二项式定理的基本公式:
对于(a+b)n(n∈N∗),有(a+b)n=Cn0anb0+Cn1an−1b1+Cn2an−2b2+⋯+Cnran−rbr+⋯+Cnna0bn。
其中Cnr=r!(n−r)!n!,叫做二项式系数,Cnran−rbr是展开式的第r+1项,又称为通项,用Tr+1表示,即Tr+1=Cnran−rbr 。
公式说明:
项数:展开式共有n+1项。
指数规律:
a的次数从n开始依次递减,每次减1,直到0;b的次数从0开始依次递增,每次增1,直到n。
每一项中a与b的次数之和都等于n。
二项式系数性质:
对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即Cnr=Cnn−r。
增减性与最大值:当r<2n+1时,二项式系数Cnr是逐渐增大的;当r>2n+1时,二项式系数Cnr是逐渐减小的。
当n为偶数时,中间一项(第2n+1项)的二项式系数最大;当n为奇数时,中间两项(第2n+1项和第2n+1+1项)的二项式系数相等且最大。
所有二项式系数的和为2n,即Cn0+Cn1+Cn2+⋯+Cnn=2n。
奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和,都等于2n−1,即Cn0+Cn2+Cn4+⋯=Cn1+Cn3+Cn5+⋯=2n−1 。
例如,当n=3时,(a+b)3=C30a3b0+C31a2b1+C32a1b2+C33a0b3=a3+3a2b+3ab2+b3 。