Giáo án môn Toán 11 - tìm hệ số trong khai triển nhị thức newton

III. Tìm số hạng trong khai triển nhị thức Newton 1. Dạng tìm số hạng thứ k Số hạng thứ k trong khai triển là . Ví dụ 16. Tìm số hạng thứ 21 trong khai triển . Giải Số hạng thứ 21 là . 2. Dạng tìm số hạng chứa xm i) Số hạng tổng quát trong khai triển là (a, b chứa x). ii) Giải phương trình , số hạng cần tìm là và hệ số của số hạng chứa xm là M(k0). Ví dụ 17. Tìm số hạng không chứa x trong khai triển . Giải Số hạng tổng quát trong khai triển là: . Số hạng không chứa x ứng với . Vậy số hạng cần tìm là . Ví dụ 18. Tìm số hạng chứa x37 trong khai triển . Giải Số hạng tổng quát trong khai triển là: . Số hạng chứa x37 ứng với . Vậy số hạng cần tìm là . Ví dụ 19. Tìm số hạng chứa x3 trong khai triển . Giải Số hạng tổng quát trong khai triển là . Suy ra số hạng chứa x3 ứng với . + Với k = 2: nên số hạng chứa x3 là . + Với k = 3: có số hạng chứa x3 là . Vậy số hạng cần tìm là . Cách khác: Ta có khai triển của là: . Số hạng chứa x3 chỉ có trong và . + . + . Vậy số hạng cần tìm là . 3. Dạng tìm số hạng hữu tỉ i) Số hạng tổng quát trong khai triển là ( là hữu tỉ). ii) Giải hệ phương trình . Số hạng cần tìm là . Ví dụ 20. Tìm số hạng hữu tỉ trong khai triển . Giải Số hạng tổng quát trong khai triển là . Số hạng hữu tỉ trong khai triển thỏa điều kiện: . + Với k = 0: số hạng hữu tỉ là . + Với k = 6: số hạng hữu tỉ là . Vậy số hạng cần tìm là và . 4. Dạng tìm hệ số lớn nhất trong khai triển Newton Xét khai triển có số hạng tổng quát là . Đặt ta có dãy hệ số là . Để tìm số hạng lớn nhất của dãy ta thực hiện các bước sau: Bước 1: giải bất phương trình ta tìm được k0 và suy ra . Bước 2: giải bất phương trình ta tìm được k1 và suy ra . Bước 3: số hạng lớn nhất của dãy là . Chú ý: Để đơn giản trong tính toán ta có thể làm gọn như sau: Giải hệ bất phương trình . Suy ra hệ số lớn nhất là . Ví dụ 21. Tìm hệ số lớn nhất trong khai triển . Giải Khai triển có số hạng tổng quát là . Ta có: . + Với k = 2: hệ số là . + Với k = 3: hệ số là . Vậy hệ số lớn nhất là 5,44. Ví dụ 22. Tìm hệ số lớn nhất trong khai triển . Giải Khai triển có số hạng tổng quát là . Ta có: . Vậy hệ số lớn nhất là . 5. Dạng tìm hệ số chứa xk trong tổng n số hạng đầu tiên của cấp số nhân (tham khảo) Tổng n số hạng đầu tiên của cấp số nhân với công bội q khác 1 là: . Xét tổng như là tổng của n số hạng đầu tiên của cấp số nhân với và công bội . Áp dụng công thức ta được: . Suy ra hệ số của số hạng chứa xk trong S(x) là nhân với hệ số của số hạng chứa trong khai triển . Ví dụ 23. Tìm hệ số của số hạng chứa x4 trong khai triển và rút gọn tổng sau: . Giải Tổng S(x) có 15 – 4 + 1 = 12 số hạng nên ta có: . Suy ra hệ số của số hạng chứa x4 là hệ số của số hạng chứa x5 trong . Vậy hệ số cần tìm là . Nhận xét: Bằng cách tính trực tiếp hệ số của từng số hạng trong tổng ta suy ra đẳng thức: . Ví dụ 24*. Tìm hệ số của số hạng chứa x2 trong khai triển và rút gọn tổng sau: . Giải Ta có: . Đặt: và . Suy ra hệ số của số hạng chứa x2 của S(x) bằng tổng hệ số số hạng chứa x và x2 của f(x), bằng tổng 2 lần hệ số số hạng chứa x2 và 3 lần hệ số số hạng chứa x3 của F(x). Tổng F(x) có 100 số hạng nên ta có: . Suy ra hệ số số hạng chứa x2 và x3 của F(x) lần lượt là và . Vậy hệ số cần tìm là . Nhận xét: Bằng cách tính trực tiếp hệ số của từng số hạng trong tổng ta suy ra đẳng thức: . Ví dụ 25*. Tìm hệ số của số hạng chứa x trong khai triển và rút gọn tổng sau: . Giải Ta có: . Đặt: và . Suy ra hệ số của số hạng chứa x của S(x) bằng tổng hệ số số hạng không chứa x và chứa x của f(x), bằng tổng hệ số số hạng chứa x và 2 lần hệ số số hạng chứa x2 của F(x). Tổng F(x) có n số hạng nên ta có: . Suy ra hệ số số hạng chứa x và x2 của F(x) lần lượt là và . Vậy hệ số cần tìm là . Nhận xét: Bằng cách tính trực tiếp hệ số của từng số hạng trong tổng ta suy ra đẳng thức: BµI TËP Tìm số hạng trong các khai triển sau 29) Số hạng thứ 13 trong khai triển 30) Số hạng thứ 18 trong khai triển 31) Số hạng không chứa x trong khai triển 32) Số hạng không chứa x trong khai triển 33) Số hạng chứa a, b và có số mũ bằng nhau trong khai triển Tìm hệ số của số hạng trong các khai triển sau 34) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển 35) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển 36) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển 37) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển 38) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển 39) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển 40) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển: 41) Hệ số của số hạng chứa trong khai triển: 42) Tìm hệ số của số hạng chứa x10 trong khai triển . Từ đó suy ra giá trị của tổng 43) Rút gọn tổng 44) Rút gọn tổng Tìm số hạng hữu tỉ trong khai triển của các tổng sau 45) 46) 47) 48) Tìm hệ số lớn nhất trong khai triển của các tổng sau 49) 50) 51) . HƯỚNG DẪN 29) 30) 31) . 32) Số hạng tổng quát của là . Suy ra số hạng không chứa x ứng với k thỏa . Vậy số hạng không chứa x là . 33) Số hạng tổng quát của là . Suy ra . Vậy số hạng cần tìm là . 34) 35) . 36) . Suy ra hệ số của số hạng chứa chỉ có trong 2 số hạng và . + nên có hệ số chứa x8 là . + nên có hệ số chứa x8 là . Vậy hệ số cần tìm là . 37) . Thực hiện phép nhân phân phối ta suy ra hệ số của số hạng chứa chỉ có trong 3 số hạng: , và . Vậy hệ số cần tìm là . 38) . Suy ra hệ số của số hạng chứa chỉ có trong 2 số hạng và . + là hệ số của số hạng chứa . + có hệ số của số hạng chứa là . Vậy hệ số cần tìm là . 39) (Tương tự) 1695. 40) Áp dụng công thức cấp số nhân cho tổng 48 số hạng ta có: . Suy ra hệ số của số hạng chứa là hệ số của số hạng chứa của . Vậy hệ số cần tìm là . 41) Áp dụng công thức cấp số nhân cho 20 số hạng ta có: . Suy ra hệ số của số hạng chứa là hệ số của số hạng chứa của . Vậy hệ số cần tìm là . 42) . Thực hiện phép nhân phân phối ta suy ra hệ số của số hạng chứa là: . Mặt khác có hệ số của số hạng chứa x10 là . Vậy . 43) . Thực hiện phép nhân phân phối ta suy ra hệ số của số hạng chứa là: . Mặt khác có hệ số của số hạng chứa x10 là . Vậy . 44) 45) Số hạng cần tìm là . 46) Số hạng cần tìm là và . 47) Số hạng cần tìm là và . 48) Số hạng cần tìm là , và . 49) Hệ số lớn nhất là 50) Hệ số lớn nhất là . 51) Hệ số lớn nhất là . Bài 1. Tìm hệ số của số hạng chứa x4 , Bài 2. a)Tìm số hạng x31, Trong khai triển b)Trong khai triển Tìm số hạng không chứa x biết : Bài 3.Tìm số hạng không chứa x trong khai triển Bài 4 Tìm hệ số của số hạng chứa x43 trong khai triển Bài 5.Biết trong khai triển Có hệ số của số hạng thứ 3 bằng 5 Hãy tính số hạng đứng giữa trong khai triển Bài 6 Cho khai triển .Biết tổng của ba số hạng đầu itên trong khai triển bằng 631 .Tìm hệ số của số hạng có chứa x5 Bài 7.Biết tổng hệ số của ba số hạng đầu tiên trong khai triển bằng 79 .Tim số hạng không chứa x Bài 8. Tìm hệ số x8 trong khai triển :Biết Bài 9. Biết tổng các hệ số trong khai triển bằng 1024 .Tìm hệ số của x12 Bài 10.Biết tổng các hệ số trong khai triển bằng 6561. Tìm hệ số của x4 Bài 11. tìm hệ số của trong khai triển Bài 12.Trong khai triển Tìm số hạng chứa x và y sao cho số mũ của x và y Là các số nguyên dương Bài 13.Tìm các hạng tử là số nguyên trong khai triển Bài 14.Có bao nhiêu hạng tử là số nguyên trong Khai triiển Bài 15.Tìm các hạng tử là số nguyên trong khai triển Bài 16.Có bao nhiêu hạng tử là số nguyện trong khai triển Bài 16. Khai triển đa thức Tính A9 Bài 17. Cho khai triển :Biết và số hạng thứ 4 bằng 20n .Tim x và n Bài 18. Trong khai triển : tìm số hạng chứa a,b có số mũ bằng nhau