二項式定理,其實是一個很好理解的小概念。
只是不少同學對其原理的認識和理解不足,且訓練頻率較小,導致在考試中遇到時反而措手不及。
我就多次見過模考中的三項展開式,有些孩子怎麼也理解不了的情形。
但三項甚至更多項的展開,不正體現了二項式定理的精髓?
這篇推送,其實想寫好長時間了。只是一直沒有一個整段的時間,所以就一直拖到了現在。
但希望對孩子們有用。
一、定理內容
二、基本概念
①二項式展開式:
等式右邊的多項式叫作(a+b)n的二項展開式
②二項式係數:
展開式中各項的係數中的
③項數:
展開式第r+1項,是關於a,b的齊次多項式.
④通項:
展開式的第r+1項,記作
三、幾個提醒
①項數:
展開式共有n+1項.
②順序:
注意正確選擇a與b,其順序不能更改,
即:(a+b)n和(b+a)n是不同的.
③指數:
a的指數從n到0, 降冪排列;
b的指數從0到n,升冪排列。
各項中a,b的指數之和始終為n.
④係數:
正確區分二項式係數與項的係數:
二項式係數指各項前面的組合數;
項的係數指各項中除去變量的部分(含二項式係數)。
⑤通項:
通項是指展開式的第r+1項.
四、常用結論
由此可得貝努力不等式。當x>-1時,有:
n≥1時,(1+x)n≥1+nx;
0≤n≤1時,(1+x)n≤1+nx.
(貝努力不等式常用於函數不等式證明中的放縮)
五、幾個性質
①二項式係數對稱性:
展開式中,與首末兩項等距的任意兩項二項式係數相等。
②二項式係數最大值:
展開式的二項式係數中,最中間那一項(或最中間兩項)的二項式係數最大。即:
③二項式係數和:
二項展開式中,所有二項式係數和等於,即:
奇數項二項式係數和等於偶數項二項式係數和,即:
(註:凡係數和問題均用賦值法處理)
④楊輝三角中的二項式係數:
說明:凡二項展開式中指定項的問題,均直接使用通項公式處理.
說明:對於位置指定的展開項問題,要注意用原式,底數中項的順序不得隨意調整。
說明:積的展開式問題,一般分別計算兩個因式的通項。
說明:係數和的問題,一般用賦值法,將式中的字母均賦值為1即可。
此種思路同樣適用於底數為多項式的展開式。
說明:分奇偶項求係數和時,一般分別對變量賦值為1和-1,得方程組處理。
說明:係數最大或最小問題,一般可先設出最值項的項數,再利用不等式的恆成立性,求得係數最大或最小項。
也可將二項式看成數列,利用數列單調性的思路確定其單調性後處理。
五、多項展開式
說明:對於底數為多項式的展開式問題,如果能將底數變形為二項式,則直接用二項式定理;如果底數不能變形,可以採用上述三種方式處理。
其中解法三利用了多項式的乘法原理,更側重於對二項式定理原理的理解和認識,應引起重視。
七、近似計算
說明:在中學階段,近似計算的處理,可以考慮二分法和二項式定理兩種途徑。
八、證明不等式
說明:用二項式定理證明不等式,主要是利用其放縮的特徵。
凡含有n次冪的不等式證明,可適當考慮此種思路。
「素人素言」是由安徽省阜陽市紅旗中學彭西東老師建立的個人公眾號,該公眾號旨在用最樸素、簡潔的語言講述數學,以適用性為目標,介紹高考備考和教學經驗。