二項式定理常見的解題策略

二項式定理有關(guān)問題,是中學(xué)數(shù)學(xué)中的一個重要知識點,在歷年的高考中幾乎每年都有涉及. 因此掌握二項式定理問題的常見題型及其解題策略是十分必要的. 其考試題型主要有:求展開式中指定的項、求展開式中某一項的系數(shù)或二項式系數(shù)、求展開式中的系數(shù)和等,其難度不會太大,但題型可能較靈活.在高考中通常是以易題出現(xiàn),主要以選擇題、填空題和解答題的形式考查,其試題難度屬中檔題.

類型一 求展開式中指定的項或某一項的系數(shù)或二項式系數(shù)

求二項展開式中的系數(shù)問題

使用情景:求展開式中指定的項或某一項的系數(shù)或二項式系數(shù)
解題步驟:

第一步 首先求出二項展開式的通項;
第二步 根據(jù)已知求出展開式中指定的項或某一項的系數(shù)或二項式系數(shù);
第三步 得出結(jié)論.
例1. (1-2x)^4展開式中第3項的二項式系數(shù)為( )
A.6 B.-6 C.24 D.-24
【答案】A
【解析】第三項的二項式系數(shù)為C_4^2=6,選A.

【總結(jié)】求二項展開式有關(guān)問題的常見類型及解題策略

(1)求展開式中的特定項,可依據(jù)條件寫出第x+1項,再由特定項的特點求出x值即可。

(2)已知展開式的某項,求特定項的系數(shù).可由某項得出參數(shù)項,再由通項寫出第r+1項,由特定項得出r值,最后求出其參數(shù).

類型二 二項式系數(shù)的性質(zhì)與各項系數(shù)和

二項式系數(shù)的性質(zhì)與各項系數(shù)和

使用情景:二項式系數(shù)的性質(zhì)與各項系數(shù)和
解題步驟:

第一步 觀察題意特征,合理地使用賦值法;
第二步 區(qū)別二項式系數(shù)與展開式中項的系數(shù),靈活利用二項式系數(shù)的性質(zhì);
第三步 得出結(jié)論.

例2

(1)設(shè)(1+x)^n=a_0+a_1x+a_2x^2+…+a_nx^n,若a_1+a_2+…+a_n=63,則展開式中系數(shù)最大的項是(  )
A.15x^2 B.20x^3 C.21x^3 D.35x3
(2)若\left(x+\cfrac{1}{x}\right)^n的展開式中第3項與第7項的二項式系數(shù)相等,則該展開式中\cfrac{1}{x^2}的系數(shù)為________.
【答案】 (1)B;(2)56.
【解析】

(1)\because(1+x)^n=a_0+a_1x+a_2x^2+…+a_nx^n,

x=0,a_0=1

x=1,則\because(1+1)^n=a_0+a_1x+a_2x^2+…+a_nx^n,\because n=6,

(1+x)^6的展開式二項式系數(shù)最大項的系數(shù)最大,

\therefore(1+x)^6的展開式系數(shù)最大項為T_4=C_5^3x^3=20x^3

(2)由題意知,C_n^2=C_n^6,\therefore n=8

\therefore T_{r+1}=C_8^r\cdot x^{8-r}\cdot\left(\cfrac{1}{x}\right)^r=C_8^r\cdot x^{8-2r},

當(dāng)8-2r=-2時,r=5,\therefore \cfrac{1}{x^2}的系數(shù)為C_8^5=C_8^3=56

【總結(jié)】

(1)第(1)小題求解的關(guān)鍵在于賦值,求出a_0與n的值;第(2)小題在求解過程中,常因把n的等量關(guān)系表示為C_n^3=C_n^7,而求錯n的值.

(2)求解這類問題要注意:

①區(qū)別二項式系數(shù)與展開式中項的系數(shù),靈活利用二項式系數(shù)的性質(zhì);

②根據(jù)題目特征,恰當(dāng)賦值代換,常見的賦值方法是使得字母因式的值或目標(biāo)式的值為1,-1.

類型三 二項式定理的應(yīng)用

二項式定理的應(yīng)用

使用情景:使用二項式定理處理整除問題
解題步驟:

第一步 通常把底數(shù)寫成除數(shù)(或與余數(shù)密切相關(guān)聯(lián)的數(shù))與某數(shù)的和或差的形式;
第二步 再用二項式定理展開,但要注意兩點:一是余數(shù)的范圍,a=cr+b,其中余數(shù)∈[0,r),r是除數(shù),切記余數(shù)不能為負(fù),二是二項式定理的逆用.;
第三步 得出結(jié)論.

例3 .設(shè)a∈Z,且0≤a<13,若51^{2012}+a能被13整除,則a=(  )
A.0 B.1 C.11 D.12
【答案】D.
【解析】 51^{2012}+a=(52-1)^{2012}+a

=C_{2012}^0\cdot52^{2012}-C_{2012}^1\cdot52^{2011}+...+C_{2012}^{2011}\times52\cdot(-1)^{2011}+C_{2012}^{2012}$$\cdot(-1)^{2012}+a,

\because=C_{2012}^0\cdot52^{2012}-C_{2012}^1\cdot52^{2011}+...+C_{2012}^{2011}\times52\cdot(-1)^{2011}能被13整除。且51^{2012}+a能被13整除,

\therefore C_{2012}^{2012}\cdot(-1)^{2012}+a=1+a也能被13整除

因此a可取值12

【總結(jié)】:在使用二項式定理展開,但要注意兩點:一是余數(shù)的范圍,a=cr+b,其中余數(shù)b∈[0,r),r是除數(shù),切記余數(shù)不能為負(fù),二是二項式定理的逆用.

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