程玉瑩
高考中二項(xiàng)式定理是必考內(nèi)容,主要考察展開式的運(yùn)用及二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)。為更好的學(xué)習(xí)和掌握這部分知識(shí),現(xiàn)將其常見題型歸納如下:
一、求特定項(xiàng)或特定項(xiàng)的系數(shù)
這是二項(xiàng)式定理的典型題型,解法是確定通項(xiàng)公式中r的值或取值范圍,但應(yīng)注意二項(xiàng)式系數(shù)與項(xiàng)的系數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系。
例1:在(1-x2)20的展開式中,如果第4r項(xiàng)和第r+2項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)相等,求r的值.
解析:
由題,得4r-1=r+1或4r-1+r+1=20,解得r=4.
例2:若展開式中前三項(xiàng)系數(shù)成等差數(shù)列,求展開式中含x的七次冪的項(xiàng)及其系數(shù).
解析:
由得n=8,由,令解得r=7.所以x七次冪的項(xiàng)為,含x的七次冪項(xiàng)的系數(shù)為.
二、求多項(xiàng)式和或積中特定項(xiàng)的系數(shù)
解此類題要注意觀察多項(xiàng)式的結(jié)構(gòu)特征,可先求和再求含特定項(xiàng)的系數(shù)或用賦值法(賦值要恰當(dāng))。
例3:的展開式中,的系數(shù)等于 ? ? ? ? .
解析:
因(x+1)+(x+1)2+(x+1)3+…+(x+1)6=(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)6,所以展開式中的系數(shù)為===.
例4:若,則的值為 ? ? ? ? .
解析:所求變形為,而與分別是已知式在時(shí)的值.所以=.
三、求系數(shù)的最值
解此類問題應(yīng)注意所求項(xiàng)的系數(shù)與二項(xiàng)式系數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系,并注意符號(hào)的變化規(guī)律。
例5:(x-1)9按x降冪排列的展開式中,系數(shù)最大的項(xiàng)是第 ? ? ? 項(xiàng)?
解析:
因n=9,展開式中共10項(xiàng),故中間兩項(xiàng),即第5項(xiàng)和第6項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)最大.但第6項(xiàng)的系數(shù)是負(fù)值,所以第5項(xiàng)的系數(shù)最大.
四、三項(xiàng)式轉(zhuǎn)化成二項(xiàng)式
本題運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想:轉(zhuǎn)化時(shí)式子的變形要靈活;善于變換項(xiàng)的位置利于計(jì)算;注意展開式中r,k的關(guān)系和取值范圍。
例6:求展開式中的常數(shù)項(xiàng).
解析:
因可看作二項(xiàng)式,其通項(xiàng)為,其中k=0,1,2,3,10,若求原式常數(shù)項(xiàng)只需求展開式的常數(shù)項(xiàng).因 ,其中r=0,1,…,k,所以由題意令k-3r=0,則k=3r,即k是3的倍數(shù),k=0,3,6,9.當(dāng)k=0時(shí),r=0,;當(dāng)k=3時(shí),r=1,;當(dāng)k=6時(shí),r=2,;當(dāng)k=9時(shí),r=3,.故原式的展開式中的常數(shù)項(xiàng)是.
五、求參數(shù)
關(guān)鍵求展開式中某項(xiàng)的系數(shù),再結(jié)合條件求參數(shù)。
例7:已知的展開式中x3的系數(shù)為,求實(shí)數(shù)a的值.
解析:
因,由題意知,解得r=8.所以含x3的項(xiàng)為第9項(xiàng),其系數(shù)為,解得a=4.
六、整除和求余數(shù)
關(guān)鍵是把所求問題轉(zhuǎn)化為二項(xiàng)式問題,但要注意結(jié)合二項(xiàng)式展開式和整除的有關(guān)性質(zhì)。
例8:①求證:能被31整除;
②求除以9的余數(shù).
解析:
①證明:因,展開等于,顯然括號(hào)內(nèi)為整數(shù),所以原式能被31整除.
②解:,由展開等于,進(jìn)一步整理,可得,顯然括號(hào)內(nèi)的數(shù)是正整數(shù),故S被9除的余數(shù)是7.
七、求近似值
對(duì)估算求值問題,常借助二項(xiàng)式定理求解。
例9:計(jì)算1.056.(精確到0.01)
解析:
1.056=(1+0.05)6=1+C26·(0.05)2+C 36·(0.05)3+…=1+0.3+0.0375+…≈1.34.
所以1.056≈1.34.
八、證明不等式
用二項(xiàng)式定理證不等式時(shí),根據(jù)n的最小值,確定展開式的項(xiàng)數(shù)的最小值,然后視具體情況取定其中的幾項(xiàng)即可。
例10:求證:.
解析:
證明:因?yàn)?,所以的展開式中至少有四項(xiàng).又因?yàn)椋?
九、求和
二項(xiàng)式定理從右往左看,是把一個(gè)多項(xiàng)式合并,或者是一個(gè)求和公式,利用它可解決求和問題。
例11:在(1+x)n的展開式中,奇數(shù)項(xiàng)之和為p,偶數(shù)項(xiàng)之和為q,則(1-x2)n等于( ? ? ? )
A.0 ? ? ? ?B.pq
C.p2-q2 ? ?D.p2+q2
解析:因(1+x)n的展開式中奇數(shù)項(xiàng)之和為p,偶數(shù)項(xiàng)之和為q,所以(1+x)n的和為p-q.又由(1-x2)n=(1-x)n(1+x)n(p+q)(p-q)=p2-q2,故選C.