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1、17二项式定理及多项式1二项工定理2二项展开式的通项 它是展开式的第r+1项.3二项式系数4二项式系数的性质(1)(2)(3)若n是偶数,有,即中间一项的二项式系数最大. 若n是奇数,有,即中项二项的二项式系数相等且最大.(4)(5)(6)(7)(8) 以上组合恒等式(是指组合数满足的恒等式)是证明一些较复杂的组合恒等式的基本工具.(7)和(8)的证明将在后面给出.5证明组合恒等式的方法常用的有(1)公式法,利用上述基本组合恒等式进行证明.(2)利用二项式定理,通过赋值法或构造法用二项式定理于解题中.(3)利用数学归纳法.(4)构造组合问题模型,将证明方法划归为组合应用问题的解决方法.例题讲解
2、1求的展开式中的常数项.2求的展开式里x5的系数.3已知数列满足 求证:对于任何自然数n,是x的一次多项式或零次多项式. 4已知a,b均为正整数,且求证:对一切,An均为整数.5已知为整数,P为素数,求证:6若,求证:7数列中,求的末位数字是多少?8求N=19881的所有形如为自然数)的因子d之和.9设,求数x的个位数字.10已知试问:在数列中是否有无穷多个能被15整除的项?证明你的结论.例题答案:1.解:由二项式定理得其中第项为 在的展开式中,设第k+1项为常数项,记为则 由得r2k=0,即r=2k,r为偶数,再根据、知所求常数项为评述:求某一项时用二项展开式的通项.2. 解:因为 所以的展
3、开式里x5的系数为评述:本题也可将化为用例1的作法可求得.3. 分析:由是等差数列,则从而可将表示成的表达式,再化简即可.解:因为 所以数列为等差数列,设其公差为d有 从而由二项定理,知又因为从而 所以当的一次多项式,当零次多项式.4. 分析:由联想到复数棣莫佛定理,复数需要,然后分析An及复数的关系.证明:因为显然的虚部,由于所以从而的虚部.因为a、b为整数,根据二项式定理,的虚部当然也为整数,所以对一切,An为整数.评述:把An为及复数联系在一起是本题的关键.5. 证明:由于为整数,可从分子中约去r!,又因为P为素数,且,所以分子中的P不会红去,因此有所以评述:将展开就及有联系,只要证明其
4、余的数能被P整除是本题的关键.6. 分析:由已知 猜想,因此需要求出,即只需要证明为正整数即可.证明:首先证明,对固定为r,满足条件的是惟一的.否则,设则矛盾.所以满足条件的m和是惟一的. 下面求.因为 又因为 所以 故 评述:猜想进行运算是关键.7. 分析:利用n取1,2,3,猜想的末位数字.解:当n=1时,a1=3, ,因此的末位数字都是7,猜想, 现假设n=k时, 当n=k+1时, 从而 于是 故的末位数字是7.评述:猜想是关键.8. 分析:寻求N中含2和3的最高幂次数,为此将19变为201和18+1,然后用二项式定理展开.解:因为N=19881=(201)881=(145)881 其中
5、M是整数. 上式表明,N的素因数中2的最高次幂是5. 又因为N=(1+29)881 =32288+34P=32(288+9P)其中P为整数. 上式表明,N的素因数中3的最高次幂是2. 综上所述,可知,其中Q是正整数,不含因数2和3. 因此,N中所有形如的因数的和为(2+22+23+24+25)(3+32)=744.9. 分析:直接求x的个位数字很困难,需将及x相关数联系,转化成研究其相关数.解:令,由二项式定理知,对任意正整数n. 为整数,且个位数字为零.因此,x+y是个位数字为零的整数.再对y估值,因为, 且,所以 故x的个位数字为9.评述:转化的思想很重要,当研究的问题遇到困难时,将其转化为可研究的问题.10. 分析:先求出,再将表示成及15有关的表达式,便知是否有无穷多项能被15整除.证明:在数列中有无穷多个能被15整除的项,下面证明之.数列的特征方程为它的两个根为,所以 (n=0,1,2,)由 则取,由二项式定理得由上式知当15|k,即30|n时,15|an,因此数列中有无穷多个能被15整除的项.评述:在二项式定理中,经常在一起结合使用.第 5 页