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6.3二项式定理
第六章计数原理
6.3二项式定理
6.3.1二项式定理
例1求的展开式.
解:根据二项式定理,
.
例2(1)求的展开式的第4项的系数;
(2)求的展开式中的系数.
解:(1)的展开式的第4项是
.
因此,展开式第4理的系数是280.
(2)的展开式的通项是
.
根据题意,得
,
.
因此,的系数是
.
练习
1.写出的展开式.
2.求的展开式的第3项.
3.写出的展开式的第项.
4.的展开式的第6项的系数是
A. B. C. D.
5.在的展开式中,含的项的系数是________.
6.3.2二项式系数的性质
例3求证:在的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.
分析:奇数项的二项式系数的和为
,
偶数项的二项式系数的和为
.
由于
中的a,b可以取任意实数,因此我们可以通过对a,b适当赋值来得到上述两个系数和.
证明:在展开式
中,令,,则得
.
即
.
因此,
,
即在的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.
练习
6.填空题
(1)________;
(2)________.
7.证明:(n是偶数).
8.写出n从1到10的二项式系数表.
9.若一个集合含有n个元素,则这个集合共有多少个子集?
习题6.3
复习巩固
1.选择题
10.在的展开式中,含的项的系数是(????)
A.74 B.121 C. D.
11.的展开式中的系数为15,则(????).
A.7 B.6 C.5 D.4
12.在的展开式中,的系数是__________.
13.用二项式定理展开:
(1);
(2).
14.化简:
(1);
(2).
15.(1)求的展开式的前4项;
(2)求的展开式的第8项;
(3)求的展开式的中间一项;
(4)求的展开式的中间两项.
16.求下列各式的二项展开式中指定各项的系数.
(1)的含的项;
(2)的常数项.
综合运用
17.证明:
(1)的展开式中常数项是;
(2)的展开式的中间一项是.
18.已知的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,求这两项的二项式系数.
19.用二项式定理证明:
(1)能被整除;
(2)能被1000整除.
拓广探索
20.求证:.
21.如图反映了二项式定理产生、完备和推广所走过的漫长历程:
(1)在上述发展过程中,无论是推广还是证明,都是从特殊到一般,如今,数学研究的一个发展趋势就是尽可能地一般化.请你试一试,从推广到(m,).
(2)请你查阅相关资料,细化上述历程中的某段过程,例如从3次到n次,从二项到m项等,说说数学家是如何发现问题和解决问题的.
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参考答案:
1.
【分析】直接根据二项式定理展开即可;
【详解】解:
2.
【分析】利用二项式展开式的通项公式代入即可.
【详解】的展开式的第项为
当时,
3.
【分析】直接根据二项展开式的通项公式求解.
【详解】根据二项式展开式的通项公式可知,
,
即展开式的第项为
4.C
【分析】先写出二项式展开式的通项,通过通项求解.
【详解】由题得,
令r=5,所以,
所以的展开式的第6项的系数是.
故选C
【点睛】本题主要考查二项式展开式的系数问题,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题.
5.-15.
【分析】在的展开式中含的项即从5个因式中取4个,1个常数即可写出含的项,则可得到答案.
【详解】在的展开式中含的项即从5个因式中取4个,1个常数,
所以含的项为.
所以展开式中,含的项的系数是-15.
6.????1024????
【分析】根据组合数的性质计算即可.
【详解】(1)由组合数的性质可得;
(2)由组合数的性质知,,
,
所以.
故答案为:1024;
7.证明见解析
【分析】由分别令和可得.
【详解】,
令,得,
令,得,
两式相加得,
.
8.见解析
【分析】利用二项式定理求解即可
【详解】解:n从1到10的二项式系数表:
9.
【分析】根据子集的定义、元素与集合之间的关系和分步计数原理即可得出答案.
【详解】对于集合中的任意一个元素,它与子集的关系都有且仅有两种选择:“属于”与“不属于”,由分布乘法计数原理,集合中的n个元素在子集中的情况共有种,故这个集合共有个子集.
10.D
【分析】根据,利用通项公式得到含的项为:,进而得到其系数,
【详解】因为在,
所以含的项为:,
所以含的项的系数是的系数是,
,
故选:D
【点睛】本题主要考查二项展开式及通项公式和项的系数,还考查了运算求解的能力,属于基础题,
11.B
【分析】由题意利用二项展开式的通项公式求得的系数,再根据的系数为15,求得的值.
【