Kiến thức

Nhị thức Newton, cách khai triển và một số dạng bài tập áp dụng

Nhị thức Newton, cách khai triển và một số dạng bài tập áp dụng

Mục lục bài viết
  1. Công thức nhị thức Newton

  2. Tam giác Pascal trong khai triển nhị thức Newton

    1. Các hàng đẳng thức

    2. Tam giác Pascal

    3. Một số công thức khai triển nhị thức Newton hay sử dụng

  3. Một số dạng bài tập áp dụng nhị thức Newton

    1. Dạng 1: Dạng tìm số hạng thứ k trong khai triển nhị thức Newton.

    2. Dạng 2: tìm hệ số trong khai triển nhị thức Newton.

    3. Dạng 3: Tính tổng, chứng minh đẳng thức.

    4. Dạng 4: Số hạng có hệ số lớn nhất trong khai triển nhị thức.

Bài viết nhị thức Newton bao gồm: nhị thức Newton cơ bản, khai triển nhị thức Newton, tìm hệ số trong khai triển nhị thức Newton, nhị thức Newton trong đề thi đại học…

Công thức nhị thức Newton

{left( {a + b} right)^n} = sumlimits_{k = 0}^n {C_n^k{a^{n - k}}{b^k}}

= C_n^0{a^n} + C_n^1{a^{n - 1}}b + C_n^2{a^{n - 2}}{b^2} + ... + C_n^{n - 1}a{b^{n - 1}} + C_n^n{b^n}

– Quy ước: {a^0} = {b^0} = 1

Tam giác Pascal trong khai triển nhị thức Newton

Bạn đang xem: Nhị thức Newton, cách khai triển và một số dạng bài tập áp dụng

Các hàng đẳng thức

Các hàng đẳng thức

Xem thêm: Chuyển đổi Độ C sang Độ R

Tam giác Pascal

Tam giác Pascal được thiết lập theo quy luật sau:

Tam giác Pascal

Đỉnh được ghi số 1. Tiếp theo là hàng thứ nhất ghi hai số 1

Nếu hàng thứ n(n ge 1) thì hang thứ n + 1 tiếp theo được thiết lập bằng cách cộng hai số liên tiếp của hang thứ n rồi viết kết quả xuống hàng dưới ở vị trí giữa hai số này. Sau đó viết số 1 ở vị trí đầu hàng và cuối hàng.

Nhận xét: Các số ở hàng thứ n trong tam giác Pascal là dãy gồm n+1 số C_n^0,C_n^1,C_n^2,...,C_n^{n - 1},C_n^n.

Một số công thức khai triển nhị thức Newton hay sử dụng

Một số công thức khai triển nhị thức Newton hay sử dụng

Một số dạng bài tập áp dụng nhị thức Newton

Xem thêm: Tìm hiểu Parabol là gì? Hướng dẫn cách vẽ Parabol

Dạng 1: Dạng tìm số hạng thứ k trong khai triển nhị thức Newton.

Phương pháp chung:

Số hạng thứ k trong khai triển (a + b)nC_n^{k - 1}{a^{n - (k - 1)}}{b^{k - 1}}

Ví dụ 1: Tìm số hạng thứ 21 trong khai triển (2 – 3x)25.

Giải:

Số hạng thứ 21 là: C_{25}^{20}{2^5}{( - 3x)^{20}} = {2^5}{.3^{20}}.C_{25}^{20}{x^{20}}

Dạng 2: tìm hệ số trong khai triển nhị thức Newton.

Tìm hệ số của {x^k} trong khai triển.

Phương pháp chung:

– Sử dụng công thức khai triển nhị thức Niu-tơn.

– Tìm số hạng có chứa {x^k} và tìm hệ số tương ứng.

Ví dụ 2: Tìm hệ số của {x^3} trong khai triển {left( {2 + x} right)^5}

Giải:

Ta có: {left( {2 + x} right)^5} = sumlimits_{k = 0}^5 {C_5^k{2^{5 - k}}{x^k}}

Cho k = 3 ta được hệ số của {x^3}C_5^3{.2^{5 - 3}} = 40

Xem thêm: Sĩ tử cần làm gì sau khi biết điểm thi THPT Quốc Gia? – Chương trình Cử nhân quốc tế

Dạng 3: Tính tổng, chứng minh đẳng thức.

Phương pháp chung:

– Sử dụng khai triển

{left( {a + b} right)^n} = C_n^0{a^n} + C_n^1{a^{n - 1}}b + C_n^2{a^{n - 2}}{b^2} + ... + C_n^{n - 1}a{b^{n - 1}} + C_n^n{b^n}

– Bằng cách thay a,b,n bằng các giá trị thích hợp ta sẽ được các đẳng thức.

Ví dụ 3: Chứng minh C_n^0 + C_n^1 + C_n^2 + ... + C_n^n = {2^n}

Giải:

Ta có: {left( {a + b} right)^n} = sumlimits_{k = 0}^n {C_n^k{a^{n - k}}{b^k}}

Quan sát tổng vế trái ta thấy chỉ xuất hiện các C_n^k nên cho a = 1,b = 1 ta được:

{left( {1 + 1} right)^n} = sumlimits_{k = 0}^n {C_n^k{1^{n - k}}{1^k}} = sumlimits_{k = 0}^n {C_n^k}= C_n^0 + C_n^1 + C_n^2 + ... + C_n^n

Suy ra điều phải chứng minh.

Dạng 4: Số hạng có hệ số lớn nhất trong khai triển nhị thức.

Ví dụ 4:

Khai triển P(x)=left(1+3xright)^8 thành đa thức P(x)=a_0+a_1x+a_2x^2+cdots+a_{8}x^{8}. Tìm số lớn nhất trong các số a_0, a_1,a_2,dots, a_8.

Giải:

Ta có displaystyle P(x)=left(1+3xright)^8=sum_{k=0}^8C_8^k.3^k.x^k. Như vậy a_k=C_8^k.3^k,;k=0, 1, 2,..., 8.

Giả sử a_kleq a_{k+1}. Khi đó:

    begin{align*} &;C_8^k.3^kleq C_8^{k+1}.3^{k+1}Leftrightarrow dfrac{8!}{k!(8-k)!}leq 3cdotdfrac{8!}{(k+1)!(7-k)!}\  Leftrightarrow&; k+1leq 3(8-k)Leftrightarrow kleq dfrac{23}{4}=5.75Leftrightarrow kin{0; 1; 2; 3; 4; 5}. end{align*}

Suy ra, a_0leq a_1leq a_2leq a_3leq a_4leq a_5leq a_6a_7geq a_8.
So sánh a_6=C_8^6.3^6=20412 với a_7=C_8^7.3^7=17496 ta có a_6 là số lớn nhất trong các số a_0, a_1,a_2,dots, a_8.

Nhận xét:

+) Lời giải trên đã sử dụng ý tưởng phân dãy số hạng a_1, a_2, dots, a_n thành nhiều nhóm nhỏ, rồi tìm số hạng lớn nhất trong mỗi nhóm, từ đó so sánh chúng với nhau và tìm được số hạng lớn nhất.

+) Để dễ hình dung, giả sử ta phân được thành 3 nhóm và các số hạng trong mỗi nhóm sẽ tăng dần hoặc giảm dần. Chẳng hạn như:

    [big| underbrace{a_1leq a_2leq dotsleq a_i}_{text{nhóm 1}}big| underbrace{ a_{i+1}geq a_{i+2}geqdotsgeq a_j}_{text{nhóm 2}} big|underbrace{a_{j+1}leq a_{j+2}leqdotsleq a_n}_{text{nhóm 3}}big|]

Như vậy, số hạng lớn nhất trong nhóm 1 là a_i, số hạng lớn nhất trong nhóm 2 là a_{i+1}, số hạng lớn nhất trong nhóm 3 là a_n. Tiếp tục so sánh 3 số a_i, a_{i+1}, a_n với nhau để tìm ra số hạng lớn nhất trong cả dãy a_1, a_2, dots, a_n.

+) Bằng cách giải bất phương trình a_kleq a_{k+1} với ẩn là số nguyên k nằm trong giới hạn từ 1 đến n ta sẽ phân được thành các nhóm mà số hạng trong mỗi nhóm tăng dần.

Còn lại các số nguyên k nằm trong giới hạn từ 1 đến n nhưng không thỏa mãn bất phương trình a_kleq a_{k+1} thì sẽ là nghiệm của bất phương trình a_kgeq a_{k+1}, nên các số nguyên k này sẽ phân thành các nhóm mà số hạng trong mỗi nhóm giảm dần.

Cụ thể như trong ví dụ trên, bất phương trình a_kleq a_{k+1} nghiệm đúng với các số nguyên kleq dfrac{23}{4}=5.75, tức là kin{0; 1; 2; 3; 4; 5}.

Như thế a_0leq a_1leq a_2leq a_3leq a_4leq a_5leq a_6. Các số nguyên còn lại là nghiệm của bất phương trình a_kgeq a_{k+1}, nghĩa là a_7geq a_8.
Sotayhoctap chúc các bạn học tốt!

5 / 5 ( 1 bình chọn )

Bài viết cùng chuyên mục

  • Chuyên đề số chính phương

  • Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức

  • Những hằng đẳng thức đáng nhớ, hằng đẳng thức mở rộng và dạng toán áp dụng

  • Hàm số liên tục và bài toán xét tính liên tục của hàm số

  • Cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit

  • Góc giữa 2 vecto trong không gian

  • Công thức Hê Rông (Heron) – Chứng minh và bài tập áp dụng

  • Dấu hiệu chia hết cho 2 3 5 9 4 8 25 125 11

  • Ước số là gì – Bội số là gì?

  • Cách tính ma trận nghịch đảo bằng máy tính và ma trận

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button