Nhị Thức Newton Và Phương Pháp Giải Các Bài Tập Về Nhị Thức Newton
--- Bài mới hơn ---
, Tra cứu, xem điểm thi vào lớp 10, tốt nghiệp THPT, Đại học – Cao đẳng at Công ty Cổ phần Liên kết giáo dục Việt Nam
Published on
Nhị thức newton và Phương pháp giải các bài tập về Nhị thức newton
- 1. ĐẠI SỐ 11 NHỊ THỨC NEWTON
- 3. NHỊ THỨC NEWTON n (không chứa x khi 0 ) trongTrường hợp riêng: Cho nhị thức P a ( x ) b ( x) tìm số hạng chứa x khai triển thành đa thức của P n x m m Phương pháp : Công thức cần lưu ý: x m xm . n , x m x n xm n , xm n ,n xm xn xn Giải phương trình tổ hợp (hoặc sử dụng phép tính tổng)để tìm n (nếu giả thuyết chưa cho n) n n Khai triên: P a ( x ) n k b ( x ) k g ( n, k )x f ( n , k ) . k 0 k 0 Do đó số hạng tổng quát trong khai triển là: T g ( n, k )x f ( n , k ) (số hạng thứ k + 1) k 1 Tk 1 g ( n, k )x f ( n , k ) f ( n, k ) k k0chứa x Thay k k 0 vào T g ( n, k )x f ( n , k ) số hạng cần tìm k 1 Ví dụ 1(A – 2012): Cho n là số nguyên dương thỏa mãn 5C n 1 C3 . Tìm số hạng chứa x5 trong n n nx 2 1n khai triển nhị thức niu-tơn của P với x 0 14 x Bài giải: n N Điều kiện: n 3 Ta có: 5C n n 1 Cn 3 5. n ! n! 3!( n 3)!1!( n 1)! 5 1 n 7 n 2 3n 28 0 ( n 3)!( n 2)( n 1) 6.( n 3)! n 4(loai) x 2 17 7 k k x2 n k 1 k 7 ( 1)k k 14 3k Khi n = 7 ta có: P ( 1) C7 C7 x 2 7k 2 x k 0 2 x k 0 Do đó số hạng tổng quát của khai triển là Tk 1 ( 1)k C7k x14 3k27k T chứa x5 14 3k 5 3k 9 k 3 k 1 Vậy số hạng chứa x 5 là T ( 1) 3 C 3 x 5 35 x 5 27 3 4 7 16 GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225 3 www.toanhocdanang.com
- 4. NHỊ THỨC NEWTON 8 Ví dụ 2( A – 2004)Tìm hệ số của x8 trong khai triển thành đa thức của 1 x 2 1 x . Bài giải: 8 P 1 x 2 8 x 3 (1 x 2 ) 8 ( 1) k C k x3 8k 1 x2 k1 x 8 k 0 8 k 8k ( 1) k C8 k C k i x 24 3 k x2 i ( 1)k C8 k C k i x24 3 k 2i k 0 i 0 k 0 i0 Số hạng tổng quát trong khai triển là T ( 1)k C k C i x24 3 k 2i 8 k 0 k 8 0 i k T chứa x 8 k , i N 24 3k 2i 8 0 k 8 3k 16 0 k 2 k , i N i 3k 16 2 16 k 8 3 k , i N 3k 16 i 2 k 6 i 1 k 8 i 4 Do đó số hạng chứa x8 là: ( 1) 6 C8 6 C6 1 x 8 ( 1) 8 C8 8 C8 4 x 8 C8 6 C6 1 C8 8 C8 4 x 8 238×8 Vậy hệ số của số hạng chứa x8 là 238 Ví dụ 3: Trong khai triển biể thức F 9 3 3 2 hãy tìm số hạng nguyên. 9 9 9k 3 kTa có: F 3 3 2 C9 k 3 2 có số hạng tổng quát là k 0 T C k 3 9k 3 2 k k 1 9 Ta thấy bậc của hai căn thức là 2 và 3 là hai số nguyên tố: k N 6 3 3 3 k 9 k 3 T4 C9 3 2 45360 Do đó Tk 1 là một số nguyên 0 9 9 k 2 9 T C9 k 3 3 2 8 k 3 10 9 Vậy trong khai triển có hai số hạng nguyên là: T4 4536 và T 10 8 Ví dụ 4: Cho đa thức P(x) = (1 + x) + 2(1 + x)2 + 3(1 + x)3 + … + 20(1 + x)20 Viết lại P(x) dưới dạng : P(x) a 0 a x a 2 x2 … a x19 a 20 x20 . 1 19 Tìm hề số a15 4
- 6. NHỊ THỨC NEWTON Bài giải Ta có : (1 x) n Cn 0 Cn 1 x Cn 2 x 2 … Cn k x k … Cn n 1 x n 1 Cn n xn (1) đúng với x R Do đó (1) cũng đúng với x = 2. Xét x = 2 khi đó ta có: 1 (1 2) n Cn 0 2Cn 1 2 2 Cn 2 23 Cn 3 … 2n Cn n Từ giả thuyết ta có: (1 2) n 243 3n 35 n 5 ĐS: n = 5 Ví dụ 3(A – 2005) Tìm số nguyên dương n sao cho: C1 2.2C 2 3.22 C 3 4.23 C 4 … (2n 1)2 2 n C2 n1 2005 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n1 Bài giải k k (2 n 1)! (2 n 1)(2 n)! k 1 Ta có: kC 2 n 1 (2 n 1)C2n ( k 1)!(2 n k 1)!k !(2 n k 1)! Do đó ta có: C1 2.2C 2 3.22 C 3 4.23 C 4 … (2n 1)22 n C2 n1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n1 (2n 1)C2 0 n (2n 1)2C2 1 n (2n 1)2 2 C2 2 n (2n 1)23 C2 3 n … (2n 1)22 n C2 2 n n (2 n 1) C2 0 n 2C2 1 n 2 2 C 2 2 n 23 C 2 3 n … 22 n C2 2 n n (2 n 1) 1 2 2n 2 n 1 Từ giả thuyết ta có: 2n 1 2005 n 1002 ĐS: n 1002 Ví dụ 4(B – 2003) Cho n là số nguyên dương. Tính tổng sau theo n: S C 0 2 2 1 C 1 2 3 1 C 2 2 4 1 C 3 … 2n1 1C n n 2 n 3 n 4 n n 1 n Bài giải 1 C k n ! 1 ( n 1)! 1 Ck 1 k 1 n ( k 1) k !( n k )! n 1 ( k 1)!( n k )! n 1 n1 S C 0 2 2 1C 2 2 3 1C 3 2 4 1 C 4 … 2n1 1 C n1 n 1n n 1 n 1 n 1 n1 n 1 n 1 n1 0 1 2 2 3 2 n 1 n 1 1 2 2 n1 C n 2 C n 1 2 C n 1 … 2 C n 1 C n 1 Cn 1 … Cn1 n 1 n 1 6
- 7. NHỊ THỨC NEWTON C 0 1 (1 2)n 1 C 0 C 1 2 1 (11)n1 C 0 C1 n n 1 n 1 n 1 n 1 n 1 n1 1 3n 1 1 2( n 1) 2n 1 1 ( n 1) 3n 1 2n1 n 1 n 1 n 1 ĐS: S 3n 1 2n1 n 1 Ví dụ 5(A – 2007) Với n là số nguyên dương, Ck là số tổ hợp chập k của n phần tử. n Chứng minh rằng : 1 C 2 1 n 1 C 2 3 n 1 C 2 5 n … 1 C2 2 n n1 2 2n 1 2 4 2 n 2 n 16 Bài giải Ta có : 1 C 2 k n 2 n ! 1 (2 n 1)! 1)!(2 n k )!k 1 ( k 1) k !(2 n k )! 2 n 1 ( k Do đó : VT 1 C 2 1 1 C 2 3 n 1 C 2 5 n … 1 C2 2 n n1 2 n 4 6 2n 1 0 2 4 6 2n C2 n 1 C2 n 1 C2 n 1 C2 n 1 … C2 n1 2n 1 Ta lại có: C 0 C2 n 1 , C 2 C2 n 1 , C 4 C2 n 3 , 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 1 Ck 1 2 n 1 2 n1 1 S 1 (1) 2n 1 2n 1 ,C 2 n C1 2 n 1 2 n1 Suy ra 0 2 2 n 2 n 1 2 n1 1 2 S C2 n 1 C2 n 1 … C2 n 1 C 2 n 1 C 2 n 1 … C2 n1 0 1 2 2 n 2 n 1 2 n1 2 2 n 1 2.2 2n C 2 n 1 C 2 n 1 C 2 n 1 … C2 n 1 C2 n1 1 1 S 22n Thay vào (1) ta có: VT 2 2n 1 (đpcm) 2 n 1 Ví dụ 5 Tìm hệ số của x7 trong khai triển thành đa thức của (2 – 3x)2n biết rằng : C1 C 3 C 5 … C 2n1 1024 2n1 2n1 2n1 2n1 Ví dụ 6:Cho m, n, p nguyên dương sao cho p n, p m p 0p 1 p1 2 p2 p1 1 p 0 Chứng minh rằng : Cnm Cn Cm Cn Cm Cn Cm … Cn Cm Cn Cm 1 n Ví dụ 7: Biết rằng trong khai triển x ,Tổng các hệ số của 2 số hạng đầu tiên là 24. x Cmr : tổng các hệ số của lũy thừa nguyên dương của x là một số chình phương ? GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225 7 www.toanhocdanang.com
- 8. NHỊ THỨC NEWTON Ví dụ 8: Rút gọn tổng sau , từ đó tìm số hạng chứa x: S ( x ) 1 x 2(1 x ) 2 3(1 x ) 3 4(1 x ) 4 … n(1 x)n 3. Xác định xác định hệ số lớn nhất trong khai triển: Phương pháp : n n Khai triển nhị thức và biến đổi về dạng P f ( n, k ).x g ( n , k ) ak xk k 0 k 0 từ đó suy ra hệ số ak f ( n, k) (thông thường giả thuyết cho trước n hoặc k nên trong ak chỉ có một biến) ak a k 1 k0 ak là hệ số lớn nhấtak là hệ số lớn nhất k ak ak 1 0 Ví dụ 1(A- 2008) Cho khai triển 1 2 x n a0 a1 x a2 x 2 … a n xn , trong đó n N * và các hệ số a0 , a1 , a2 ,…, an thỏa mãn hệ thức : a0 a 1 a 2 an … 40962 4 2n Tìm số lớn nhất trong các số a0 , a1 , a2 ,…, an Bài giải 1 2 x n Cn 0 Cn 1 x C n 2 x 2 … C n n x n a0 a1 2 x a2 2 2 x 2 … a n 2 n x n a k 2k Cn k với k 1, n a a a C 0 2C 1 2 2 C 2 2n C n C 0 C 1 C 2 … C n (1 1) n 2n Do đó: a 1 2 … n n n … n 2 n 2n 0 24 n 2 4 n n n n Kết hợp giả thuyết ta có: 2 n 4096 2 n 212 n 12 Khi đó : a 2k Ck k 12 ak a k 1 kk k 1 k 1 2 C12 2 C12 ak là số lớn nhất a k 1 2 k C k 2k 1 Ck 1 a k 12 12 2.12! 12! 2 1 k )! ( k 1)!(13 k )! kk !(12 13 k 12! 2.12! 1 2 k !(12 k )! ( k 1)!(11 k )! k k 1 12 Mà k là số nguyên nên ta có: k 8 Vậy hệ số lớn nhất trong khai triển là: a8 28 C12 8 126720 23 k 26 3 3 GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225 8 www.toanhocdanang.com
- 9. NHỊ THỨC NEWTON BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1:(ĐH BK Hà Nội – 1999) Tính tổng : S C1 n 2Cn 2 3Cn 3 4Cn 4 … (1)n1.nCn n Trong đó n là số tự nhiên lớn hơn 2 Bài 2:(ĐH QG Hà Nội – 1999) Tìm số hạng không chứa x trong khai triển của biểu thức sau : 17 1 P(x) 4 x 3 , x ≠ 0 3 x2 28 n Bài 3:(ĐH SP Hà Nội K A – 2000) Trong khai triển nhị thức x 3 x x 15 n n1 n 2 79Hãy tìm số hạng không phụ thuộc vào x, biết rằng Cn Cn Cn Bài 4:(ĐH SP Hà Nội K D – 2000) Biết tổng tất cả các hệ số của khai triển nhị thức x2 1n bằng 1024, Hãy tìm hệ số của số hạng chứa x12 trong khai triển trên Bài 5:(ĐH SP chúng tôi K A – 2000) Tính tổng : S = Cn 0 1 C 1 n 1 Cn 2 … 1 Cn n 2 3 n 1 Bài 6:(ĐH KTQD K A -2000) Chứng minh :2 n1 C 1 n 2 n1 Cn 2 2 n 3 Cn 3 2 n 4 Cn 4 … nCn n n.3 n1 Bài 7:(ĐH Nông nghiêp I K A – 2000)Tìm hệ số của số hạng chứa x31 trong khai triển của 1 40 f (x ) x x 2 Bài 8:(ĐH Nông nghiêp I K A – 2000) Cho biểu thức: P ( x ) 1 x 9 1 x 10 1 x 11 … 1 x14 có khai triển là : P( x ) a0 a1 x a2 x 2 … a14 x14 . Hãy tìm hệ số a9 GV:PHAN NHẬT NAM – 0935 334 225 9 www.toanhocdanang.com
- 10. NHỊ THỨC NEWTON Bài 9:(ĐH Y Dược chúng tôi – 2000) Với n là số nguyên dương, hãy chứng minh các hệ thức sau: 1. Cn 0 C 1 n Cn 2 … C n n = 2n 1 3 5 2n1 0 2 4 2n 2. C2n C2n C2n C2n = C2n C2n C2n C2n Bài 10:(ĐH An ninh nhân dân KDG – 2000) Tính tổng : S C2000 0 2C2000 1 3C2000 2 4C2000 3 … 2001C2000 2000 Bài 11:(HV Kỹ thuật quân sự – 2000) Khai triển nhị thức: P ( x ) 1 2x12 thành đa thức ta có: P( x ) a0 a1 x a2 x 2 … a12 x12 Tìm Max a0 , a1 , a2 ,…, a12 Bài 12:(ĐH CSND KA – 2000) Tìm hệ số của số hạng chứa x5 trong khai triển của biểu thức P ( x ) 1 x 4 1 x 5 1 x 6 1 x7 Bài 13: Tính tổng : S 2 16 C0 6 2 25 C1 6 2 34 C6 2 2 43 C6 3 2 52 C6 4 6 2 C6 5 7 1 C6 6 1 n Bài 14:( ĐH luật khối D 2001) Chứng minh rằng với mọi số x ta đều có: xn Ck n (2x 1)k n 2 k 0 Bài 15:( ĐH Ngoại thương A – 2001) Với n là số tự nhiên, Tính tổng: 0 1 1 1 2 2 1 3 3 1 n n S Cn Cn .2 C n .2 C n .2 … C .2 2 3 4 n 1 n Bài 16: Chứng minh rằng: C 0 2n C 2 2n .3 2 C 4 2n .3 4 … C 2n 2n .3 2n 2 2n1 (2 2n 1) Bài 17:( ĐH Luật chúng tôi A – 2001) Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n ≥ 1, ta đều có: C 1 n .3 n1 chúng tôi 2 .3 n 2 chúng tôi 3 .3 n 3 … n.C n n = n.4n-1 10 Bài 18:( ĐH SP Hà nội A – 2001) Trong khai triển của nhị thức 1 2 thành đa thức:P(x) x3 3 a a x a x 2 a x 3 … ax10 Hãy tìm hệ số a k lớn nhất ( 0 k 9 ) 01 2 3 10 10
- 13. NHỊ THỨC NEWTON 1 n 26 7 Bài 38: Tìm hệ số của số hạng chứa x trong khai triển nhị thức Newton của x ,4 x biết rằng: C 1 2n1 C2n 2 1 … C n 2n1 2 20 1 Bài 39:Tính tổng S = chúng tôi 0 2.C1 n chúng tôi 2 … (n 1).Cn n A1 A1 A1 A1 1 2 3 n1 Biết rằng n là số nguyên dương thỏa mãn điều kiện : Cn 0 C 1 n Cn 2 211 Bài 40:Khai triển biểu thức (1 – 2x)n thành đa thức ta có dạng: P( x ) a a x a x 2 … a xn . Tìm số hạng chứa x5 , biết rằng: a a a 71 0 1 2 n 012 2 1 n Bài 41:Tìm số hạng không chứa x trong khai triển nhị thức x , x 3 biết rằng: C 1 n Cn 3 13n (n là số nguyên lớn hơn 2, x 0 ). Bài 42:Tìm n N sao cho: C 0 4n 2 C4n 2 2 C4n 4 2 … C4n 2n 2 256 20 10 1 3 1 Bài 43:ChoA x x .2 x x Sau khi khai triển và rút gọn biểu thức A sẽ gồm bao nhiêu số hạng Bài 44:Tìm n N thỏa mãn: 0 2 2 2k 2k 2n 2 2n 2 2n 2n 15 16 C 2n C2n 3 … C2n 3 … C2n 3 C2n 3 2 (2 1) Bài 45: Chứng minh rằng: Cn 0 3 n C 1 n 3 n1 … (1) n C n n Cn 0 C 1 n … C n n Bài 46: Tìm hệ số của số hạng chứa x 29 y8 trong khai triển nhị thức Newton : x 3 xy 15 13
- 15. NHỊ THỨC NEWTON n Bài 4: Ta có: (x2 + 1) n = Cnk x2k (1) k 0 Số hạng tổng quát của khai triển là T C k x2k k 1 n T chứa x12 2k 12 k 6 k 1 n Trong (1) cho x = 1 thì C n k = 2n k 0 n Theo giả thuyết Ckn = 1024 2n = 1024 n = 10 k 0 Vậy hệ số cần tìm là: C10 6 = 210. Bài 5: 1 (1 x)n1 1 2n1 1n * Ta có: I = (1 x) dx n 1 n 1 0 0 1 1 x 2 n xn1 1 * I = 0 1 n n = 0 (Cn Cn x … Cn x )dx Cn x Cn … Cn 2 n 1 0 0 0 1 1 1 2 1 n = Cn Cn Cn … Cn = S 2 3 n 1 Vậy: S = 2n1 1. n 1 Bài 6: Ta có: (1 + x)n = Lấy đạo hàm hai vế : n(1 + x)n-1 = C1 n 2Cn 2 x 3Cn 3 x 2 4Cn 4x 3 … nCn nxn 1 Thay x = 2 1 , ta được: 3 n1 n 2n1 C1 n 2Cn 2 .2 1 3Cn 3 2 2 4Cn 4 .2 3 … nCn n 2 n1 2n1C1n 2n1Cn2 3.2n 3 Cn3 4.2n 4 Cn4 … nCnn n.3n1 15 Cn0 C1n x Cn2 x 2 Cn3 x 3 Cn4 x 4 … Cnnxn
- 16. NHỊ THỨC NEWTON Bài 7: 1 40 40 k k 1 40 k 40 k 3k 80 x = C40 x . = C 40 x 2 2 x k 0 x k 0 Số hạng tổng quát của khai triển là T C k x3 k 80 k 1 40 Tk 1 chứa x31 3k 80 31 k 37 Heä soá cuûa x31 laø Ck40 vôùi k thoaû maõn ñieàu kieän: 3k – 80 = 31 k = 37 Vậy hệ số của số hạng chứa x31 là C 37 40 C 3 40 40.39.38 = 40.13.19 = 9880.1.2.3 Bài 8: a 9 1 C10 9 C11 9 C12 9 C13 9 C14 9 = 1 + C 1 10 C11 2 C12 3 C13 4 C14 5 = 1 + 10 + 11.10 12.11.10 13.12.11.10 14.13.12.11.10 = 3003 2 6 24 120 Bài 9: 1. (1 + x)n = Cn 0 C 1 n x Cn 2 x 2 … C n nx n Cho x = 1 Cn 0 C1 n Cn 2 … Cn n = 2n 2. (1 – x)2n = C 0 2n C 1 2n x C2n 2 x 2 C 3 2n x 3 … C2n 2n x 2n Cho x = 1 đpcm. Bài 10: Ta có: x 1 2000 2000 Ck2000xk (1) k 0 2000 Trong (1) cho x = 1 ta được Ck 2000 = 22000 k 0 2000 Đạo hàm 2 vế của (1) theo x, ta có: 2000.(x + 1)1999 = i.Ci2000 xi 1 i 1 2000 Cho x = 1 ta được: chúng tôi 2000 = 2000.21999 = 1000.22000 i 1 2000 2000 Do đó: S = Ci2000 i.Ci2000 = 1001.2 2000 . i 0 i 1 16
- 17. NHỊ THỨC NEWTON Bài 11: 12 12 P ( x ) (1 2 x )12 C12 k 2 k x k a0 a1 x a2 x 2 … a12 x12 a k xk ak C12 k 2k k 0 k 0 ak a k 1 13 16 ak Max a0 ; a1 ; a2 ;…; an a k 1 k a k 3 3 Max a0 ;a1;a 2 ;…;an a 8 C128 = 126720 Bài 12: Hệ số của số của số hạng chứa x5 trong khai triển biểu thức là: (x + 1)4 + (x + 1)5 + (x + 1)6 + (x + 1)7 là : C5 5 C6 5 C7 5 = 1 + 6! 7! = 285!1! 5!2! Bài 13: 1 (x 2)7 1 37 27 1. I = (x 6 = 2) dx 7 7 0 0 2. Ta có: 1 I = (x 2)6 dx = 0 1 = C 0 6 .2 6 C 1 6 2 5 x C 6 2 2 4 x 2 C 3 6 2 3 x 3 C 4 6 2 2 x 4 C 5 6 2x 5 C 6 6x 6 dx 0 26 25 24 23 22 1 0 1 2 2 3 3 4 4 5 2 5 6 1 6 7 = C6 x C6 x C6 x C6 x C6 x C6 x C6 x 1 2 3 4 5 6 7 0 = 2 1 6 C0 6 2 2 5 C1 6 2 3 4 C6 2 2 4 3 C3 6 2 5 2 C6 4 6 2 C6 5 7 1 C6 6 = S Vậy: S = 37 27 7 Bài 14: Nếu u = 2x – 1, ta được: n n u 1 1 k k (*) Cnu2 n 2 k 0 n (u + 1)n = Ckn uk điều phải chứng minh. k 0 17
- 18. NHỊ THỨC NEWTON Bài 15: Có 1 Ck 1 2 1 2 .2k Cnk .xk 1 Cnk xk dxk 1 n 2(k 1) 0 2 0 1 1 1 10 1 2 2 3 3 n n S = Cn Cn .2 Cn .2 Cn .2 … Cn.2 2 3 4 n 1 n 1 k k n 1 2 k k 1 2 n k k = Cn .2 Cn x dx C n x dx = 2 k 0 k 1 k 02 k 0 0 0 12 n 1(x 1)n1 2 3n1 1 = (x 1) dx . =2 2 n 1 2(n 1) 0 0 Bài 16: Ta có: (1 + 3)2n = C 0 2n C 1 2n .3 1 C2n 2 .3 2 … C2n 2n .3 n (1 – 3)2n = C 0 2n C 1 2n .3 1 C2n 2 .3 2 … C2n 2n .3 n Cộng vế theo vế hai đẳng thức trên ta được: 42n + 22n = 2 C 0 2n C 2 2n .3 2 … C 2n 2n .3 2n Từ đó ta có:C0 2n C2 2n .32 C4 2n .34 … C2n 2n .32n 22n1(22n 1) Bài 17: Xét hàm số: f(x) = (x + 3)n = Cn 0 3 n C 1 n .3 n1 x … C n n.x n Ta có: f(x) = n(x + 3)n-1 = C1 n .3n1 2Cn 2 .3n 2 x … nCn nxn 1 Cho x = 1, ta được: f(1) = n.4n-1 = C 1 n .3 n1 chúng tôi 2 .3 n 2 3.C 3 n .3 n 3 … n.C n n (đpcm) Bài 18: k 1 k 1 kk Ta có : ak 1 ak C 10 .2 C10.2 k ≤ 2(11 – k) k ≤ 1 2 (k 1)!(11 k)! k!(10 k)! 22 3 Vậy hệ số lớn nhất là: a7 = 1 .C10 7.27 .10 3 18
- 19. NHỊ THỨC NEWTON Bài 19: 2001 Ta có: (x + 1) 2001 = C k 2001.x k k 0 2001 (-x + 1) 2001 = Ck2001.( x)k k 0 Cộng vế theo vế hai đẳng thức trên ta được: (x + 1)2001 + (-x+ 1)2001 = 2 C0 2001 x 2C2 2001 x 4C4 2001 … x 2000C2000 2001 Cho x = 3 ta được: 42001 C 0 2001 3 2 C 2 2001 3 4 C 4 2001 … 3 2000 C 2000 2001 2 2000 (2 2001 1) Bài 20: 3 1 n! n! n(n 1)(n 2) Từ Cn 5Cn ta có n ≥ 3 và 5 5n3!(n 3)! (n 1)! 6 2 n 4 (loaïi) n – 3n – 28 = 0 n 7 x 1 x 3 Với n = 7 ta có:C7 3 2 2 3 = 140 35.22x-2.2-x = 1402 2x-2 = 4 x = 4. Vậy n = 7, x = 4. Bài 21: n Ta có: (x + 1)n = Ckn xk k 0 n Cho x = 2 ta được: 3n = Ck n 2k 3n = 243 n = 5. k 0 Bài 22: Ta có: a k 1 ak a k 1 (1) (1 ≤ k ≤ n – 1) 2 9 24 Cnk 1 Cn k Cnk 1 2 9 24 1 n! 1n! 1 n! 2 (k 1)!(n k 1)! 9 k!(n k)! 24 (k 1)!(n k 1)! 19 – 2 2001 = 2 C02001 32 C22001 34 C42001 … 32000 C20002001
- 20. NHỊ THỨC NEWTON 2.(k – 1)!(n – k + 1)! = 9.k!(n – k)! = 24.(k + 1)!(n – k – 1)! 2.(n – k +1)(n – k) = 9.k(n – k) = 24.(k + 1)k 2n 2 2(n k 1) 9k k 11 9(n k) 24(k 1) 3n 8 k 11 Để tồn tại k thỏa mãn (1) thì 3n – 8 = 2n + 2 n = 10. Bài 23: Ta có: (x + 1)10 = x10 + C 1 10 x 9 C10 2 x 8 C10 3 x 7 … C10 9 x 1 (x + 1)10 (x + 2) = x11 + C1 10 x10 C10 2 x9 C10 3 x8 … C10 9 x 2 x + 2 x10 C1 10 x 9 C10 2 x 8 C10 3 x 7 … C10 9x 1 = x11 + C110 2 x10 C102 C110 .2 x 9 C103 C102.2 x 8 … + C10 9 C10 8.2 x2 +C10 10 C10 9.2 x + 2 = x11 + a1 x10 + a2 x9 + … + a11 Vậy a5 = C10 5 2C10 4 = 672. Bài 24: n1 n 7(n 3) n1 n n 7(n 3)Ta có: C n 4 Cn 3 C n 3 C n 3 C n 3 (n 2)(n 3) = 7(n + 3) n + 2 = 7.2! = 14 n = 12. 2! Số hạng tổng quát của khai triển là: 5 12k 60 11k C12 k (x 3 )k x C12 kx2 2 60 11k 60 11k Ta có: x 2 = x8 = 8 k = 4. 2 Do đó hệ số của số hạng chứa x8 là C 12 4 12! = 495.4!(12 4)! Bài 25: Ta có: (1 + x)n = Cn 0 C 1 n x Cn 2 x 2 … C n nx n 2 2 (1 x)n dx Cn0 C1n x Cn2 x 2 … Cnn xn dx 20
- 21. NHỊ THỨC NEWTON 1 n1 2 0 1 x 2 2 x3 n xn1 2 (1 x) Cn x Cn Cn … Cn n 1 1 2 3 n 1 1 0 22 1 1 23 1 2 2n1 1 n = 3n1 2n1 Cn Cn Cn … Cn 2 3 n 1 n 1 2 3 n 1 n 1 Bài 26: Ta có: (x2 + 1)n = (x + 2)n = Dễ dàng kiểm tra được n = 1, n = 2 không thỏa mãn điều kiện bài toán. Với n ≥ 3 thì x3n-3 = x2nxn-3 = x2n-2xn-1 Do đó hệ số của x3n-3 trong khai triển thành đa thức của: (x2 + 1)n(x + 2)n là a = 2 3 .Cn 0 .Cn 3 2.C 1 n.C 1 n 3 n3 2n(2n2 3n 4) n 5 a3 n3 = 26n 26n 73 n (loaïi) 2 Vậy n = 5. Bài 27: Ta có khai triển : (x + 1) 2n 0 2n 1 2n1 2 2n 2 2n 12n = C2n x C2nx C2nx … C 2n x C2n Cho x = -1 ta được: 0 1 2 3 4 2n1 2n 0 = C 2n C2n C2n C2n C2n … C2n C2n 1 3 2n1 0 2 2n C2n C2n … C2n C2n C2n … C2n Bài 28: x 1 x 2 x 3 1. Điều kiện : x 3 x N x N x! x! = 9×2 – 14xPT x + 6 6 2!(x 2)! 3!(x 3)! x + 3x(x – 1) + x(x – 1)(x – 2) = 9×2 – 14x Cn 0 x 2n C 1 n x 2n 2 Cn 2 x 2n 4 … C n n Cn0 xn 2C1nxn1 22 Cn2 xn 2 23 C3n xn 3 … 2n Cnn
- 22. x 0 (loaïi) 2 – 9x + 14) – 0 x 7 (loaïi) x = 2 x(x x 2 21 GV:PHAN NHẬT NAM
- 23. NHỊ THỨC NEWTON 2. Caùch 1: * Ta có: (1 – x) 20 = C020 C120 x C202 x 2 … C1920 x19 C2020 x20 Cho x = 1 ta có: C020 C120 C220 … C1920 C2020 = 0 C 0 20 C20 2 … C20 20 C 1 20 C 3 20 … C 19 20 Nên : A = C 0 20 C20 2 … C20 20 ; B = C 1 20 C 3 20 … C 19 20 A = B (1) * Ta coù: (1 + x)20 = C 0 20 C 1 20 x C20 2 x 2 … C 19 20 x 19 C 20 20 x 20 Cho x = 1 ta coù: C 0 20 C 1 20 C20 2 … C 19 20 C 20 20 = 220 A + B = 220 (2) Từ (1) và (2) suy ra A = 220 = 219 (đpcm). 2 k k 1 k 0 1, ta được: Cách 2: Áp dụng công thức Cn 1 Cn Cn và Cn C 1 20 C 3 20 C 5 20 … C 17 20 C 19 20 = = C19 0 C19 1 C19 2 C19 3 C19 16 C19 17 C19 18 C19 19 = (1 + 1)19 = 219. Bài 29: 0 n 0 1 n 1 2 n1 Do Cn Cn 1 nên ta có: Cn Cn chúng tôi chúng tôi Áp dụng BĐT côsi ta có: 1 2 n 1 1 2 n1 n1 Cn Cn … Cn CnCn chúng tôi n 1 n Áp dụng khai triển (a + b)n = Cnk ak bnk với a = b = 1, ta có: k 0 0 1 2 n = 2 n 1 2 n1 = 2 n – 2Cn Cn Cn … Cn Cn Cn … Cn 1 2 n 1 n n1 2 2 Suy ra: CnCn chúng tôi (đpcm). n 1 Cn0 C1n x Cn2 x 2 Cn3 x 3 … Cnnxn
- 24. Bài 30: 1. Ta có: (1 + x)n = Đạo hàm hai vế , ta được: 22
- 25. NHỊ THỨC NEWTON n(1 + x)n-1 =C 1 n 2Cn 2 x 3Cn 3 x 2 … nC n nx n 1 Cho x = -1 0 = Vậy S = 0. 2. Ta có : (1 + x)n = Cn 0 C 1 n x Cn 2 x 2 Cn 3 x 3 … C n nx n 1 1 (1 x)ndx Cn0 C1n x Cn2 x 2 Cn3 x 3 … Cnn xn dx 0 0 (1 x)n1 1 0 1 1 2 1 2 3 1 n n 1 1 Cn x Cn x Cn x … Cn x n 1 0 2 3 n 1 0 2n1 1 Cn 0 1 C 1 n 1Cn 2 … 1 Cn n n 1 2 3 n 1 Do đó: T = 2n1 1 n 1 n N, n 2 n n1 n 2 79 n(n 1) n = 12Ta có: C n Cn Cn 1 n 79 2 Vậy: T = 2 13 1. 13 Bài 31: 2003 P(x) = (16x – 15)2003 = Ck2003(16x)2003 k ( 15)k k 0 2003 = Ck2003 (16)2003 k ( 15)k x2003 k k 0 Các hệ số trong khai triển P(x) thành đa thức là: ak = C k 2003(16) 2003 k (15) k 2003 2003 Vậy: S = ak Ck2003 (16)2003 k ( 15)k = (16 – 15)2003 = 1 k 0 k 0 Bài 32: 1 2 15 15 1 15 k 2 k 15 2k k k k Ta có: x = C15 x C15 x3 3 3 3 15 k 0 k 0 3 Gọi ak là hệ số của số hạng chứa xk trong khai triển: 23 C1n 2Cn2 3Cn3 4Cn4 … (1)n1nCnn
- 27. NHỊ THỨC NEWTON điều kiện: 28 7k 0 k = 412 Vậy số hạng không chứa x cần tìm là: C7 4 = 35. Bài 36: Ta có : (1 + x)2n+1 = Đạo hàm hai vế ta có: (2n + 1)(1 + x) 2n 1 2 3 2 … (2n 2n1 2n = C2n 1 2C2n 1x 3C2n 1x 1)C2n 1x Thay x = -2, ta có: 1 2 2 3 … (2n 2n 2n1 = 2n + 1C 2n 1 2.2C2n 1 3.2 C2n 1 1)2 C2n 1 Theo giả thuyết ta có: 2n + 1 = 2005 n = 1002. Bài 37: Ta có: (1 + x) 2n+1 0 1 2 2 3 3 2n1 2n1 = C 2n 1 C2n 1x C2n 1x C2n 1x … C2n 1x Cho x = 1 ta có: 2 2n+1 = 0 1 2 3 2n 1 (1)C 2n 1 C2n 1 C2n 1 C2n 1 … C2n 1 0 1 2 3 2n1 Cho x = -1 ta có: 0 = C2n 1 C2n 1 C2n 1 C2n1 … C2n 1 (2) Lấy (1) – (2) 2 2n+1 = 1 3 2n1 2 C 2n1 C2n 1 … C 2n 1 22n 1 3 2n1 = 1024 2n = 10= C 2n 1 C 2n 1 … C2n 1 10 Ta có: (2 – 3x)10 = ( 1)k C10k 210 k (3x)k k 0 Suy ra hệ số của x7 là C10 7 3 7 2 3 Bài 38: Từ giả thuyết ta suy ra: C 0 2n 1 C 1 2n 1 C 2 2n 1 … C n 2n 1 2 20 (1) k 2n1k , k, 0 ≤ k ≤ 2n + 1 neân:Vì C2n 1 C2n 1 0 1 2 n 1 0 1 2 2n1 C 2n1 C2n1 C2n1 … C2n1 C 2n1 C 2n1 C 2n1 … C2n1 (2)2 Khai triển nhị thức Newton của (1 + 1)2n+1 suy ra: 0 1 2 2n1 2n1 2n1 (3)C 2n 1 C2n 1 C2n 1 … C2n 1 (1 1) 2 Từ (1), (2), (3) suy ra: 22n = 220 n = 10. 25 C0 C1xC2x2C3x3…C2n1x2n12n1 2n1 2n1 2n1 2n1
- 28. NHỊ THỨC NEWTON 1 10 10 k 10 7 k 4 10 k 7 k 11k 40 x Ta có: x C10 (x ) C10x4 x k 0 k 0 Hệ số của số hạng chứa x26 là C10 k với k thỏa mãn: 11k-40 = 26 k = 6 Vậy hệ số của x26 là C10 6 = 210. Bài 39: 0 1 2 n N,n 2 n N,n 2 n = 20Cn Cn Cn 211 n(n 1) 2 1 n 211 n n 420 0 2 (k 1).Cn k (k 1)Cn k k (k = 1, 2, …, n) CnA 1 (k 1)! k 1 k! Do đó: với n =20 ta có: S =C 0 20 C 1 20 … C20 20 = 220 . Bài 40: Số hạng thứ k + 1 trong khai triển (1 – 2x)n là: Tk+1 = Cn k (2) k .x k Từ đó ta có: a0 + a1 + a2 = 71 Cn 0 2C 1 n 4Cn 2 71 n N, n 2 n N, n 2 n(n 1) n = 7 2 1 2n 4 71 n 2n 35 0 2 Với n = 7, ta có hệ số của số hạng chứa x5 trong khai triển (1 – 2x)n là: a = C7 5 (2) 5 = – 672. 5 Bài 41: Ta có: C 1 n Cn 3 13n n n(n 1)(n 2) 13n 6 n 2 – 3n – 70 n 10 n 7 (loaïi) Số hạng tổng quát của khai triển là: Tk 1 = C10 k (x 2 ) 10 k (x 3 ) k C k 10x 20 5k Tk 1 không chứa x 20 – 5k = 0 k = 4 Vậy số hạng không chứa x là: T5 = C 10 4 = 210.
- 31. NHỊ THỨC NEWTON Bài 45: Theo khai triển nhị thức Newton : (a + b)n = Cn 0 an C1 nan1 b … Cn nbn với a = 3, b = – 1 2n = (3 – 1)n = Cn 0 3n C1 n 3n1 … ( 1)n Cn n với a = 1, b = 1 2n = (1 + 1)n = Cn 0 C 1 n … Cn n Vậy : Cn 0 3 n C 1 n 3 n1 … (1) n C n n Cn 0 C 1 n … C n n k k 45 2k k 45 2k 29 Bài 46: Số hạng tổng quát: C15(1) x y k = 8 k 8 Vậy hệ số của số hạng chứa x29y8 là : C15 8 = 6435. GV:PHAN NHẬT NAM GV:PHAN NHẬT NAM
--- Bài cũ hơn ---