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第 82 炼 求二项式展开后的某项
一、基础知识:
1、二项式
a b
n
N
n
展开式
n
Cn0an
Cn1an 1b
Cn2an
2b2
C nr an r br
Cnn bn
a b
,从恒等式中我们可以
发现这样几个特点
(1) a
n
n 1
b 完全展开后的项数为
(2)展开式按照 a 的指数进行降幂排列,对于展开式中的每一项,
a,b 的指数呈此消彼长
的特点。指数和为
n
(3)在二项式展开式中由于按
a 的指数进行降幂排列,所以规定“
+ ”左边的项视为 a ,
右边的项为 b ,比如:
n
n
x 的指数
x 1 与 1 x 虽然恒等,但是展开式却不同,前者按
1的指数降幂排列。如果是
n
a
b
n
降幂排列,后者按
a b ,则视为
进行展开
(4)二项展开式的通项公式
Tr 1
Cnr an r br
(注意是第 r
1
项)
2、二项式系数:项前面的
Cn0 , Cn1 ,
,Cnn 称为二项式系数,二项式系数的和为
2n
二项式系数的来源:多项式乘法的理论基础是乘法的运算律(分配律,交换律,结合律) ,
所以在展开时有这样一个特征: 每个因式都必须出项, 并且只能出一项, 将每个因式所出的
对于 a
n
b 相乘,对于 an r br
项乘在一起便成为了展开时中的某项。
b 可看作是 n 个 a
意味着在这 n 个 a b 中,有 n
r 个式子出 a ,剩下 r 个式子出 b ,那么这种出法一共
有 Cnr 种。所以二项式展开式的每一项都可看做是一个组合问题。而二项式系数便是这个组
合问题的结果。
3、系数:是指该项经过化简后项前面的数字因数
注:( 1)在二项式定理中要注意区分二项式系数与系数。 二项式系数是展开式通项公式中的
Cnr ,对于确定的一个二项式,二项式系数只由
r 决定。而系数是指展开并化简后最后项前
2x
5
面的因数,其构成一方面是二项式系数,同时还有项本身的系数。例如:
1
展开式
中第三项为 T3
3
,其中 C52 为该项的二项式系数, 而 T3
C52
2x
3
80x3
C52 2x 12
12
化简后的结果
80 为该项的系数
(2)二项式系数与系数的概念不同,但在某些情况下可以相等:当二项式中每项的系数均
为 1 时(排除项本身系数的干扰)
x
5
,则展开后二项式系数与系数相同。例如
1
展开式
的第三项为 T3
C52
3
12 ,可以计算出二项式系数与系数均为
10
x
3、有理项:系数为有理数
, 次数为整数的项,比如
2x2 , 1
就是有理项,而 3 x,
5x 就不是
5x
有理项。
4、 a
n
n
b 与 a
b
的联系:首先观察他们的通项公式:
a b
n
Cnr an r br
n
: Tr'
Cnr an r
b
r
r
: Tr 1
a b
1
1 Cnr an r br
两者对应项的构成是相同的,
对应项的系数相等或互为相反数。
其绝对值相等。 所以在考虑
a b
n
a
b
n
系数的绝对值问题时,可将其转化为求
系数的问题
5、二项式系数的最大值:在
Cn0, Cn1 , ,Cnn 中,数值最大的位于这列数的中间位置。若
n 为
奇数(共有偶数项) ,则最大值为中间两个,例如
n
5 时,最大项为 C52
C53 ,若 n 为偶数
(共有奇数数项) ,则最大值为中间项,例如
n
6
时,最大项为 C63
证明:在 Cn0 ,Cn1 ,
,Cnn 中的最大项首先要比相邻的两项大,所以不妨设最大项为
Cnr ,则有
n!
n!
1
1
Cnr
Cnr 1
r ! n r !
r 1 ! n
r 1 !
r
n 1 r
Cnr
Cnr 1
n!
n!
1
1
r ! n r !
r 1 ! n
r 1 !
n r
r 1
r
n
1
2
n 1
n
1
所以解得:
即
n
1
2
r
r
2
2
所以当 n 为奇数时( n
2k
1 ),不等式变为 k
1 r
k ,即 r k
1或 r
k 为中间项
当 n 为偶数时( n
2k ),不等式变为 k
1
r
k+ 1
,即 r
k 为中间项
2
2
6、系数的最大值:由于系数受二项式系数与项自身系数影响,所以没有固定的结论,需要
计算所得,大致分为两种情况:
n
_ _ 型:不妨设项 Tr 1 的系数为 Pr 1
,则理念与二项式系数最值类似,最大值首先要
Pr 1
Pr
,再根据通项公式代入解不等式即可
比相邻项大,所以有
Pr 1
Pr
2
n
_ _ 型:其展开式的特点为项的符号有正有负,所以
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