Sơ đồ hình cây của CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP BÀI 25: NHỊ THỨC NEWTON Ở lớp 8, khi học về hằng đẳng thức, ta đã biết khai triển: Quan sát các đơn thức ở vế ph
Trang 1Sơ đồ hình cây của
CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
BÀI 25: NHỊ THỨC NEWTON
Ở lớp 8, khi học về hằng đẳng thức, ta đã biết khai triển:
Quan sát các đơn thức ở vế phải của các đẳng thức trên, hãy nhận xét về quy luật số mũ của a
và b Có thể tìm được cách tính các hệ số của đơn thức trong khai triển a b n khi n4;5 không?
Ví dụ 1: Khai triển 2x 14.
Lời giải
Thay a 2 x và b 1 trong công thức khai triển của a b 4, ta được:
4 4 3 2 2 3 4
2
1 4
16 3
1 6 2 1 4 2 1
C
H
Ư
Ơ
N
G
LÝ THUYẾT.
I
=
=
=
I
Trang 2CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Ví dụ 2: Khai triển x 24.
Lời giải
Thay a x và b 2 trong công thức khai triển của a b 4, ta được:
4 4 3 2 2 3 4
4
1
2
x
x
Ví dụ 3: Khai triển x 35
Lời giải
Thay ax và b trong công thức khai triển của 3 a b 5
, ta được:
Ví dụ 4: Khai triển 3x 25
Lời giải
5 0 5 1 4 2 3 2 3 2 3 4 4 5 5
3x 2 C 3x C 3x 2 C 3x 2 C 3x 2 C 3x 2 C 2
Ví dụ 5:
a) Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của 1 0,05 4 để tính giá trị gần đúng của 1,05 4 b) Dùng máy tính cầm tay tính giá trị của 1,05 và tính sai số tuyệt đối của giá trị gần đúng nhận4 được ở câu a
Lời giải
a) 4 0 4 1 3 1
1 0,05 C 1 C 1 0,05 1 0, 2 1, 2
b) Cách bấm: 1.05^4=
Hiển thị
Sai số tuyệt đối của giá trị gần đúng nhận được ở câu a là 0,01550625
Trang 3CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
8.12 Khai triển các đa thức:
a) x 34
; b) 3x 2y4
; c) x54x 54
; d) x 2y5
8.13 Tìm hệ số của x trong khai triển của 4 3x 15
8.14 Biểu diễn 3 2 5 3 25
dưới dạng a b 2 với ,a b là các số nguyên.
8.15 a) Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của 1 0,02 5
để tính giá trị gần đúng của 5
1,02
b) Dùng máy tính cầm tay tính giá trị của 1,02 và tính sai số tuyệt đối của giá trị gần đúng 5 nhận được ở câu a
8.16 Số dân của một tỉnh ở thời điểm hiện tại là khoảng 800 nghìn người Giả sử rằng tỉ lệ tăng dân
số hằng năm của tỉnh đó là %r
a) Viết công thức tính số dân của tỉnh đó sau 1 năm, sau 2 năm Từ đó suy ra công thức tính số dân của tỉnh đó sau 5 năm nữa là
5
800 1
100
r
P
(nghìn người)
b) Với r 15%, dùng hai số hạng đầu trong khai triển của 1 0,015 5
, hãy ước tính số dân của tỉnh đó sau 5 năm nữa (theo đơn vị nghìn người)
BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA.
Trang 4CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
TỔNG QUÁT VỀ CÔNG THỨC NHỊ THỨC NIU-TƠN
1 CÔNG THỨC NHỊ THỨC NEWTON
Khai triển a b n được cho bởi công thức sau:
Với a b, là các số thực và n là sô nguyên dương, ta có
0
n
n k n k k n n k n k k n n
k
Quy ước a0 b0 1
Công thức trên được gọi là công thức nhị thức Newton (viết tắt là Nhị thức Newton).
Trong biểu thức ở VP của công thức (1)
a) Số các hạng tử là n 1
b) Số các hạng tử có số mũ của a giảm dần từ n đến 0, số mũ của b tăng dần từ 0 đến n, nhưng tổng các số mũ của a và b trong mỗi hạng tử luôn bằng n
c) Các hệ số của mỗi hạng tử cách đều hai hạng tử đầu và cuối thì bằng nhau
d) Số hạng thứ k (số hạng tổng quát) của khai triển là: 1
k n k k
k n
2 HỆ QUẢ
Với a b 1, thì ta có 2n C n0C1n C n n
Với a1;b1, ta có 0 0 1 1 k k 1 n n
3 CÁC DẠNG KHAI TRIỂN CƠ BẢN NHỊ THỨC NEWTON
1n 0 n 1 n 1 2 n 2 k n k n 1 n
x C x C x C x C x C x C
1 n 0 1 2 2 k k n 1 n 1 n n
1n 0 1 2 2 1 k k k 1 n 1 n 1 n 1 1 n n n
C n C n
C n k C n k1C n k11,n1
1 1
1 !
k !
n n n
1 1
1 !
n n
k n
Trang 5CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Dạng 1 Khai triển biểu thức dạng a b 4
Sử dụng công thức khai triển nhị thức Newton với n ta có 4
a b 4 C a40 4C a b C a b1 34 42 2 2C ab43 3C b44 4
Câu 1 (NB) Khi khai triển nhị thức Newton x y 4
ta thu được bao nhiêu hạng tử
Câu 2 (NB) Khai triển nhị thức Newton 1 x 4
Câu 3 (NB) Khai triển nhị thức Newton x 24
Câu 4 (NB) Khai triển nhị thức Newton x 14.
Câu 5 (TH) Khai triển nhị thức Newton 2x y 4
Câu 6 (TH) Khai triển nhị thức Newton x 3y4
Câu 7 (TH) Khai triển nhị thức Newton
4
2 1
x x
Câu 8 (TH) Khai triển nhị thức Newton
4
2
1
x x
Câu 9. Trong khai triển nhị thức Niu-tơn của a b 4
có bao nhiêu số hạng?
Câu 10. Trong khai triển nhị thức Niu-tơn của 2x 34 có bao nhiêu số hạng?
II
=
=
=
I
PHƯƠNG PHÁP.
1
=
=
=
I
BÀI TẬP TỰ LUẬN.
2
=
=
=
I
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
3
Trang 6CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 11. Trong khai triển nhị thức Niu-tơn của a b 4
, số hạng tổng quát của khai triển là
A. 4 1 5
k k k
C a b
k k k
C a b
k k k
C a b
k k k
C a b
Câu 12. Trong khai triển nhị thức Niu-tơn của 2x 34
, số hạng tổng quát của khai triển là
A. C4k2 3 k 4k x4k
4k2 k 3 k k
C. C4k2 3 4k k x4k
4k2k 3 k k
Câu 13. Tính tổng các hệ số trong khai triển nhị thức Niu-tơn của 1 2x 4
A 1 B 1 C 81 D 81
Trang 7CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 14. Trong khai triển nhị thức Niu-tơn của 1 3x 4
, số hạng thứ 2 theo số mũ tăng dần của x là
Câu 15. Tìm hệ số của x y trong khai triển nhị thức Niu-tơn của 2 2 x2y4
A. 32 B. 8 C. 24 D.16
Câu 16. Tìm số hạng chứa x2 trong khai triển nhị thức Niu-tơn của P x 4x2x x 24
A. 28x2 B. 28x2 C. 24x2 D. 24x2
Câu 17. Gọi n là số nguyên dương thỏa mãn A n32A n2 48 Tìm hệ số của x3 trong khai triển nhị thức
Niu-tơn của 1 3 xn
A. 108 B. 81 C. 54 D. 12
Câu 18. Tìm số hạng không chứa x trong khai triển nhị thức Niu-tơn của
4 3
1
x x
A. 1 B. 4. C. 6 D. 12.
Dạng 2 Khai triển biểu thức dạng a b 5
Sử dụng công thức: 5 0 5 1 4 1 2 3 2 3 2 3 4 1 4 5 5
a b C a C a b C a b C a b C a b C b
5 5 4 1 10 3 2 10 2 3 5 1 4 5
Câu 1: Khai triển biểu thức a b 5
Câu 2: Khai triển biểu thức (x 1)5.
Câu 3: Khai triển biểu thức x 15
Câu 4: Khai triển biểu thức x25
Câu 5: Khai triển biểu thức 2x y 5
PHƯƠNG PHÁP.
1
=
=
=
I
BÀI TẬP TỰ LUẬN.
2
=
=
=
I
Trang 8CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 6: Khai triển biểu thức x 3y5
Câu 7: Khai triển biểu thức 2x3y5
Câu 8: Khai triển biểu thức 2x 3y5
Trang 9
CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 1: Viết khai triển theo công thức nhị thức newton ( )5
1
x+ .
A.
5 5 4 10 3 10 2 5 1
x + x + x + x + x+ . B x5- 5x4- 10x3+10x2- 5x+1.
C
5 5 4 10 3 10 2 5 1
x - x + x - x + x- . D. 5x5+10x4+10x3+5x2+5x+1.
Câu 2: Viết khai triển theo công thức nhị thức newton ( )5
x- y .
A x5- 5x y4 +10x y3 2- 10x y2 3+5xy4- y5 B x5+5x y4 +10x y3 2+10x y2 3+5xy4+y5
C x5- 5x y4 - 10x y3 2- 10x y2 3- 5xy4+y5 D x5+5x y4 - 10x y3 2+10x y2 3- 5xy4+y5.
Câu 3:
Khai triển của nhị thức x 25.
A x5- 100x4+400x3- 800x2+800x- 32 B 5x5- 10x4+40x3- 80x2+80x- 32.
C x5- 10x4+40x3- 80x2+80x- 32 D x5+10x4+40x3+80x2+80x+32 Câu 4: Khai triển của nhị thức ( )5
A x5+1620x4+4320x3+5760x2+3840x+1024.
B 243x5+405x4+4320x3+5760x2+3840x+1024.
C 243x5- 1620x4+4320x3- 5760x2+3840x- 1024.
D 243x5+1620x4+4320x3+5760x2+3840x+1024.
Câu 5: Khai triển của nhị thức ( )5
A 5 10- x+40x2- 80x3- 80x4- 32x5 B 1 10+ x+40x2- 80x3- 80x4- 32x5
C 1 10- x+40x2- 80x3- 80x4- 32x5 D 1 10+ x+40x2+80x3+80x4+32x5
Câu 6: Đa thức ( )P x =32x5- 80x4+80x3- 40x2+10x- 1 là khai triển của nhị thức nào dưới đây?
A ( )5
1
x-Câu 7: Khai triển nhị thức ( )5
2x+y Ta được kết quả là
A 32x5+16x y4 +8x y3 2+4x y2 3+2xy4+y5.
B 32x5+80x y4 +80x y3 2+40x y2 3+10xy4+y5.
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
3
Trang 10CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
C 2x5+10x y4 +20x y3 2+20x y2 3+10xy4+y5.
D 32x5+10000x y4 +80000x y3 2+400x y2 3+10xy4+y5.
Câu 8: Đa thức P x( )= -x5 5x y4 +10x y3 2- 10x y2 3+5xy4- y5
là khai triển của nhị thức nào dưới đây?
A ( )5
2
x- y .
Câu 9: Khai triển của nhị thức
5
1
x x
ç - ÷
A
-
C
Câu 10: Khai triển của nhị thức ( )5
2
xy+ là
A x y5 5+10x y4 4+40x y3 3+80x y2 2+80xy+32.
B 5x y5 5+10x y4 4+40x y3 3+80x y2 2+80xy+32.
C x y5 5+100x y4 4+400x y3 3+80x y2 2+80xy+32.
D x y5 5- 10x y4 4+40x y3 3- 80x y2 2+80xy- 32.
Dạng 3 Xác định một hệ số hay một số hạng trong khai triển của bậc 4 hay bậc 5:
Câu 1: Tìm số hạng chứa x3 trong khai triển 2x 14
Câu 2: Tìm hệ số của số hạng chứa x4 trong khai triển 2 3x 5
Câu 3: Tìm số hạng chứa x trong khai triển ( )4
Câu 4: Tính tổng các hệ số trong khai triển 1 2x 5
Câu 5: Tìm hệ số của số hạng chứa x3 trong khai triển
5
3 1
x x
( với x ).0
Câu 6: Tìm hệ số của số hạng không chứa x trong khai triển
4
4 2
x x
với x 0
BÀI TẬP TỰ LUẬN.
2
=
=
=
I
Trang 11CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 7: Tìm số hạng không chứa x trong khai triển
4
3
2x
x
với x 0
Câu 8: Tìm số hạng chứa 2
1
x trong khai triển
4 2
1
2x
x
Câu 9: (VD) Tìm số hạng không chứa x trong khai triển
4 2
2
1
x
Trang 12CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 10: (VD) Cho n là số nguyên dương thỏa mãn C n1C n2 15 Tìm số hạng không chứa x trong
khai triển 4
2
n
x x
Câu 11: (VD) Cho khai triển 2
n
thỏa mãn a08a12a21 Tìm giá trị của số nguyên dương n
Câu 12: (VDC) Tìm hệ số của x10 trong khải triển thành đa thức của (1 x x2x3 5)
Câu 13: (VDC) Tìm số hạng có hệ số nguyên trong khai triển thành đa thức của
2
n x
biết n là
số nguyên dương thỏa mãn: 20 1 22 1 24 1 22n1 1024
C C C C
Câu 14: (VDC) Tìm số hạng chứa x2 trong khai triển của biểu thức P x 3 x x2n
với n là số
nguyên dương thỏa mãn
3 2
12
n n
A C n
Câu 15: Khai triển theo công thức nhị thức Newton x y 4
A x4 4x y3 4x y2 2 4xy3y4 B x4 4x y3 4x y2 2 4x y1 3 y4
C. x44x y3 4x y2 2 4x y1 3y4 D. x4 4x y3 4x y2 2 4x y1 3y4
Câu 16: Đa thức P x 32x5 80x480x3 40x210x1
là khai triển của nhị thức nào?
A 1 2x 5
B 1 2x 5
C 2x 15
D x 15
Câu 17: Trong khai triển 2 a b5
, hệ số của số hạng thứ 3 bằng:
Câu 18: Tìm hệ số của đơn thức a b3 2 trong khai triển nhị thức a2b5
Câu 19: Số hạng chính giữa trong khai triển 3x2y4
là:
A. C x y42 2 2. B. 6 3 x 2 2y2. C. 2 2 2
4
4
Câu 20: Biết 3 4 3 3
1 2 a a 2a 4
Tính a a1 2
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
3
Trang 13CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
A a a 1 2 24 B. a a 1 2 8 C a a 1 2 54 D. a a 1 2 36
Câu 21: Số hạng chứa x trong khai triển
4 2
x
là số hạng thứ mấy ?
Câu 22: Tìm số hạng không chứa x trong khai triển của nhị thức
5 3
2
1
x x
Trang 14CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 23: Cho a là một số thực bất kì Rút gọn
M C a C a a C a a C a a C a
A M a4 B M a C M 1. D M 1.
Câu 24: Giả sử có khai triển 2
n
Tìm a biết 4 a0a1a2 31
Câu 25: Biết hệ số của x2 trong khai triển của 1 3 xn
là 90 Khi đó ta có 3n4 bằng
Câu 26: Tìm hệ số của x2 trong khai triển : 3 12
n
x
, với x , biết: 0 C n0C1nC n2 11
Câu 27: Tìm hệ số của x2 trong khai triển : 3
2
2 n
x
, với x , biết tổng ba hệ số đầu của0
x trong khai triển bằng 33
Câu 28: Tìm hệ số của x7 trong khai triển : 3
2
2 n
x
, với x , biết tổng ba hệ số đầu của0
x trong khai triển bằng 33
Câu 29: Cho khai triển:
0
3 5 n n i
i i
Tính tổng S a 0a1a2 a n1 Biết : C n02C n14C n2 2 n C n n 243
A 3093 B 3157 C 3157 D 3093
Câu 30: Với n là số nguyên dương, gọi a3n3 là hệ số của x3n 3
trong khai triển thành đa thức của
2 1n 2n
Tìm n để a3n3 26n
A n 11 B n 5 C n 12 D n 10
Câu 31: Cho khai triển: 2
n
, biết n thỏa mãn a08a1 2a2 Tìm1
hệ số lớn nhất của khai triển
Dạng 4 Tính tổng của các tổ hợp k 5; ,
n
C k n k n và ứng dụng (nếu có).
Trang 15CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 1: (NB) Tính tổng sau S C 100 C101 C1010
Câu 2: (NB) Tính tổng sau S C 61C62 C65
Câu 3: (NB) Tính tổng sau S C 602.C612 2C62 2 6C66
Câu 4: (NB) Tính tổng sau S C 120 C121 C122 C1211C1212
Câu 5: (TH) Cho n là số tự nhiên thỏa mãn n2 6n 7 0 Tính tổng S C n0C n1 C n n
Câu 6: (TH) Cho đa thức P x 1 x8
Tính tổng các hệ số của đa thức P x
Câu 7: (TH) Tính tổng sau S C 201 2C202 2 2C203 2 19C2020
Câu 8: (TH) Tính tổng sau S C 200 C202 C204 C2020
Câu 9: Tính tổng: S C 12019.32018.2 C20192 32017.22C20193 32016.23 C20192018.3 21 2018C20192019.22019
Câu 10: Tính tổng: S C 20210 42021 C20211 42010.2C20212 42019.22 C20213 42018.23 C20212020.4 21 2020
Câu 11: Cho n *, tính tổng 27 20 28 21 29 22 210 23 22 6 22 1 22 7 22
Câu 12: Cho n là số tự nhiên Hãy tính tổng sau: S C 20n1C21n1C22n1 C2n n1
Câu 13: Cho n là số tự nhiên Thu gọn biểu thức S3C n07C1n11C n2 4n3C n n
theo n
Câu 14: Rút gọn biểu thức
Câu 1: (NB) Tổng T C n0 C n1 C n3 C n4 C n n bằng
Câu 2: (NB) Với n , tổng 4 T C n0 C n2 C n4 bằng
A 22 1n B 2n1 C 2n D 2n 1
Câu 3: (NB) Tổng 0 1 2 1k k 1n n
bằng
BÀI TẬP TỰ LUẬN.
2
=
=
=
I
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
3
Trang 16CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
Câu 4: (NB) Với n , tổng 4 T C n1 C n3 C n5 bằng
A 22 1n B 2n1 C 2n D 2n 1
Câu 5: (NB) Biểu thức P C n k C n k1
A 11
k n
C
k n
n
n
C .
Câu 6: (TH) Cho n là số nguyên dương thỏa mãn C n7 C n8 C n91 Giá trị của số n bằng
Câu 7: (TH) Cho n là số nguyên dương thỏa mãn n 14 n 3 8 2
n n
Câu 8: (TH) Cho n là số nguyên dương thỏa mãn C1n C n2 C n n 4095 Giá trị của n bằng
Câu 9: (TH) Tổng 20 22 24 22k 22n
T C C C C C bằng
A 2n1 B 22n1 C 22n 1 D 22n
Câu 10: (TH) Cho T C12022C20223 C20225 C20222021 Tính biểu thức T thì n bằng2n
Câu 11: Tính tổng C + C + C + + C 0n 1n 2n n n ta được kết quả là:
Câu 12: Tính tổng C0n C + C + +1n 2n 1 n nC n
ta được kết quả là:
A 0 B 2n
C 2n1 D 2n1 Câu 13: Tính tổng C + C + C + + C2n0 22n 2n4 22n n
ta được kết quả là:
A 2n1
B 2n C 22n1 D 22n1 Câu 14: Xét khai triểm 1 2 x x 220a0a x1 a x40 40
Tổng S a 0 a1 a40 là:
Câu 15: Tính tổng (C ) + (C ) + (C ) + + (C )0 2n 1 2n 2 2n n 2n
ta được kết quả là:
A 2
n n
2
n n
C
C 22n1 D 22n Câu 16: Tính tổng n.2 C + n -1 2n 1 0 n 2.3.C + n - 2 21 n 3 2.3 C + + 3 C2 n 1 n 1
Trang 17CHUYÊN ĐỀ VIII – TOÁN 10 – CHƯƠNG VIII – ĐẠI SỐ TỔ HỢP
A 5n B n.5n C n.5n1 D 5n1
Câu 17: Tính tổng
1
2 n 3 n n n
ta được kết quả là:
1
2
n n
D
1
2
n n
Dạng 5 Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của x x4
, x x5
để tính gần đúng và
ứng dụng (nếu có).
Câu 18: Viết khai triển lũy thừa x x5
Câu 19: Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của lũy thừa x xn
để tính gần đúng số 6, 014
Câu 20: Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của lũy thừa x xn
để tính gần đúng số
2022,025
Câu 21: Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của lũy thừa x xn để tính gần đúng số 4,985
Câu 22: Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của lũy thừa x xn
để tính gần đúng số
1999,994
Câu 23: Tìm giá trị gần đúng của x , biết 9x5 59705,1
khi ta dùng 2 số hạng đầu tiên trong khai triển 9 x 5
BÀI TẬP TỰ LUẬN.
2
=
=
=
I