2特殊元素(或位置)优先安排
将5列车停在5条不同的轨道上,其中a列车不停在第一轨道上,b列车不停在第二轨道上,那么不同的停放方法有种 3“相邻”用“捆绑”,“不邻”就“插空”
七人排成一排,甲、乙两人必须相邻,且甲、乙都不与丙相邻,则不同的排法有多少种 4、混合问题,先“组”后“排”
对某种产品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一进行测试,至区分出所有次品为止,若所有次品恰好在第5次测试时全部发现,则这样的测试方法有种可能? 5、分清排列、组合、等分的算法区别
(1)今有10件不同奖品,从中选6件分给甲一件,乙二件和丙三件,有多少种分法?
(2) 今有10件不同奖品, 从中选6件分给三人,其中1人一件1人二件1人三件, 有多少种分法?
(3) 今有10件不同奖品, 从中选6件分成三份,每份2件, 有多少种分法? 6、分类组合,隔板处理
从6个学校中选出30名学生参加数学竞赛,每校至少有1人,这样有几种选法?
1.3.1二项式定理
第一课时
一、复习引入: ⑴(a?b)⑵(a?b)⑶(a?b)202122?a2?2ab?b2?C2a?C2ab?C2b;
031233?a3?3a2b?3ab2?b3?C3a?C3ab?C32ab2?C3b3 4?(a?b)(a?b)(a?b)(a?b)的各项都是4次式,
43即展开式应有下面形式的各项:a,ab,a2b2,ab3,b4,
0展开式各项的系数:上面4个括号中,每个都不取b的情况有1种,即C4种,a的系数是C4;恰有1个取b的情况有C4种,a340131223322b的系数是C4,恰有2个取b的情况有C4种,ab的系数是C4,恰有3个取b的情况有C4种,ab的系数
4是C4,有4都取b的情况有C4种,b的系数是C4, ∴(a?b)404132223344?C4a?C4ab?C4ab?C4ab?C4b.
44二、讲解新课: 二项式定理:(a?b)nn0n1n?Cna?Cnab?rn?rr?Cnab?nn?Cnb(n?N?)
⑴(a?b)的展开式的各项都是n次式,即展开式应有下面形式的各项:
an,anb,…,an?rbr,…,bn,
⑵展开式各项的系数:
每个都不取b的情况有1种,即Cn种,a的系数是Cn; 恰有1个取b的情况有Cn种,a10n0n1b的系数是Cn,……,
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恰有r个取b的情况有Cn种,anrn?rbr的系数是Cnr,……,
n有n都取b的情况有Cn种,b的系数是Cn, ∴(a?b)n0n1n?Cna?Cnab?rn?rr?Cnab?nn?Cnb(n?N?),
n这个公式所表示的定理叫二项式定理,右边的多项式叫
rCn(r?0,1,n)叫二项式系数,
(a?b)n的二项展开式,⑶它有n?1项,各项的系数
⑷Cnarn?rrn?rrab. br叫二项展开式的通项,用Tr?1表示,即通项Tr?1?Cn1x??1,b?x,则(1?x)n?1?Cnrr?Cnx?⑸二项式定理中,设a三、讲解范例:
例1.展开(1?解一: (1??xn 14). x.
464114111112313)?1?C4()?C4()?C4()?()4?1??2?3?4xxxxxxxxx1414144413123解二:(1?)?()(x?1)?()?x?C4x?C4x?C4x?1?
?xxx?4641?1??2?3?4.
xxxx例2.展开(2x?16). x解:(2x?161)?3(2x?1)6
xx112321[(2x)6?C6(2x)5?C6(2x)4?C6(2x)3?C6(2x)2?C6(2x)?1] 3x60121?64x3?192x2?240x?160??2?3.
xxx?第二课时
例3.求(x?a)1212的展开式中的倒数第4项 解:(x?a)的展开式中共13项,它的倒数第4项是第10项,
912?99339T9?1?C12xa?C12xa?220x3a9.
例4.求(1)(2a?3b),(2)(3b?2a)的展开式中的第3项. 解:(1)T2?166?C62(2a)4(3b)2?2160a4b2,
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(2)T2?1?C62(3b)4(2a)2?4860b4a2.
66点评:(2a?3b),(3b?2a)的展开后结果相同,但展开式中的第r项不相同 例5.(1)求(x39?)的展开式常数项; 3x(2)求(x39?)的展开式的中间两项 3x39?rx9?r3rr2r?9)?C9?3x2, 解:∵Tr?1?C()(3xr9∴(1)当9?3r?0,r?6时展开式是常数项,即常数项为T7?C96?33?2268; 2(2)(x39?)的展开式共10项,它的中间两项分别是第5项、第6项, 3x498?9T5?C?3x9?129?42510?92T?C?3x?378x3,?369x15 第三课时
例6.(1)求(1?2x)的展开式的第4项的系数; (2)求(x?719)的展开式中x3的系数及二项式系数 x解:(1?2x)的展开式的第四项是T3?1773?C7(2x)3?280x3,
∴(1?2x)的展开式的第四项的系数是280. (2)∵(x?191)的展开式的通项是Tr?1?C9rx9?r(?)r?(?1)rC9rx9?2r, xx∴9?2r?3,r?3,
∴x的系数(?1)3333C9??84,x3的二项式系数C9?84.
例7.求(x2?3x?4)4的展开式中x的系数 分析:要把上式展开,必须先把三项中的某两项结合起来,看成一项,才可以用二项式定理展开,然后再用一次二项式定理,,也可以先把三项式分解成两个二项式的积,再用二项式定理展开 解:(法一)(x2?3x?4)4?[(x2?3x)?4]4
01234?C4(x2?3x)4?C4(x2?3x)3?4?C4(x2?3x)2?42?C4(x2?3x)?43?C4?44,
显然,上式中只有第四项中含x的项,
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∴展开式中含x的项的系数是?C4(法二):(x23?3?43??768
?3x?4)4?[(x?1)(x?4)]4?(x?1)4(x?4)4
0413223404132234?(C4x?C4x?C4x?C4x?C4)(C4x?C4x?4?C4x?42?C4x?43?C4?44)
∴展开式中含x的项的系数是?C4例8.已知数最小值 33344?C44??768.
nf(x)??1?2x???1?4x?m (m,n?N*)的展开式中含x项的系数为36,求展开式中含x2项的系
分析:展开式中含x项的系数是关于m,n的关系式,由展开式中含x项的系数为36,可得2m?4n转化为关于m或n的二次函数求解 2?36,从而
解:
?1?2x?m??1?4x?n展开式中含x的项为
1111Cm?2x?Cn?4x?(2Cm?4Cn)x
∴(2Cm11?4Cn)?36,即m?2n?18,
?1?2x?m??1?4x?n展开式中含x的项的系数为
222222?Cn4?2m2?2m?8n2?8n, t?Cm∵m?2n?18, ∴m?18?2n, ∴t?2(18?2n)2?2(18?2n)?8n2?8n?16n2?148n?612
?16(n2?3715337*时,t取最小值,但n?N, n?),∴当n?4482∴ n?5时,t即x项的系数最小,最小值为272,此时n?5,m?8.
第四课时
例9.已知(x?124x)n的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列,
(1)证明展开式中没有常数项;(2)求展开式中所有的有理项 解:由题意:2Cn?1112?1?Cn?()2,即n2?9n?8?0,∴n?8(n?1舍去) 2216?3rrrr?1rr8?rC8?(?4)?(?)?C8x2?x4???1?r?x4222x ∴Tr?1?Cr8??x8?r1r?0?r?8??? ?r?Z?①若Tr?1是常数项,则
16?3r?0,即16?3r?0, 4∵r?Z,这不可能,∴展开式中没有常数项;
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②若Tr?1是有理项,当且仅当∴0?r16?3r为整数, 4?8,r?Z,∴ r?0,4,8,
?x4,T5?即 展开式中有三项有理项,分别是:T16351?2x,T9?x 8256例10.求0.998的近似值,使误差小于0.001. 解:0.998601?(1?0.002)6?C6?C6(?0.002)1?6?C6(?0.002)6,
展开式中第三项为C60.002∴0.998622?0.00006,小于0.001,以后各项的绝对值更小,可忽略不计,
01?(1?0.002)6?C6?C6(?0.002)1?0.998,
一般地当a较小时(1?a)四、课堂练习: 1.求2.求
n?1?na ?2a?3b??3b?2a?36的展开式的第3项. 的展开式的第3项.
63.写出(x?123x7)n的展开式的第r+1项.
34.求?x?2x?的展开式的第4项的二项式系数,并求第4项的系数.
5.用二项式定理展开: (1)(a?3b)5;(2)(5x25?). 2x56.化简:(1)(1?7.
lgx5x)?(1?x);(2)(2x612?3x?12)?(2x?3x412?12)4
?x?x?展开式中的第3项为102n,求x.
1?? 8.求?x??x??答案:1. T2?12. T2?1展开式的中间项 ?C62(2a)6?2(3b)2?2160a4b2
?C62(3b)6?2(2a)2?4860a2b4 3. Tr?1?C(x)rn3n?rn?2r?1?r3 (?3)????Cnx2x?2?1rr 优质数学资源下载 http://www.docin.com/sxzyxz
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