7.4二项式定理第一课时二项式定理及应用[读教材·填要点]1.杨辉三角的特点是两条斜边上的数字都是1,其余的数都是它“肩上”的两个数的和.2.二项式定理对于正整数n,(a+b)n=Can+Can-1b+…+Can-rbr+…+Cbn.3.二项展开式的通项公式我们称Can-rbr是二项展开式的第r+1项,其中C称作第r+1项的二项式系数.把Tr+1=Can-rbr(其中0≤r≤n,r∈N,n∈N+)叫做二项展开式的通项公式.[小问题·大思维]1.二项展开式中的字母a,b能交换位置吗?提示:二项展开式中的字母a,b是不能交换的,即虽然(a+b)n与(b+a)n结果相同,但(a+b)n与(b+a)n的展开式是有区别的,二者的展开式中的项的排列顺序是不同的,二者不能混淆,如(a+b)3的展开式中第2项是3a2b,而(b+a)3的展开式中第2项是3ab2,两者是不同的.2.二项式定理中,项的系数与二项式系数有什么区别?提示:二项式系数C与展开式中对应项的系数不一定相等,二项式系数仅与二项式的指数及项数有关,与二项式无关,项的系数与二项式、二项式的指数及项数均有关.二项式定理的应用[例1](1)求4的展开式;(2)化简:(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1).[解](1)法一:4=C(3)4+C(3)3·+C(3)2·2+C(3)·3+C·4=81x2+108x+54++.法二:4===(81x4+108x3+54x2+12x+1)=81x2+108x+54++.(2)原式=C(x-1)5+C(x-1)4+C(x-1)3+C(x-1)2+C(x-1)+C(x-1)0-1=[(x-1)+1]5-1=x5-1.(1)记准、记熟二项式(a+b)n的展开式,是解答好与二项式有关问题的前提条件,对于较复杂的二项式,有时先化简再展开更简捷.(2)逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律及各项的系数.1.(1)求5的展开式;(2)化简:(2x+1)5-5(2x+1)4+10(2x+1)3-10(2x+1)2+5(2x+1)-1.解:(1)法一:5=C(2x)5-C(2x)4·+C(2x)3·2-C(2x)2·3+C(2x)·4-C·5=32x5-80x2+-+-.法二:5=5=-(1-2x3)5=-[1-C(2x3)+C(2x3)2-C(2x3)3+C(2x3)4-C(2x3)5]=-+-+-80x2+32x5.(2)原式=C(2x+1)5-C(2x+1)4+C(2x+1)3-C(2x+1)2+C(2x+1)-C(2x+1)0=(2x+1-1)5=(2x)5=32x5.二项式系数与项的系数问题[例2](1)求二项式6的展开式中第6项的二项式系数和第6项的系数;(2)求9的展开式中x3的系数.[解](1)由已知得二项展开式的通项为Tr+1=C(2)6-r·r=26-rC·(-1)r·x,∴T6=-12·x.∴第6项的二项式系数为C=6,第6项的系数为C·(-1)5·2=-12.(2)设展开式中的第r+1项为含x3的项,则Tr+1=Cx9-r·r=(-1)r·C·x9-2r,令9-2r=3,得r=3,即展开式中第四项含x3,其系数为(-1)3·C=-84.本例问题(1)条件不变,问题改为“求第四项的二项式系数和第四项的系数”.解:由通项Tr+1=(-1)r·C·26-r·x,知第四项的二项式系数为C=20,第四项的系数为C·(-1)3·23=-160.求某项的二项式系数或展开式中含xr的项的系数,主要是利用通项公式求出相应的项,特别要注意某项二项式系数与系数两者的区别.2.已知n的展开式中,第6项为常数项.(1)求n的值;(2)求展开式中x2的系数.解:(1)n的展开式的通项为Tr+1=C·()n-r·r=rCx.又第6项为常数项,所以当r=5时,=0,即n=2r=10.(2)由(1),得Tr+1=rCx,令=2,得r=2,所以展开式中x2的系数为2C=.与展开式中的特定项有关的问题[例3](1)6的展开式中,常数项是()A.-B.C.-D.(2)若(x2-a)10的展开式中x6的系数为30,则a等于()A.B.C.1D.2[解析](1)6展开式的通项Tr+1=C(x2)6-rr=rCx12-3r,令12-3r=0,解得r=4.所以常数项为4C=.(2)依题意,注意到10的展开式的通项公式是Tr+1=C·x10-r·r=C·x10-2r,10的展开式中含x4(当r=3时)、x6(当r=2时)项的系数分别为C、C,因此由题意得C-aC=120-45a=30,由此解得a=2.[答案](1)D(2)D求展开式中特定项的方法求展开式特定项的关键是抓住其通项公式,求解时先准确写出通项,再把系数和字母分离,根据题目中所指定的字母的指数所具有的特征,列出方程或不等式即可求解.有理项问题的解法,要保证字母的指数一定为整数.3....