二项式定理常见题型剖析
2016-05-14陈静
陈静
二项式定理研究的是一种特殊的多项式——二项式乘方的展开式,是培养观察、归纳能力的好题材. 二项式定理是以公式形式表现二项式的正整数幂的展开式在指数、项数、系数等方面内在联系的重要定理,集中体现了二项式展开式中的指数、项数、系数的变化. 它是求展开式的某些项(如含指定幂的项、常数项、中间项、有理项、系数最大的项等)以及系数的重要公式.
二项式定理在高考中每年一道题,试题难度不大,与教材习题相当. 因此,学习时要重视基础,熟练掌握二项式定理的展开式、通项公式、二项式系数的性质等原理,不必追求难解题.
系数问题
例1 [(xy-yx)4]的展开式中的[x3y3]的系数为________.
解析 方法1:[(xy-yx)4=xy(x-y)4]
[=x2y2(x-y)4,]
故只需求出[x-y4]的展开式中含[xy]的项的系数.
易知所求为[C24?(-1)2=6].
方法2:[Tr+1=Cr4?(xy)4-r?(-yx)r]
[=(-1)r?x4-r?y4-r2?yr?xr2=(-1)r?Cr4?x4-r2?y2+r2.]
依题意得,令[4-r2=3]且[2+r2=3],解得,[r=2].
所以展开式中的[x3y3]的系数为[C24?(-1)2=6].
点拨 先化简后计算是解答某些数学问题的基本策略,方法1通过对底式进行因式分解化简使得问题简单化,方法2则是直接套用展开式的通项公式. 若对二项式展开式的性质有更深入的理解,结合有关字母次数的对称性也可直接得出展开式中[x3y3]的系数为[C24(-1)2=6].
例2 二项式[(3x3+1x)n]的展开式的各项系数的和为[p],所有二项式系数的和为[s],若[p+s=272],则[n]等于多少?
解析 若[(3x3+1x)n=a0+a1x+a2x2+???+anxn],
则[p=a0+a1+???+an],[s=C0n+…+Cnn=2n].
令[x=1]得,[p=4n].
又[p+s=272],
即[4n+2n=272?(2n+17)(2n-16)=0],
解得,[2n=16或2n=-17(舍去)].
[∴n=4].
点拨 要正确区分各项系数与各二项式系数的概念,并知道如何求解. 二项式系数的和为[C0n+C1n+C2n][+…+Crn+…+Cnn=2n],各项系数和只需令各个字母的值为1即可.
例3 对于任意实数[x]有[x3=a0+a1(x-2)][+a2(x-2)2][+a3(x-2)3],则[a2=____].
解析 方法1:换元法……
