数项为( )A.32 B.34 C.36 D.38(2)(x+y)(2x+y)5的展开式中x3y3的系数为( )A.80 B.120 C.240 D.320(1)D (2)B [(1)的展开式的通项公式为Tr+1=(x3)4-r=x12-4r,令12-4r=0,可得r=3,所以的展开式的常数项为=-32,的展开式的通项公式为Tk+1=x8-k=x8-2k,令8-2k=0,可得k=4,所以的展开式的常数项为=70,所以+的展开式中的常数项为-32+70=38.(2)∵(x+y)(2x+y)5=(x+y)(32x5+80x4y+80x3y2+40x2y3+10xy4+y5),故展开式中x3y3的系数40+80=120.] 1.两个二项展开式乘积的展开式中的特定项问题(1)分别对每个二项展开式进行分析,发现它们各自项的特点.(2)找到构成展开式中特定项的组成部分.(3)分别求解再相乘,求和即得.2.三项或三项以上的展开问题应根据式子的特点,转化为二项式来解决(有些题目也可转化为计数问题解决),转化的方法通常为配方、因式分解、项与项结合,项与项结合时要注意合理性和简捷性.[跟进训练]4.(1)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________.(2)(x2+2)的展开式中的常数项为________.(1)3 (2)-25 [(1)由已知得(1+x)4=1+4x+6x2+4x3+x4.故(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项分别为4ax,4ax3,x,6x3,x5,其系数之和为4a+4a+1+6+1=32,解得a=3.(2)的通项为Tr+1==·x6-2r,则(x2+2)的展开式的常数项须6-2r=0或者6-2r=-2,所以r=3或r=4,常数项为+2×=15-40=-25.]1.化简(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1得( )A.(x-1)4 B.x4C.(x+1)4 D.x5B [原式=[(x-1)+1]4=x4.]2.展开式中含x4项的系数是( )A.40 B.10C.-40 D.-10A [根据所给的二项式写出展开式的通项,Tr+1=·(x2)5-r·=·(-2)r·x10-3r,要求x4的项的系数,∴10-3r=4,∴r=2,∴x4的项的系数是=40.]3.在的展开式中,中间项是________.-160x3 [由n=6知中间一项是第4项,因为T4=(2x2)3·=·(-1)3·23·x3,所以T4=-160x3.]4.在的展开式中常数项是________.7 [=,当8-r=0,即r=6时,T7==7.]5.(x+y)8的展开式中x2y6的系数为______(用数字作答).-28 [因为(x+y)8=(x+y)8-(x+y)8,所以(x+y)8的展开式中含x2y6的项为x3y5=-28x2y6,所以(x+y)8的展开式中x2y6的系数为-28.]回顾本节知识,自我完成以下问题:(1)你能写出本节课所学的公式吗?[提示] ①二项式定理(a+b)n=an+an-1b+…+an-rbr+…+bn.②二项展开式的通项Tr+1=an-rbr.(2)你能写出(a-b)n的展开式的通项吗?[提示] Tr+1=an-rbr.课时分层作业(四十) 二项式定理一、选择题1.化简多项式(2x+1)5-5(2x+1)4+10(2x+1)3-10(2x+1)2+5(2x+1)-1的结果是( )A.(2x+2)5 B.2x5C.(2x-1)5 D.32x5D [原式=[(2x+1)-1]5=(2x)5=32x5.]2.(2x-y)5的展开式中x2y3的系数为( )A.80 B.-80 C.40 D.-40D [(2x-y)5的展开式的通项公式为 Tr+1=·(2x)5-r·(-y)r,令r=3,可得展开式中x2y3的系数为-·22=-40.]3.展开式中的常数项是( )A.189 B.63 C.42 D.21D [的展开式的通项公式为Tr+1=·(3x3)7-r·,令21-=0,解得r=6,所以展开式中的常数项是T7=·3=21.]4.设(1-2x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,则a0+a4=( )A.17 B.18 C.16 D.19A [(1-2x)4的展开式的通项为Tr+1=(-2x)r=xr,所以a0+a4=+=17.故选A.]5.(多选题)对于的展开式,下列说法正确的是( )A.展开式共有6项B.展开式中的常数项是240C.展开式中x-3的系数为-160D.展开式中x-6的系数为60BCD [因为n=6,故的展开式共有7项,故选项A错误;的展开式的通项公式为=26-rx6-3r,当r=2时,展开式的常数项为=240,故选项B正确;令6-3r=-3,得r=3,展开式中x-3的系数为=-160,故选项C正确;令6-3r=-6,得r=4,展开式中x-6的系数为=60,故选项D正确.]二、填空题6.(x+2)4的展开式中x3的系数为________.8 [(x+2)4的展开式的通项公式为Tr+1=x4-r·2r,令4-r=3,可得r=1,所以展开式中x3的系数为×2=8.]7.的展开式中的常数项为________.-80 [∵展开式的通项为Tr+1=,令=0,解得r=3,∴展开式中的常数项为-=-80.]8.在的展开式中,常数项是________.15 [的展开式的通项为5-r,令=0,得r=1,所以常数项为=15.]三、解答题9.在二项式的展开式中,前3项系数的绝对值成等差数列.(1)求展开式的第4项;(2)求展开式的常数项.[解] Tr+1=n-r=,由前三项系数的绝对值成等差数列,得,解这个方程得n=8或n=1(舍去).(1)展开式的第4项为:T4=.(2)当r=0,即r=4时,常数项为.10.已知在的展开式中,第6项为常数项.(1)求n;(2)求含x2项的系数;(3)求展开式中所有的有理项.[解] 通项公式为:Tr+1==.(1)∵第6项为常数项,∴当r=5时,有=0,即n=10.(2)令=2,得r=(10-6)=2,∴所求的系数为(-3)2=405.(3)由题意得,令=k(k∈Z),则10-2r=3k,即r=5-k.∵r∈Z,∴k应为偶数,∴k=2,0,-2,即r=2,5,8,∴第3项,第6项与第9项为有理项,它们分别为即405x2,-61 236,295 245x-2.11.(多选题)使(n∈N+)的展开式中含有常数项的n的值可能为( )A.4 B.5 C.6 D.10BD [(3x)n-r=,当Tr+1是常数项时,n-r=0.当r=2,n=5时成立;当r=4,n=10时也成立.]12.(1-x3)(1-x)9的展开式中x4的系数为( )A.124 B.135 C.615 D.625B [(1-x)9展开式中含有x的项和含有x4的项分别为(-x)4,故(1-x3)(1-x)9的展开式中x4的项为-(-x)+(-x)4=(9+126)x4=135x4,所以x4的系数为135,故选B.]13.二项式(3+x)n的展开式中,x2项的系数是常数项的5倍,则n=________.10 [二项式(3+x)n展开式的通项公式为Tr+1=3n-rxr,令r=2,得x2项的系数为3n-2,令r=0,得常数项为=3n.因为x2项的系数是常数项的5倍,所以有3n-2=5×3n,即n(n-1)=90,所以n=10(n=-9舍去).]14.(x2+2)的展开式的常数项是________.3 [二项式展开式的通项为Tr+1=5-r·(-1)r=·x2r-10·(-1)r.当2r-10=-2,即r=4时,有=×(-1)4=5;当2r-10=0,即r=5时,有x0·(-1)5=-2.∴展开式中的常数项为5-2=3.]15.已知m,n∈N+,f (x)=(1+x)m+(1+x)n的展开式中x的系数为19,求x2的系数的最小值及此时展开式中x7的系数.[解] 由题设知m+n=19,又m,n∈N+,所以1m18.x2的系数为+(m2-m)+(n2-n)=m2-19m+171.所以当m=9或10时,x2的系数的最小值为81,此时x7的系数为+=156.1 / 14.4 二项式定理第1课时 二项式定理学习任务 核心素养1.能用计数原理证明二项式定理. 2.掌握二项式定理及其二项展开式的通项公式.(重点) 3.能解决与二项式定理有关的简单问题.(重点、难点) 1.通过对二项式定理的学习,培养逻辑推理的素养. 2.借助二项式定理及展开式的通项公式解题,提升数学运算素养.观察以下各式:(a+b)1=a+b,(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,…它们的系数之间有何规律?各项系数与我们学过的组合数有何联系?那么(a+b)n的展开式又是什么?知识点1 二项式定理(a+b)n=_______________________________________.(1)上述公式称为二项式定理;(2)右边的多项式叫作(a+b)n的二项展开式,一共有_____项;(3)各项的系数(其中0rn,r∈N,n∈N+)叫作二项式系数.1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)(a+b)n展开式中共有n项. ( )(2)在二项式定理公式中,交换a,b的顺序对各项没有影响. ( )an-rbr是(a+b)n展开式中的第r项. ( )(4)(a-b)n与(a+b)n的二项式展开式的二项式系数相同. ( )等于( )A.2n B.2n-1C.3n D.1知识点2 二项展开式的通项公式式中_______叫作二项展开式的通项,用Tr+1表示,即通项为展开式的第r+1项,Tr+1=_______.1.二项式定理中,项的系数与二项式系数相同吗,为什么? 2.二项式(a+b)n与(b+a)n展开式中第r+1项是否相同? 3.(1)(1-x)10展开式中x3项的系数为( )A.-720 B.720C.120 D.-120(2)(1+2x)5的展开式的第3项的系数为______,第3项的二项式系数为________.类型1 二项式的展开式【例1】 【链接教材P197例1】(1)求的展开式;(2)化简(x-2)5+5(x-2)4+10(x-2)3+10(x-2)2+5(x-2).[尝试解答] 求二项展开式的常见思路(1)简单的二项式问题,直接运用二项式定理展开.(2)较复杂的二项式问题,可根据二项式的结构特征进行适当变形,简化展开二项式的过程,使问题的解决更加简便.(3)含负号的二项展开式形如(a-b)n的展开式中会出现正、负间隔的情况.[跟进训练]1.(1)用二项式定理展开;(2)化简:. 类型2 求展开式中的特定项【例2】 已知展开式中第3项的系数比第2项的系数大162.(1)求n的值;(2)求展开式中含x3的项,并指出该项的二项式系数.[尝试解答] [母题探究]1.(变设问)在本例条件不变的情况下,求二项展开式的常数项. 2.(变设问)在本例条件不变的情况下,求二项展开式的所有有理项. 1.求二项展开式的特定项的常见题型(1)求第r项,Tr=an-r+1br-1.(2)求含xr的项(或xpyq的项).(3)求常数项.(4)求有理项.2.求二项展开式的特定项的常用方法(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项).(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解.(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.[跟进训练]2.在的展开式中,常数项为________.3.在二项式(n≥2,n∈N+)的展开式中,前3项的系数和为49.(1)求正整数n的值;(2)求出展开式中的常数项. 类型3 二项式定理的灵活应用【例3】 (1)+的展开式中的常数项为( )A.32 B.34 C.36 D.38(2)(x+y)(2x+y)5的展开式中x3y3的系数为( )A.80 B.120 C.240 D.320[尝试解答] 1.两个二项展开式乘积的展开式中的特定项问题(1)分别对每个二项展开式进行分析,发现它们各自项的特点.(2)找到构成展开式中特定项的组成部分.(3)分别求解再相乘,求和即得.2.三项或三项以上的展开问题应根据式子的特点,转化为二项式来解决(有些题目也可转化为计数问题解决),转化的方法通常为配方、因式分解、项与项结合,项与项结合时要注意合理性和简捷性.[跟进训练]4.(1)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________.(2)(x2+2)的展开式中的常数项为________.1.化简(x-1)4+4(x-1)3+6(x-1)2+4(x-1)+1得( )A.(x-1)4 B.x4C.(x+1)4 D.x52.展开式中含x4项的系数是( )A.40 B.10C.-40 D.-103.在的展开式中,中间项是________.4.在的展开式中常数项是________.5.(x+y)8的展开式中x2y6的系数为______(用数字作答).回顾本节知识,自我完成以下问题:(1)你能写出本节课所学的公式吗?(2)你能写出(a-b)n的展开式的通项吗?1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【学霸笔记:同步精讲】第4章 4.4 第1课时 二项式定理 讲义--2026版高中数学湘教版选必修1.docx 第4章 4.4 第1课时 二项式定理(教师版).docx