二项式定理中展开式系数的六种常见类型
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
T
r1
rC
10
(2y)rx10r中令
r
=4,即得
(x2y)10的展
4开式中x6y4项的系数为C
10
(2)4=840,故选A。
例2.(x
1
x
)8展开式中
x5的系数为。
解析:通项公式
T
r1
Cxr
8
8r(
1
x
)(1)Cxrrr
8
3
8r
2
3
,由题意得
8r5
,
2
则r2,故所求x
5的系数为(1)2C
8
228。
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.
xx
2
r34
2
rrr124r解析;
(x3)4的通项公式为
T
r1
C
,令
()(x)rC
44
(2)x
x
x
2
332=-32,124r0,则r3,这时得
(x3)4的展开式中的常数项为C
4x
nm
1
k
1
k8kk82k()xC
8
x
,令82k0,则k4,这时得
(x)8的通项公式为
T
k1
C
8x
x
121
(x)8的展开式中的常数项为C
8
4=70,故
(x3)4(x)8的展开式中常数项
xxx
等于327038。
例4
.
在(1x)5(1x)6的展开式中,含x3的项的系数是()
(A)
5
(B)5(C)
10
(D)10
解析:(1x)5中
x3的系数C
5
310,(1x)6中
x3的系数为
3C
6
(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C
7
(2)4,故解析:(x2)7的展开式中x、
x3的系数分别为C
7
13(2)6+C
7
(2)4=1008。(x21)(x2)7的展开式中
x3项的系数为C
7
例6
.
x1
x1
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C
8
4和C
8
5,故
x1
x1
展
开式中
x5的系数为C
8
4C
8
514,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)n
8
8
(nN)
型
x1
例7
.
(2)5的展开式中整理后的常数项为.
2x
k1
x1
x1
k
2
x
5解法一:
(2)
=
()2
,通项公式T
k1
C
5
2()5k,
2x
2x2x
5
x1
()5k的通项公式为T
r1
C
5
r
k
xrx5kr2(5kr)C
5
r
k
x52rk2kr5,令
2x
52rk0,则k2r5,可得
k1,r2
或
k3,r1
或
k5,r0
。
当
k1,r2
时,得展开式中项为CC2221
5
2
4
1
2
152
;
2
31当
k3,r1
时,,得展开式中项为C
5
C
2
2221202;
5当
k5,r0
时,得展开式中项为C
5
4242。
152632
x1
20242综上,
(2)5的展开式中整理后的常数项为。
22
2x
x222x2
5
(x2)2x1
5)=解法二:
(2)
=(
2x
2x(2x)5
5(x2)10=,对于二
5(2x)
r10r项式(x2)10中,T
r1
C
10
x(2)r,要得到常数项需10r5,即r5。所
5C
10
(2)5632
以,常数项为。
2
25
x1x1
解法三:
(2)5是5个三项式
(2)
相乘。常数项的产生有三
2x2x
x1
x
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
2x
2
1
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
x
x1
1
1
13从其中两个取,从另外3个三项式中选两个取,
C
5
C
4
C
3
(2)3202
;
2
2x
115
从剩余的1个三项式中取常数项相乘,可得
C
5
2()2C
3
222
;从5个相
22
x1
5乘的三项式
(2)
中取常数项相乘,可得C
5
(2)5=
42
。
2x
x1
综上,
(2)5的展开式中整理后的常数项为
2x
202
152632
42。
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。
mm1五、
(ab)(ab)(ab)n(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)
22C
3
2C
4
C
5
2C
6
235。解析:由题意得x
2项的系数为C
2
例9
.
在(1-x)+(1-x)+(1-x)+(1-x)的展开式中,含x的项的系数是56783
()
(A)74(B)121(C)-74(D)-121
解析
8
:(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-
(1x)5[1(1x)4](1x)5(1x)9x)
=
1(1x)x
(1x)5中
x4的系数为
C
5
45
,
(1x)9中
x4的系数为
-C
9
4126
,
-
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)m1(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)2004a
0
a
1
xa
2
x2...a
2004
x2004(xR)
,
则(a
0
a
1
)(a
0
a
2
)(a
0
a
3
)(a
0
a
2004
)_______。(用数字作答)
解析:在(12x)2004a
0
a
1
xa
2
x2...a
2004
x2004中,令x0,则a
0
1,
令x1,则a
0
a
1
a
2
a
3
a
2004
(1)20041
故(a
0
a
1
)(a
0
a
2
)(a
0
a
3
)(a
0
a
2004
)
=2003a
0
+a
0
a
1
a
2
a
3
a
2004
2004。
例11
.
(2x3)4a
0
a
1
xa
2
x2a
3
x3a
4
x
的值为()
(A)1(B)-1(C)0(D)2
解析:在
(2x3)4a
0
a
1
xa
2
x2a
3
x3a
4
x4中,
令x1,可得a
0
a
1
a
2
a
3
a
4
(23)4,
令x1,可得a
0
a
1
a
2
a
3
a
4
(23)4
4,则(a
0
a
2
a
4
)2(a
1
a
3
)2
所以,
(a
0
a
2
a
4
)2(a
1
a
3
)2=(a
0
a
2
a
4
a
1
a
3
)(a
0
a
2
a
4
a
1
a
3
)
=(a
0
a
1
a
2
a
3
a
4
)(a
0
a
1
a
2
a
3
a
4
)=(23)4(23)4=1
,故
选
A。
评注:
求展开式中若干项系数的和或差常采用“赋值法”。
赋值法是给代数式
(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。
本文发布于:2022-12-03 19:04:55,感谢您对本站的认可!
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