(完整版)二项式定理
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二项式定理二项式定理是高中数学的重要内容之一、它是一个基本的公式,用来展开二项式的幂次。
在代数学中有广泛应用,并在组合数学、高等数学等领域中发挥了重要作用。
本文将介绍二项式定理的概念、基本公式以及一些常见的应用。
一、二项式定理的概念和基本公式二项式定理的概念:二项式定理是用来展开二项式的幂次的公式。
简而言之,就是把形如(a+b)^n的表达式展开成多项式的形式。
基本公式:根据二项式定理,我们可以得到二项式的展开式。
对于(a+b)^n,其中a和b为任意实数,n为非负整数,根据二项式定理,展开式为:(a+b)^n=C(n,0)a^n+C(n,1)a^(n-1)b+C(n,2)a^(n-2)b^2+...+C(n,k)a^(n-k)b^k+...+C(n,n)b^n其中,C(n,k)表示组合数,即从n个元素中选择k个元素的组合数。
C(n,k)可以用组合数公式计算得到:C(n,k)=n!/(k!(n-k)!)C(n,k)即为"n choose k",读作"n中取k"。
二、二项式定理的应用1.二项式定理的应用于计算:二项式定理可以用于计算各种二项式的展开式,特别是高次幂的情况。
通过展开式,我们可以计算出结果,以及每一项的系数。
例如,我们可以用二项式定理来计算(a+b)^4的展开式为:(a+b)^4 = C(4,0)a^4 + C(4,1)a^3b + C(4,2)a^2b^2 + C(4,3)ab^3 + C(4,4)b^4= a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^42.二项式定理的应用于排列组合问题:二项式定理在排列组合问题中也有广泛的应用。
对于排列组合问题,可以使用组合数来解决。
而组合数又可以使用二项式定理来计算。
例如,我们要从n个元素中选取k个元素,所有可能的方案数可以用组合数C(n,k)表示。
由于组合数可以用二项式定理来计算,我们可以直接得到结果。
二项式定理所有公式二项式定理啊,这可是高中数学里挺重要的一部分呢!咱们先来说说二项式定理到底是啥。
二项式定理就是指$(a+b)^n$ 展开后的式子。
这里面就有一系列的公式。
比如说,$(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,$(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b +3ab^2 + b^3$ 。
那如果是更高次幂呢,像$(a+b)^4$ 、$(a+b)^5$ 等等,展开就会更复杂一些。
咱们来具体看看二项式定理的通项公式:$T_{r+1} = C_{n}^r a^{n-r}b^r$ 。
这里的 $C_{n}^r$ 叫做二项式系数,计算方法是 $C_{n}^r =\frac{n!}{r!(n-r)!}$ 。
给大家讲个我之前遇到的事儿吧。
有一次我在课堂上讲二项式定理,有个学生就特别迷糊,怎么都弄不明白这个系数是怎么来的。
我就给他举了个例子,说假如咱们要从 5 个不同的苹果里选 2 个,有多少种选法?这其实就和二项式系数的计算是一个道理。
咱们先算5 的阶乘,就是 5×4×3×2×1,然后 2 的阶乘是 2×1,3 的阶乘是 3×2×1,用 5 的阶乘除以 2 的阶乘和 3 的阶乘的乘积,就能得到从 5 个里选 2 个的组合数,这就和二项式系数的计算是一样的思路。
这学生听了之后,恍然大悟,后来做这类题就很少出错啦。
再来说说二项式定理的性质。
二项式系数具有对称性,就是说$C_{n}^r = C_{n}^{n-r}$ 。
而且二项式系数的和是 $2^n$ ,也就是当$a = b = 1$ 时,$(1 + 1)^n = 2^n$ 。
在解题的时候,二项式定理用处可大啦。
比如求展开式中的特定项,或者求系数之和等等。
咱们拿个具体的题目来看看。
比如说求 $(2x - 1)^6$ 展开式中$x^3$ 的系数。
那咱们先根据通项公式,$T_{r+1} = C_{6}^r (2x)^{6-r} (-1)^r$ ,要得到 $x^3$ ,那 $6 - r = 3$ ,所以 $r = 3$ 。
二项式定理公式大全一、二项式定理基本公式。
1. 二项式定理。
- 对于(a + b)^n=∑_k = 0^nC_n^ka^n - kb^k,其中C_n^k=(n!)/(k!(n - k)!),n∈N^*。
- 例如,当n = 3时,(a +b)^3=C_3^0a^3b^0+C_3^1a^2b^1+C_3^2a^1b^2+C_3^3a^0b^3。
- 计算各项系数:- C_3^0=(3!)/(0!(3 - 0)!)=1- C_3^1=(3!)/(1!(3 - 1)!)=(3!)/(1!2!)=3- C_3^2=(3!)/(2!(3 - 2)!)=(3!)/(2!1!)=3- C_3^3=(3!)/(3!(3 - 3)!)=1- 所以(a + b)^3=a^3+3a^2b + 3ab^2+b^3。
2. 二项展开式的通项公式。
- 二项式(a + b)^n展开式的第k + 1项T_k+1=C_n^ka^n - kb^k(k =0,1,·s,n)。
- 例如,在(x + 2)^5中,其通项公式为T_k + 1=C_5^kx^5 - k2^k。
当k = 2时,T_3=C_5^2x^5 - 22^2。
- 计算C_5^2=(5!)/(2!(5 - 2)!)=(5×4)/(2×1)=10- 所以T_3=10x^3×4 = 40x^3二、二项式系数的性质。
1. 对称性。
- 在二项式(a + b)^n的展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即C_n^k=C_n^n - k。
- 例如,在(a + b)^5的展开式中,C_5^1=C_5^4,C_5^2=C_5^3。
- 计算C_5^1=(5!)/(1!(5 - 1)!)=5,C_5^4=(5!)/(4!(5 - 4)!)=5;C_5^2=(5!)/(2!(5 - 2)!)=10,C_5^3=(5!)/(3!(5 - 3)!)=10。
完整版)二项式定理知识点及典型题型总结二项式定理一、基本知识点1、二项式定理:(a+b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^(n-1)b +。
+ C(n,n)b^n (n∈N*)2、几个基本概念1)二项展开式:右边的多项式叫做(a+b)^n的二项展开式2)项数:二项展开式中共有n+1项3)二项式系数:C(n,r) = n!/r!(n-r)!4)通项:展开式的第r+1项,即T(r+1) = C(n,r) * a^(n-r) * b^r3、展开式的特点1)系数都是组合数,依次为C(n,1)。
C(n,2)。
…。
C(n,n)2)指数的特点①a的指数由n到0(降幂)。
②b的指数由0到n(升幂)。
XXX和b的指数和为n。
3)展开式是一个恒等式,a,b可取任意的复数,n为任意的自然数。
4、二项式系数的性质:1)对称性: 在二项展开式中,与首末两端等距离的任意两项的二项式系数相等.2)增减性与最值: 二项式系数先增后减且在中间取得最大值当n是偶数时,中间一项取得最大值C(n,n/2)当n是奇数时,中间两项相等且同时取得最大值C(n,(n-1)/2)C(n-1.m) = C(n。
m) + C(n。
m-1)C(n,0) + C(n,1) +。
+ C(n,n) = 2^n3)二项式系数的和:奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数和.即 C(n,0) - C(n,2) + C(n,4) -。
= 2^(n-1)二项式定理的常见题型一、求二项展开式1.“(a+b)^n”型的展开式例1.求(3x+2y)^42.“(a-b)^n”型的展开式例2.求(3x-2y)^43.二项式展开式的“逆用”例3.计算1-3C(n,1) + 9C(n,2) - 27C(n,3) +。
+(-1)^n*3nC(n,n)二、通项公式的应用1.确定二项式中的有关元素例4.已知((-ax)/(9x^2+1))^9的展开式中x^3的系数为9,常数a的值为1/32.确定二项展开式的常数项例5.(x-3/x)^10展开式中的常数项是2433.求单一二项式指定幂的系数例6.(x^2-3y)^6中x^3y^3的系数为-540三、求几个二项式的和(积)的展开式中的条件项的系数例7.(x-1)^-1(x-1)^2(x-1)^3(x-1)^4(x-1)^5的展开式中,x^2的系数等于-101.展开式中,求(x-2)(x^2+1)^7展开式中x^3的系数。
可编辑修改精选全文完整版高中数学知识点总结---二项式定理1. ⑴二项式定理:n n n r r n r n n n n nn b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- . 展开式具有以下特点:① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n r n n n n C C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开. ⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b a C T r r n r n r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等;②二项展开式的中间项二项式系数.....最大. I. 当n 是偶数时,中间项是第12+n 项,它的二项式系数2nn C 最大; II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,它们的二项式系数2121+-=n n n n C C 最大.③系数和:1314201022-=++=+++=+++n n n n n n n n n n n C C C C C C C C附:一般来说b a by ax n ,()(+为常数)在求系数最大的项或最小的项...........时均可直接根据性质二求解. 当11≠≠b a 或时,一般采用解不等式组11111(,+-+-+⎩⎨⎧≤≤⎩⎨⎧≥≥k k k k k k k k k k T A A A A A A A A A 为或的系数或系数的绝对值)的办法来求解.⑷如何来求n c b a )(++展开式中含r q p c b a 的系数呢?其中,,,N r q p ∈且n r q p =++把n n c b a c b a ])[()(++=++视为二项式,先找出含有r C 的项r r n r n C b a C -+)(,另一方面在r n b a -+)(中含有q b 的项为q p q r n q q r n q r n b a C b a C ----=,故在n c b a )(++中含r q p c b a 的项为r q p q r n r n c b a C C -.其系数为r r q p n p n q r n r n C C C p q r n q r n q r n r n r n C C --==---⋅-=!!!!)!(!)!()!(!!. 2. 近似计算的处理方法.当a 的绝对值与1相比很小且n 不大时,常用近似公式na a n +≈+1)1(,因为这时展开式的后面部分n n n n na C a C a C +++ 3322很小,可以忽略不计。
二项式定理知识点总结资料
二项式定理是代数学中的一个重要定理,它用于计算任意正整数指数的二项式的展开式。
二项式定理的数学表达式为:
(a+b)^n = C(n,0) * a^n * b^0 + C(n,1) * a^(n-1) * b^1 + ... +
C(n,n-1) * a^1 * b^(n-1) + C(n,n) * a^0 * b^n
其中,n为任意正整数,a和b为实数或变量,C(n,k)表示组合数,计算公式为:
C(n,k) = n! / (k! * (n-k)!)
该公式表示从n个不同元素中选择k个元素的组合数。
二项式定理的主要思想是将二项式展开为一系列的项,并且每一项的指数和为n,系数为组合数。
通过这种方式,可以计算出任意正整数指数的二项式的展开式。
二项式定理的应用包括:
1. 计算二项式系数。
通过使用二项式定理可以计算出任意两个数之和的平方的展开式,从而得到二项式系数的计算公式。
2. 计算多项式。
通过使用二项式定理可以计算出任意正整数指数的多项式的展开式,从而可以计算多项式的值。
3. 计算概率。
二项式定理可以用于概率计算中的二项分布,通过计算二项分布的概率可以进行概率统计。
4. 解决组合问题。
通过使用二项式定理可以解决组合问题,包括计算排列组合、计算不重复抽样、计算置换组合等。
二项式定理是代数学中的一项重要定理,它可以用于计算任意正整数指数的二项式的展开式,以及解决一系列与组合相关的问题。
第十三讲二项式定理(全面版)资料二项式定理一、知识点1. ⑴二项式定理:nn n r r n r n n n n n n b a C b a C b a C b a C b a 01100)(+++++=+-- .展开式具有以下特点: ① 项数:共有1+n 项;② 系数:依次为组合数;,,,,,,210n n rn n n n C C C C C③ 每一项的次数是一样的,即为n 次,展开式依a 的降幕排列,b 的升幕排列展开. ⑵二项展开式的通项.n b a )+(展开式中的第1+r 项为:),0(1Z r n r b aC T rr n r n r ∈≤≤=-+.⑶二项式系数的性质.①在二项展开式中与首未两项“等距离”的两项的二项式系数相等; ②二项展开式的中间项二项式系数.....最大. I. 当n 是偶数时,中间项是第12+n项,它的二项式系数2nn C 最大;II. 当n 是奇数时,中间项为两项,即第21+n 项和第121++n 项,它们的二项式系数2121+-=n nn n C C最大. ③系数和:1314201022-=++=+++=+++n n n n n n nn n n n C C C C C C C C二、典型例题例1.已知(1-3x )9=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 9x 9,则|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9|等于A.29B.49C.39D.1例2.(2x +x )4的展开式中x 3的系数是 A.6B.12C.24D.48例3.(2x 3-x1)7的展开式中常数项是 A.14B.-14C.42D.-42例4.已知(x 23+x 31-)n 的展开式中各项系数的和是128,则展开式中x 5的系数是_____________.(以数字作答)例5.若(x +1)n =x n +…+ax 3+bx 2+cx +1(n ∈N *),且a ∶b =3∶1,那么n =_____________. 例6 如果在(x +421x)n 的展开式中,前三项系数成等差数列,求展开式中的有理项.例7求式子(|x |+||1x -2)3的展开式中的常数项.例8设a n =1+q +q 2+…+q 1-n (n ∈N *,q ≠±1),A n =C 1n a 1+C 2n a 2+…+C nn a n .(1)用q 和n 表示A n ; (2)(理)当-3<q <1时,求lim ∞→n nn A 2.例9 求(a -2b -3c )10的展开式中含a 3b 4c 3项的系数.三、练习题1.一串装饰彩灯由灯泡串联而成,每串有20个灯泡,只要有一只灯泡坏了,整串灯泡就不亮,则因灯泡损坏致使一串彩灯不亮的可能性的种数为A.20B.219C.220D.220-12.已知(x -xa )8展开式中常数项为1120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是 A.28B.38C.1或38D.1或283.(x -x1)8展开式中x 5的系数为_____________.4.若(x 3+xx 1)n 的展开式中的常数项为84,则n =_____________5.已知(x x lg +1)n 展开式中,末三项的二项式系数和等于22,二项式系数最大项为20000,求x 的值.二项式定理(第一课时)理脉络1.二项式定理:这个公式所表示的定理叫做二项式定理,右边的多项式叫做的二项展开式,它一共有项,其中各项的系数叫做二项式系数. 注:(1)(a+b)n的二项展开式具有以下特点:①它有n+1项;②各项的次数都等于二项式的幂指数n;③式中a的指数由n开始按降幂排列到0,b的指数由0开始按升幂排列到n;各项的系数依次是。
二项式定理【知识梳理】(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+…+C r n a n-r b r+…+C n n b n.这个公式称为二项式定理,1.等号右边的式子称为(a+b)n的二项展开式2.(a+b)n的二项展开式有n+1项3.其中每项系数C r n(r=0,1,2,…,n)称为二项式系数,4.C r n a n-r b r称为二项展开式的第r+1项,又称为二项式通项即:Tr+1=C r n a n-r b r(注意区别二项式系数和展开式中项的系数)【解题方法】求二项展开式的特定项的常用方法(1)对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项);(2)对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解;(3)对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致【题型归纳】1.二项式定理主要解决了三类问题,①是求二项式的展开式;②是求二项式的某些特定项;③是二项式系数与项的系数问题.2.在求解二项式的某项系数时,要注意某项的系数与某项的二项式系数之间的区别.【典例解析】1.求413⎪⎭⎫⎝⎛+xx的展开式,二项式系数和、各项系数和2. 变式训练:求52222⎪⎭⎫⎝⎛-xx的展开式二项式系数和、各项系数和3.3.求()721x +的展开式的第4项的系数为4.4.已知在n x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-3321的展开式中第6项为常数项,则=n5.5. 求二项式10221⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中的常数项【课堂小结】1.二项式定理中的字母a 、b 是不能交换的,即(a +b)n 与(b +a)n 的展开式是有区别的,两者的展开式中的项的排列顺序是不同的,两者不能混淆.2.二项式定理表示一个恒等式,对于任意的a 、b ,该等式都成立.通过对a 、b 取不同的特殊值,可给某些问题的解决带来方便【巩固练习】1.()82+x 的展开式中6x 的系数是2.若()2215b a +=+(a ,b 为有理数),则a +b 等于3.3.在5212⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 的二项展开式中,x 的系数为4.()10a x +的展开式中,7x 的系数为15,则a =5.求()()()2043111x x x ++⋅⋅⋅++++的展开式中3x 的系数。