二项式定理六类题型
求展开式中的系数是高考常考题型之一,本文以高考题为例,对二项式定理试题中求展开式系数的问题加以归类与解析,供读者参考。
一 、(ab)n(nN)型
例1.(x2y)10的展开式中x6y4项的系数是( ) (A)840 (B)-840 (C)210 (D)-210 解析:在通项公式Tr1rC10(2y)rx10r中令r=4,即得(x2y)10的展
4开式中x6y4项的系数为C10(2)4=840,故选A。
例2.(x1x)8展开式中x5的系数为 。
解析:通项公式Tr1Cxr88r(1x)(1)Cxrrr838r23 ,由题意得8r5,
2则r2,故所求x5的系数为(1)2C8228。
评注:常用二项展开式的通项公式求二项展开式中某特定项的系数,由待定系数法确定r的值。
二 、(ab)(cd)(n,mN)型
21例3.(x3)4(x)8的展开式中整理后的常数项等于 . xx22rr解析;(x3)4的通项公式为Tr1C4()r(x3)4rC4(2)rx124r,令
xx2332=-32, 124r0,则r3,这时得(x3)4的展开式中的常数项为C4x1k1k8kk82k,令82k0,则k4,这时得(x)8的通项公式为Tk1C8()xC8xxx121(x)8的展开式中的常数项为C84=70,故(x3)4(x)8的展开式中常数项
xxxnm等于327038。
例4.在(1x)5(1x)6的展开式中,含x3的项的系数是( )
1 / 5
(A)5 (B) 5 (C) 10 (D) 10
解析:(1x)5中x3的系数C5310, (1x)6中x3的系数为
3C6(1)320,故(1x)5(1x)6的展开式中x3的系数为10,故选D 。
评注:求型如(ab)n(cd)m(n,mN)的展开式中某一项的系数,可分别展开两个二项式,由多项式加减法求得所求项的系数。
nm(ab)(cd)(n,mN)型 三 、
27例5.(x1)(x2)的展开式中x3项的系数是 。
13(2)6和C7(2)4,故解析:(x2)7的展开式中x、x3的系数分别为C713(2)6+C7(2)4=1008。 (x21)(x2)7的展开式中x3项的系数为C7例6.x1x1的展开式中x5的系数是( )
(A )14 (B )14 (C )28 (D) 28
略解:(x1)8的展开式中x4、x5的系数分别为C84和C85,故x1x1 展开式中x5的系数为C84C8514,故选B。
评注:求型如(ab)n(cd)m(n,mN)的展开式中某一项的系数,可分别展开两个二项式,由多项式乘法求得所求项的系数。
四 、(abc)n88(nN)型
x1例7.(2)5的展开式中整理后的常数项为 .
2xk1x1x1k2x5解法一:(2)=()2,通项公式Tk1C52()5k,
2x2x2x5x1()5k的通项公式为Tr1C5rkxrx5kr2(5kr)C5rkx52rk2kr5,令2x52rk0,则k2r5,可得k1,r2或k3,r1或k5,r0。
当k1,r2时,得展开式中项为CC222152412152; 2 2 / 5
31当k3,r1时,,得展开式中项为C5C22221202; 5当k5,r0时,得展开式中项为C54242。
152632x120242综上,(2)5的展开式中整理后的常数项为。 222xx222x25(x2)2x15)=解法二:(2)=(2x2x(2x)55(x2)10=,对于二5(2x)r10r项式(x2)10中,Tr1C10x(2)r,要得到常数项需10r5,即r5。所5C10(2)5632以,常数项为。 522x1x1解法三:(2)5是5个三项式(2)相乘。常数项的产生有三
2x2xx1x种情况:在5个相乘的三项式(2)中,从其中一个取,从另外4个三
2x21项式中选一个取,从剩余的3个三项式中取常数项相乘,可得
xx11113从其中两个取,从另外3个三项式中选两个取,C5C4C3(2)3202;22x115从剩余的1个三项式中取常数项相乘,可得C52()2C3222;从5个相
22x15乘的三项式(2)中取常数项相乘,可得C5(2)5=42。
2xx1综上,(2)5的展开式中整理后的常数项为
2x20215263242。 22评注:解法一、解法二的共同特点是:利用转化思想,把三项式转化为二项式来解决。解法三是利用二项式定理的推导方法来解决问题,本质上是利用加法原理和乘法原理,这种方法可以直接求展开式中的某特定项。
mm1n五 、(ab)(ab)L(ab)(m,nN,1mn) 型
例8.在(1x)(1x)2(1x)6的展开式中,x2项的系数是 。(用数字作答)
22C32C4C52C6235。 解析:由题意得x2项的系数为C2 3 / 5
例9.在(1-x)+(1-x)+(1-x)+(1-x)的展开式中,含x的项的系数是( )
(A) 74 (B) 121 (C) -74 (D) -121 解析:(1-x)
8
5
5
6
7
8
3
+(1-x)
6
+(1-x)
7
+(1-
(1x)5[1(1x)4](1x)5(1x)9 x)=
1(1x)x(1x)5中x4的系数为C545,(1x)9中x4的系数为-C94126,-126+5= -
121,故选D。
评注:例8的解法是先求出各展开式中x2项的系数,然后再相加;例9则从整体出发,把原式看作首相为(1-x)5,公比为(1-x)的等比数列的前4项和,用等比数列求和公式减少项数,简化了运算。例8和例9的解答方法是求
(ab)m(ab)m1L(ab)n(m,nN,1mn)的展开式中某特定项系数的
两种常规方法。
六 、求展开式中若干项系数的和或差
例10.若(12x)2004a0a1xa2x2...a2004x2004(xR),
则(a0a1)(a0a2)(a0a3)(a0a2004)_______。(用数字作答)
解析:在(12x)2004a0a1xa2x2...a2004x2004中,令x0,则a01, 令x1,则a0a1a2a3a2004(1)20041 故(a0a1)(a0a2)(a0a3)(a0a2004) =2003a0+a0a1a2a3a20042004。
例11.(2x3)4a0a1xa2x2a3x3a4x4,则(a0a2a4)2(a1a3)2的值为( )
(A) 1 (B) -1 (C) 0 (D) 2 解析:在(2x3)4a0a1xa2x2a3x3a4x4中, 令x1,可得a0a1a2a3a4(23)4,
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令x1,可得a0a1a2a3a4(23)4
所以,(a0a2a4)2(a1a3)2=(a0a2a4a1a3)(a0a2a4a1a3)
=(a0a1a2a3a4)(a0a1a2a3a4)=(23)4(23)4=1,故
选A。
。赋值法是给代数评注:求展开式中若干项系数的和或差常采用“赋值法”
式(或方程或函数表达式)中的某些字母赋予一定的特殊值,从而达到便于解决问题的目的,它普遍适用于恒等式,是一种重要的解题方法。实际上赋值法所体现的是从一般到特殊的转化思想,在高考题中屡见不鲜,特别是在二项式定理中的应用尤为明显,巧赋特值可减少运算量。
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