2026版步步高大一轮高考数学复习第十章计数原理、概率、随机变量及其分布第3节二项式定理第3节二项式定理
考试要求能用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.
【知识梳理】
1.二项式定理
(1)二项式定理:(a+b)n=Ceq\o\al(0,n)an+Ceq\o\al(1,n)an-1b+…+Ceq\o\al(k,n)an-kbk+…+Ceq\o\al(n,n)bn(n∈N*);
(2)通项:Tk+1=Ceq\o\al(k,n)an-kbk,k=0,1,2,…,n,它表示第k+1项;
(3)二项式系数:二项展开式中各项的系数Ceq\o\al(0,n),Ceq\o\al(1,n),…,Ceq\o\al(n,n).
2.二项式系数的性质
性质
性质描述
对称性
与首末等距离的两个二项式系数相等,即Ceq\o\al(m,n)=Ceq\o\al(n-m,n)
增减性
二项式系数Ceq\o\al(k,n)
当k<eq\f(n+1,2)(n∈N*)时,是递增的
当k>eq\f(n+1,2)(n∈N*)时,是递减的
二项式系数
最大值
当n为偶数时,中间的一项取得最大值
当n为奇数时,中间的两项与相等且取得最大值
3.各二项式系数和
(1)(a+b)n展开式的各二项式系数和:Ceq\o\al(0,n)+Ceq\o\al(1,n)+Ceq\o\al(2,n)+…+Ceq\o\al(n,n)=2n.
(2)奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即Ceq\o\al(0,n)+Ceq\o\al(2,n)+Ceq\o\al(4,n)+…=Ceq\o\al(1,n)+Ceq\o\al(3,n)+Ceq\o\al(5,n)+…=2n-1.
[常用结论与微点提醒]
(a+b)n的展开式形式上的特点:
(1)项数为n+1;
(2)各项的次数和都等于二项式的幂指数n,即a与b的指数的和为n;
(3)字母a按降幂排列,从第一项开始,次数由n逐项减1直到零;字母b按升幂排列,从第一项起,次数由零逐项增1直到n;
(4)二项式系数从Ceq\o\al(0,n),Ceq\o\al(1,n),一直到Ceq\o\al(n-1,n),Ceq\o\al(n,n).
【诊断自测】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)Ceq\o\al(k,n)an-kbk是二项展开式的第k项.()
(2)二项展开式中,二项式系数最大的项为中间一项.()
(3)(a+b)n的展开式中某一项的二项式系数与a,b无关.()
(4)(a+b)n某项的系数是该项中非字母因数部分,包括符号等,与该项的二项式系数不同.()
答案(1)×(2)×(3)√(4)√
解析二项展开式中Ceq\o\al(k,n)an-kbk是第k+1项,二项式系数最大的项为中间一项或中间两项,故(1)(2)均不正确.
2.(选修三P34T1改编)在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是()
A.74 B.121 C.-74 D.-121
答案D
解析将(1-x)5,(1-x)6,(1-x)7,(1-x)8中含x3项的系数分别相加,即得展开式中含x3项的系数为Ceq\o\al(3,5)(-1)3+Ceq\o\al(3,6)(-1)3+Ceq\o\al(3,7)(-1)3+Ceq\o\al(3,8)(-1)3=-121.
3.(选修三P38T3改编)在(1-2x)10的展开式中,各项系数的和是________.
答案1
解析令x=1,可得各项系数的和为(1-2)10=1.
4.(选修三P31T4改编)(1+x+x2)(1-x)10的展开式中x4的系数为________.
答案135
解析∵(1-x)10展开式的通项为
Tr+1=Ceq\o\al(r,10)(-x)r,
令r=4,3,2分别得展开式含x4,x3,x2的系数为Ceq\o\al(4,10),-Ceq\o\al(3,10),Ceq\o\al(2,10).故展开式中含x4的系数为
Ceq\o\al(4,10)-Ceq\o\al(3,10)+Ceq\o\al(2,10)=135.
考点一展开式中的通项
角度1求二项展开式的特定项
例1(1)(2023·天津卷)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x3-\f(1,x)))eq\s\up12(6)的展开式中,x2的系数是________.
答案60
解析法一二项式eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x3-\f(1,x)))eq\