高考数学专题复习讲义全国通用版——二项式定理的展与合问题 学案 (原卷版+解析版)

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高考数学专题复习讲义全国通用版——二项式定理的展与合问题 学案 (原卷版+解析版)

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二项式定理的展与合问题
(解析版)
二项式定理是初中数学多项式乘法的拓展延伸,是排列组合的直接应用,还与概率中的二项分布有着密切关系,它是高考热点——随机变量及其分布的基础. 二项式定理揭示了项、项数、系数、指数之间的联系和规律. 一般考查二项展开式的通项公式、二项式系数、展开式系数、某项或者项数等,整体难度不大.
考点一 二项式展开式的通项
角度1二项展开式中特定项的问题
例1的展开式中的系数为____(用数学作答).
分析
本题可以先把化为,再用二项展开式的通项公式求解.
解 因为,所以的展开式中含的项为,故的展开式中的系数为.
思维升华
1. 通项(,)中含有,,,,五个量,只要知道其中四个,便可求出第五个,即“知四求一”.
2. 求二项展开式的特定项或某项的系数,其实质是考查通项,一般通过建立方程来确定指数(求解时要注意二项式系数中和的隐含条件,即,均为非负整数,且,如常数项指数为零,有理项指数为整数等),再将所求得的指数代回通项求解.
角度2几个二项式积的展开式问题
例2 的展开式中的系数为____.
直接展开相乘或先展开一个式子再相乘显然不是好办法.我们可以从每个二项展开式的通项入手,的展开式的通项为,要求展开式中的系数,可以寻找,所满足的条件,确定,的值.
由乘法分配律,可知项的系数分别来自两个二项展开式中相应的两项乘积的系数,如下表所示:
项的系数 常数项
项的系数 项的系数
项的系数 项的系数
所以项的系数为.
对于几个二项式积的展开式中特定项的问题,一般可以根据因式连乘的规律,结合组合思想求解,但要注意准确地运用分类方法,避免重复或遗漏.当然,本题也可利用排列组合的知识求解.
角度3 三项展开式问题
例3的展开式中,的系数为( )
A.10 B.20 C.30 D.60
本题可以先将三项和转化为二项和,即,然后再用二项式展开求解;也可以将看成5个相乘,用组合知识(二项式定理的原理)求解.
方法1:,含的项为,其中含的项为,所以的系数为.故选C.
方法2:因为表示5个相乘,所以可从5个因式中2个因式取,剩余的3个因式中2个因式取,1个取,因此的系数为.故选C.
思维升华 三项或三项以上的式子的展开问题,可以根据式子的特点,转化为二项式来解决,转化的方法通常为配方、因式分解、项与项结合,其中,项与项结合时,要注意合理性和简捷性.也可以运用组合数知识,把看成n个的积,利用组合数知识分析项的构成.
考点二 二项式定理的性质
角度1二项式系数和与各项系数和问题
例4 已知多项式,则,.
分析 第一空利用二项式定理直接求解即可;第二空采用赋值法,令求出,再令即可得出答案.
含的项为,故.
令,即;令,即.所以.
思维升华 1.二项展开式中二项式系数与项的系数是两个不同的概念,各二项式系数的和为,各项系数之和常用“赋值法”来求解.
2.在二项展开式中应用“赋值法”的一般步骤:
(1)观察:先观察二项展开式左右两边式子的结构特征;
(2)赋值:结合待求问题和上述特征,对变量赋值,常见的赋值有,,等,具体视情况而定;
(3)解方程:赋值后结合待求问题建立方程(组)求解便可.
角度2二项式系数与项的系数最值问题
例5分别求的展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
分析 展开式中二项式系数最大的项是哪一项;由中决定,注意要区分是奇 数还是偶数;系数最大的项一般通过不等式组来求解.
展开式中二项式系数的最大值为和,所以二项式系数最大的项为和.
设展开式中第项的系数最大,因为,
所以解得.又且,所以,
所以展开式中系数最大的项为.
思维升华
求解二项展开式中系数的最值策略.
(1)二项式系数的最大值,依据中的奇偶及二项式系数的性质求解.若为偶数,则展开式中间一项为第项,其二项式系数最大,为;若为奇数,则展开式中间两项为第项和第项,其二项式系数相等且最大,为.
(2)项的系数的最大值,由于展开式中项的系数是离散型变量,设展开式各项的系数分别为,,,,且第项系数最大,因此在系数均为正值的前提下,求展开式中项的系数的最大值只需解不等式组即得结果.
二项式定理是高中数学的一个重要内容,其应用比较广泛,因此,我们在学习的时候要注重基础,注意积累,强化知识间的融会贯通.二项式定理的展与合问题
(原卷版)
二项式定理是初中数学多项式乘法的拓展延伸,是排列组合的直接应用,还与概率中的二项分布有着密切关系,它是高考热点——随机变量及其分布的基础. 二项式定理揭示了项、项数、系数、指数之间的联系和规律. 一般考查二项展开式的通项公式、二项式系数、展开式系数、某项或者项数等,整体难度不大.
考点一 二项式展开式的通项
角度1二项展开式中特定项的问题
例1的展开式中的系数为____(用数学作答).
角度2几个二项式积的展开式问题
例2 的展开式中的系数为____.
直接展开相乘或先展开一个式子再相乘显然不是好办法.我们可以从每个二项展开式的通项入手,的展开式的通项为,要求展开式中的系数,可以寻找,所满足的条件,确定,的值.
角度3 三项展开式问题
例3的展开式中,的系数为( )
A.10 B.20 C.30 D.60
考点二 二项式定理的性质
角度1二项式系数和与各项系数和问题
例4 已知多项式,则,.
角度2二项式系数与项的系数最值问题
例5分别求的展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.

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