安徽省安慶一中 付賢民
二項(xiàng)式定理活用例析
安徽省安慶一中 付賢民
二項(xiàng)式定理是高中數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí),其中蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想方法與技巧,能在解決諸多問題中得以運(yùn)用。下面分類舉例分析。
分析根據(jù)通項(xiàng)公式,令x的指數(shù)為2即可求出系數(shù)。要注意項(xiàng)的系數(shù)與二項(xiàng)式系數(shù)的區(qū)別。
A.-20 B.20 C.-15 D.15
分析本題將分段函數(shù)與二項(xiàng)式定理結(jié)合起來,必須先求出f[f(x)]的表達(dá)式,在求解的過程中注意分類討論,再利用通項(xiàng)公式找到常數(shù)項(xiàng)。
A.1 B.2 C.3 D.4
分析先根據(jù)前三項(xiàng)的系數(shù)成等差數(shù)列求出n的值,寫出展開式的通項(xiàng)公式,要使其為有理項(xiàng),則x的指數(shù)必須為整數(shù)。
分析分別令x=1和x=-1,再整體求解。
例5 (2015年全國卷)(a+x)(1+x)4的展開式中x的奇數(shù)次冪項(xiàng)的系數(shù)之和為32,則a=____。
分析設(shè)出(a+x)(1+x)4的展開式,利用賦值法來求解。
解設(shè)(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,
令x=1,則(a+1)×16=a0+a1+a2+a3+a4+a5①;
令x=-1,則0=a0-a1+a2-a3+a4-a5②。
①-②得16(a+1)=2(a1+a3+a5)=64,解得a=3,故填3。
分析先利用二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式求出a、b間的關(guān)系式,再利用重要不等式求解。
令12-3r=3,得r=3。
例7 5310被8除的余數(shù)是( )。
A.1 B.2 C.3 D.7
分析因53=48+5,利用二項(xiàng)式定理將其展開,則只需考慮510被8除的余數(shù)即可。
例8 對(duì)任意n∈N*,34n+2+a2n+1能被14整除,則最小的自然數(shù)a=。
分析因34n+2+a2n+1=92n+1+a2n+1=(14-5)2n+1+a2n+1,而由(14-5)2n+1的展開式知其前2n+1項(xiàng)都能被14整除,最后一項(xiàng)為-52n+1,即對(duì)任意n∈N*,-52n+1+a2n+1能被14整除或等于0。
解根據(jù)分析可知最小的自然數(shù)a=5。
例9 (1.05)6的計(jì)算結(jié)果精確到0.01的近似值是( )。
A.1.23 B.1.24 C.1.33 D.1.34
分析將1.05改寫成1+0.05,利用二項(xiàng)式定理展開,根據(jù)要求去掉后面比較小的項(xiàng)即可求出近似值。
例10 觀察下列各式:
照此規(guī)律,當(dāng)n∈N*時(shí),
分析觀察等式左右兩邊的特點(diǎn),不難發(fā)現(xiàn)答案為4n-1。對(duì)于這樣的創(chuàng)新題,要求同學(xué)們具有較強(qiáng)的觀察能力和歸納能力。解題的關(guān)鍵在于抓住題目給出的結(jié)構(gòu)特征,從適當(dāng)?shù)慕嵌韧诰虺銎鋬?nèi)部規(guī)律。
故填4n-1。
例11 當(dāng)x∈R,|x|<1時(shí),有如下表達(dá)式:
請(qǐng)根據(jù)以上材料所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,計(jì)算:
分析本題將導(dǎo)數(shù)、定積分、二項(xiàng)式定理巧妙地結(jié)合起來,要求同學(xué)們具有較好的理解能力、分析問題和解決問題的能力。