[123doc.vn] cac bai toan ve nhi thuc newton (autosaved)
1. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
NhÞ thøc newton vµ øng dông
I - NhÞ thøc newton
1 - C«ng thøc nhÞ thøc Newton:
Víi mäi cÆp sè a, -b vµ mäi sè nguyªn d¬ng ta cã:
(a + b)n
= co
n an + c1
n an – 1
b + c2
n c1
n – 2
b2
+ … + cn
n-1
abn – 1
+ cn
n
bn
(*)kkn
n
nk
k
n baC −
=
∑=
2 - C¸c nhËn xÐt vÒ c«ng thøc khai triÓn:
+ Sè c¸c sè h¹ng ë bªn ph¶i cña c«ng thøc (*) b»ng n + 1, n lµ sè mò cña
nhÞ thøc ë vÕ tr¸i.
+ Tæng c¸c sè mò cña a, b trong mçi sè h¹ng b»ng n.
+ C¸c hÖ sè cña khai triÓn lÇn lît lµ:
C0
n; C1
n; C2
n; … Cn-1
n; Cn
n;
Víi chó ý: Ck
n = Cn
n
–k
0 < k < n.
3 - Mét sè d¹ng ®Æc biÖt:
+ D¹ng 1: Thay a = 1 vµ b = x vµo (*) ta ®îc
(1 + x)n
= C0
n + C1
n x + C2
n x2
+ …+ Cn-1
n xn-1
+ Cn
n xn
+ D¹ng 2: Thay a = 1 vµ b = -x vµo (*) ta ®îc (2)
(1 - x)n
= C0
n - C2
n x+ C2
nx2
+ …(-1) k
Ck
n xk
+ …+ (-1)n
Cn
n xn
(3)
4 - Mét sè hÖ thøc gi÷a c¸c hÖ sè nhÞ thøc
+ Thay x = 1 vµo (2) ta ®îc
C0
n + C1
n x + C2
n + …+ Cn
n = 2n
+ Thay x = -1 vµo (3) ta ®îc:
C0
n - C1
n x + C2
n - …+ (-1)n
Cn
n = 0
A - ¸p dông
I. ViÕt khai triÓn vµ tÝnh cña c¸c biÓu thøc sö dông khai triÓn ®ã:
Bµi 1: Thùc hiÖn khai triÓn:
(3x – 4)5
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang1
11 −+−
= k
n
k
n C
k
kn
C
3. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
e: Ta cã
k
k
k
k
C
kk
k
k
kk
CC
2001
2001
20022002
2002
)!2001(!
!2002!2002
)!2001(
)!2002(
.
)!2002(!
!2002
....
=
−
=
−
−
−
=−
−
Tõ ®ã: S5 = 2002 (
20012001
2001
1
2001
0
2001 )11(2002)... +=+++ CCC
Bµi 3: T×m sè nguyªn d¬ng n sao cho:
Co
n + 2 C1
n + 4 C2
n + … + 2n
Cn
n = 243 (1)
Gi¶i: Ta cã
Co
n + 2 C1
n + 2 C2
n + … + 2n
Cn
n = (1 + 2)n
= 3n
VËy (1) ⇔ 3n
= 243 = 35
⇔ n = 5
Bµi tËp t¬ng tù
Bµi 4: ViÕt khai triÓn (3x – 1)16
vµ chøng minh r»ng
316
. Co
16 – 315
C1
16 + … + C16
16 = 216
.
Bµi 5: TÝnh gi¸ trÞ c¸c biÓu thøc sau:
a: S1 = 2n
C0
n + 2n-2
C2
n + 2n-4
C4
n + … + Cn
n
b: S2 = 2n-1
C1
n + 2n-3
C3
n + 2n-5
C5
n + … +Cn
n
c: S3 = C6
10 C7
10 + C8
10 + C9
10 + C10
10
Bµi 6: TÝnh tæng
S =
2000
2000
2
2000
1
2000
0
2000 2001...3. CCCC ++++
II. T×m hÖ sè (t×m sè h¹ng) trong khai triÓn
Ph¬ng ph¸p: Víi c¸c yªu cÇu vÒ hÖ sè trong khai triÓn NEWTON, ta cÇn lu
ý:
1 – Ta cã: (a + b)n
=
Do ®ã hÖ sè cña sè h¹ng thø i lµ Ci
n, vµ sè h¹ng thø i: Ci
n an-i
bi
2 – Ta cã
Do ®ã: HÖ sè xk
trong khai triÓn trªn lµ Ci
n víi i lµ nghiÖm cña ph¬ng tr×nh
α ( n – i) +β i = k
§Æc biÖt khi k = 0 ®ã chÝnh lµ sè h¹ng kh«ng phô thuéc x.
VÝ dô 1: Cho biÕt hÖ sè cña sè h¹ng thø 3 cña kiÕn thøc nhÞ thøc.
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang3
iin
n
n
i
baC −
=
∑ 1
0
∑∑ =
+−
−
=
==+
n
i
ini
n
i
inn
i
i
n
n
xCxxCbx
0
)(
0
)()()( βαβαβα
( ) ∑=
−−−
=+=
+
n
i
ni
n
n
xxCxx
x
x
xx
0
3/212/53/22/52
)()(
4. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
Tõ ®ã, hÖ sè cña sè h¹ng thø 3 , cña khai triÓn nhÞ thøc lµ:
VËy thø h¹ng thø 7 ®îc cho bëi
VÝ dô 2: Trong khai triÓn nhÞ thøc h·y t×m sè h¹ng kh«ng
phô thuéc vµo x biÕt.
Cn
n + Cn-1
n + Cn-2
n = 79
Gi¶i: + XÐt PT: Cn
n + Cn-1
n + Cn-2
n = 79 (1)
Ta cã PT (1)
(do n ∈ N)
Khi ®ã:
Sè h¹ng thø k + 1 kh«ng phô thuéc x trong khai triÓn.
T/m
VËy hÖ sè kh«ng phô thuéc x b»ng C5
12
VÝ dô 3: Cho biÕt ba sè h¹ng ®Çu tiªn cña KT
Cã c¸c hÖ sè h¹ng liªn tiÕp cña mét cÊp sè céng. T×m tÊt c¶ c¸c h¹ng tö
h÷u tû cña khai triÓn ®ã ®· cho.
Gi¶i: Ta cã:
Ta cã ba hµng tö ®Çu tiªn cña khai triÓn cã c¸c hÖ sè lµ:
c0
n; c1
n 2-1
; c2
n 2-2
;
Ba hÖ sè liªn tiÕp theo thø tù lËp thµnh mét cÊp sè céng ⇔
C0
n + C2
n 2-2
= 2C1
n 2-1
⇔
a) Víi n = 1 ta ®îc kh«ng cã h¹ng tö h÷u tû
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang4
9
072
72)1(36
)2(!2
!
36
2
2
=⇔
=−−⇔
=−⇔=
−
⇔=
n
nn
nn
n
n
Cn
2/763/232/56
9 84)()( xxxC =−
( )n
xxx 15/283 −
+
12
015679
2
)1(
1 2
=⇔
=−+⇔=
−
++⇔
n
nn
nn
n
∑ =
−−−
=+
12
0
5/28123/41215/283 )()() k
kkk
n xxCxxx
15
28
3
)12(412
0
12
kk
C
k
k
−
−
= ∑=
50
15
28
3
)12(4
=⇔=−
−
k
kk
n
x
x )
2
1
( 4
+
nknk
n
n
k
nn
xxCxx
x
x )2()()2()
2
1
( 4/112/1
0
4/112/1
4
−−−
=
−−
∑=+=+
4
32
0
2
kn
k
n
k
x
=
−
=
∑=
089
8
)1(
1 2
=+−⇔=
−
+ nnn
nn
=
=
⇔
8
1
n
n
+ 4
2
1
x
x
6. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
(1)
Tõ (1) suy ra
VËy Ck
12 ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i k = 6 vµ C6
n = 924
VÝ dô 6: T×m sè h¹ng cã gi¸ trÞ lín nhÊt cña khai triÓn.
Gi¶i: Ta cã gäi tk lµ sè h¹ng thø k + 1 trong khai triÓn.
Ta cã = ∑=
8
0K
XÐt (1)
Tõ (1) suy ra:
tk – 1 < tk
tk – 1 > tk
Tøc lµ: Khi k ch¹y tõ 0 dÕn 8 th×:
tk t¨ng khi k t¨ng vµ k < 6
tk gi¶m khi k t¨ng vµ k > 6
VËy tk ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i k = 6 vµ cã gi¸ trÞ b»ng
VÝ dô 7: Khai triÓn ®a thøc . Px = ( 1 + 2x)12
Thµnh d¹ng P(x) = a0 + a1x + a2x2
+ … + a20x10
Max (a1 a2 … a12)
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang6
2
13
11
12
12
12
1
12 <⇔>⇔< −
−
k
C
C
CC k
k
kk
2
13
11
2
13
11
12
12
12
1
12 >⇔<−<⇔<⇔> −
−
kk
C
C
CC k
k
kk
8
3
2
3
1
+
8
3
2
3
1
+
k
k
C
C
t
t
kk
k
kk
k
k
k )9(2
3
2
3
1
3
2
3
1
19
1
8
8
8
1
−
=
= −−
−
−
−
61
)9(2
1
1
<⇔>
−
⇔>⇔
−
k
k
k
t
t
k
k
61
)9(2
1
1
<⇔<
−
⇔<⇔
−
k
k
k
t
t
k
k
2187
1792
3
2
3
1
62
6
8 =
C
hk
k
C
−
3
2
3
1
8
8
7. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
Gi¶i: Ta cã (1 + 2x)12
=
Suy ra : ak = Ck
12 2k
víi k = 1,12
XÐt (1)
Tõ (1), suy ra:
ak + 1 < ak
ak + 1 > ak
VËy ak ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i k = 8 vµ cã gi¸ trÞ b»ng C8
12. 88
= 126720
VD 8: T×m n cña k khai triÓn biÕt h¹ng tö thø 9 cã hÖ sè lín nhÊt
Gi¶i: Ta cã
V× kh«ng thay ®æi nªn h/s trong khai triÓn thay ®æi phô thuéc vµo
(x+2)n
. XÐt khai triÓn (x+2)n
=
H¹ng tö thø 9 cã h.s lµ C8
n 28
lín nhÊt trong c¸c hÖ sè
VD9: Cho khai triÓn
1 – BiÕt tæng hai hÖ sè ®Çu vµ hai lÇn hÖ sè cña sè h¹ng thø 3 trong
khai triÓn b»ng . T×m hÖ sè lín nhÊt trong c¸c hÖ sè khi khai triÓn nhÞ
thøc trªn.
2 – BiÕt h¹ng tö thø 11 cã hÖ sè lín nhÊt. T×m n.
Gi¶i: Ta cã
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang7
kkk
k
kk
k
xCxC 2)2( 12
12
0
12
12
0
∑∑ ==
=
)12(2
1
)!11(!)1(
!122
)!12(!
!12
2
2
11
12
1 k
k
kk
kk
C
C
a
a
kk
n
kk
k
k
−
+
=
−+
−
−
== ++
+
3
23
1
)12(2
1
1
1
>⇔>
−
+
⇔>⇔
+
k
k
k
a
a
k
k
3
23
1
)12(2
1
1
1
<⇔<
−
+
⇔<⇔
+
k
k
k
a
a
k
k
nn
x
n
x
)2(
5
1
)
5
2
5
( +=+
n5
1
knkk
n
n
k
xC −
=
∑ 2
0
12
2
25
11
2
1
2
2
1
2
22
22
78
98
7
8
9
8
7788
9988
=⇒≤≤⇔
>
>
⇔
>
>
⇔
>
>
nn
CC
CC
C
C
C
C
CC
CC
nn
nn
n
n
n
n
nn
nn
n
x)
3
2
2
1
( +
n
2
1285
27
0115564161285
9
)1(16
3
4
1
2
1285
9
4
2
1
2
3
2
2
1
2
1
)
3
9
(...
9
4
2
1
3
2
2
1
2
1
)
3
2
2
1
(
2
2
2
1
10
2
2
2
1
10
=⇔
==−⇔=
−
++
=+++
+++++=+
−−
−−
n
nn
nn
CCC
xCxCxCCx
nnnnnnn
nnn
nnnnnnn
n
nx
)
5
2
5
( +
8. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
Theo gt
⇔
(tho¶ m·n) hoÆc n = -26,75 (l)
VËy n = 7 ta cã khai triÓn :
HST9:
LËp tØ sè:
Do ®ã (ak) t¨ng khi 0 < k < 15 => (ak) max = a15
Do ®ã (ak) gi¶m khi 16 < k < 27 => (ak) max = a16
Mµ
Nªn (ak) max = a15 = C2723
. 3-15
.
2) KÕt qu¶: n ∈{17, 18, 19 }lµm t¬ng tù VD8
VD10: T×m c¸c h¹ng tö lµ sè nguyªn trong khi khai triÓn.
Gi¶i: ta cã
§Ó h¹ng tö lµ sè nguyªn th×
VËy c¸c h¹ng tö lµ sè nguyªn lµ C3
19 38
2; C9
19 35
23
; C15
19 32
25
VD11: BiÕt r»ng trong khai triÓn (x - )n
= C0
n x4
– C1
n xn-1
+ C2
n xn-2
HÖ sè cña h¹ng tö thø ba - …(1)n
Cn
n ( )n
Trong KT trªn lµ : C2
n = 5
n2
– n – 90 = 0 n = 10 hoÆc n = -9 (lo¹i)
Khi n = 10 th× khai triÓn (x - )10
sÏ cã 11 sè h¹ng.
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang8
kkkk
k
xCx )
3
2
()
2
1
()
3
2
2
1
( 27
27
27
0
27 −
=
∑=+
)270(32)
3
2
()
2
1
( 272
27
27
27 ≤≤== −−−
kCCa kkkkkk
k
1501
1
27
5
4
32
3.2
. 272
27
)1(27)1(2
1
27
1
≤≤⇔≥
+
−
== −−
+−−+
−+
k
k
k
C
C
a
a
kkk
kk
k
k
k
1516
15
16
1
16
1517
4
3
aa
a
a
==>=
−
=
nx
)
5
2
5
( +
32
19
19
19
0
319
19
19
0
193
23)2()3()23(
kk
k
k
kkk
k
CC
−
=
−
=
∑∑ ==+
=⇒=
=⇒=
=⇒=
⇔
∈
∈
−
≤≤
⇔
≤≤
∈
−
≤≤
∈
⇔
∈
−
=
≤≤
∈
⇔
∈
∈
−
≤≤
∈
155
95
31
2
319
60
1930
2
319
190
,
2
19
3
190
,
3
2
19
190
km
km
km
Nk
N
m
m
m
N
k
k
Nkm
N
k
mk
k
Nkm
N
k
N
k
k
Nk
3
1
3
1
9
1
3
1
9
1
90)1(45
)!2(!2
!
=−⇔=
−
nn
n
n
3
1
9. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
Do ®ã sè h¹ng chÝnh gi÷a lµ sè h¹ng thø 6 ®ã lµ:
III – TÝnh c¸c tæng Ck
n vµ cm®t chøa Ck
n
Bµi 1: Víi n sè nguyªn d¬ng CMR
a) C1
n + 2 C2
n + … + (n – 1) Cn-1
n + n Cn
n = n. 2n-1
b) 2.1 C2
n + 3.2 C3
n + … + n (n – 1) Cn
n = n (n – 1) 2n-2
CM: Víi mäi x vµ n lµ sè nguyªn d¬ng ta cã;
(1 + x)n
= C0
n + C1
n x+ C2
n x2
+ … + Cn-1
n xn-1
+ Cn
n xn
(1)
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1) theo x ta ®îc.
n(1 + x)n-1
= C1
n + 2C2
n x + … + (n - 1) Cn-1
n. xn-2
+ n Cn
n xn-1
(2)
a) thay x = 1 vµo (2) ta ®îc.
n. 2n-1
= C1
n + 2 C2
n + … + (n – 1) Cn-1
n + n Cn
n (§PCM)
b) LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (2) theo x
Ta ®îc:
n(n –1) (1 + x)n-2
= 2.1 C2
n + 3 . 2 C2
n x + … + (n – 1) (n – 2) Cn-1
n
xn-3
+ n (n – 1) Cn
n xn-2
(3)
Thay x = 1 vµ (3) ta ®îc.
n(n –1) 2n-2
= 2.1 C2
n + 3 . 2 C2
n x + … + (n – 1) (n – 2) Cn-1
n +
+ n(n-1) Cn
n (§PCM).
* Chó ý:
(1) NÕu ph¶i tÝnh tæng cã d¹ng:
S1 = C1
n + 2C2
n ∝ + 3 C3
n ∝ + … + (n-1) Cn-1
n ∝n-2
+ n Cn
n ∝n-2
+ XÐt khai triÓn (1 + x)n
= (1)
+ LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1) theo x ®îc:
n(1 + x)n-1
= (2)
+ Thay x = ∝ vµo (2) ⇒ kÕt qu¶.
+ NÕu ph¶i tÝnh tæng d¹ng.
S1 = 2. 1C2
n + 3.2C3
n ∝ + … + (n-1) (n-2) Cn
n-1
∝n-3
+ n (n-1)(n – 2)Cn
n-1
∝n-3
+
n(n-1) Cn
n ∝n-2
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang9
n
k
n
n
k
xC∑=0
1
0
−
=
∑ kk
n
n
k
xC
5355
10
27
28
)
3
1
( xxC −=−
10. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
Ph¬ng ph¸p:
+ XÐt khai triÓn (1)
+ LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1) theo x ®îc (2)
+ LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (2) theo x ®îc
n(n-1) (1+x)n-2
= (3)
Thay x = ∝ vµo (3) ⇒ kÕt qu¶
Ch¼ng h¹n tÝnh tæng:
C1
n + 22
C2
n 1 + 3 C3
n22
+ … + (n-1) Cn
n-1
cn-2
+ n Cn
n 2n-1
= n(1+ 2) n-2
= n3n-2
.
VD2: CM c¸c ®¼ng thøc sau:
C1
n3n-1
+ 2 C2
n. 3n-2
+ … + (n-1) Cn
n-1
3 + n Cn
n = n 4n-1
(1)
Híng dÉn:
C1: §Ó ý: k. Ck
n 3n-l
= k Ck
n. 3-k+1
. 3n-1
= k 3n-1
Ck
n
Tõ ®ã (1) ⇔ C1
n 3n-1
+ 2 C2
n 3n-1
+ … + (n – 1) Cn
n-1
n – 2
+ 3n-1
n Cn
n n-1 = n. 4n-2
⇔ C1
n + 2 C2
n + … + ( n – 1) Cn
n-1
( )n-2
+ n Cn
n k-1
= n ( )n-1
= n (1 + )n-1
⇒ Thay x = vµo (2) ta ®îc ®pcm
C¸ch 2:
§Ó ý : n. 4n-1
= n (3+ 1)n-1
⇒ XÐt khai triÓn (1)
+ LÊy ®/h 2 vÕ cña (1) theo biÕn x ta ®uîc.
(2)
+ Thay x = 1 vµo (2) ta ®îc.
n(3 + 1)n-1
= C1
n 3n-1
+ 2 C2
n 3n-2
+ … + n Cn
n 3n-1
⇔ ®iÒu ph¶i chøng minh
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang10
2
0
)1( −
=
−∑ kk
n
n
k
xCkk
1
3
1
−k
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
1
3
4
3
1
3
1
kknk
n
n
k
n
xCx −
=
∑=+ 3)3(
0
1
0
1
3)3( −−
=
−
∑=+ kknk
n
n
k
n
xCkx
11. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
* Chó ý: TÝnh tæng cã d¹ng.
S3 = C1
n ∝n - 1
+ Cn
2
∝n-2
+… + (n-1) Cn
n-2
∝ + n Cn
n
C¸ch 1: + XÐt khai triÓn (∝ + x)n
(1)
+ LÊy ®/h 2 vÕ cña (1) theo biÕn x
Ta ®îc n(∝ + x)n-1
(2)
Trong (2) thay x = 1 vµo ta ®îc kÕt qu¶
VD3: CMR
2n-1
C1
n + 2n-1
C2
n + 3.2n-3
C3
n + 4. 2n-4
C4
n + … + n Cn
n = n. 3n-1
(lµm t¬ng tù VD2 víi ∝ =
VD4: 1. Chøng minh c¸c hÖ thøc sau:
Co
n + 2 C1
n + 3 C2
n + … + (n + 1) Cn
n = (n + 2) 2n-1
2) TÝnh tæng : S = 2 . 1 C1
n + 3. 2 C2
n + … + n (n – 1) Cn
n-1
+ (n + 1) n Cn
n.
Gi¶i:
a) C¸ch 1:
XÐt khai triÓn: (1 + x)n
= Co
n + C1
n + C2
n x2
… + Cn
n-1
xn-1
+ Cn
n cn
⇒ f(x) = x (1 + x)n
= Co
n x + C1
nx2
+ C2
n x3
+ … + Cn
n-1
- xn
+Cn
n xn+1
(1)
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1) ta ®îc.
(1 + x)n
+ xn (1 + x)n-1
= C0
nx + C1
nx2
+ C2
nx3
+…+n Cn
n-1
xn-1
+
+ n(n+1) Cn
n xn
(2)
Thay x = 1 vµo (2) ta ®îc.
2C1
n + 3 . 2 C2
n + … + n(n-1) Cn
n-1
+ (n + 1) n Cn
n = (2 + n) 2n-1
⇒ ®pcm.
b) LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (2) ta ®îc.
n(1+x)n-1
+ n (1+ x)n-1
+ n. x (n –1) (1 + x)n-2
= 2 C1
n + 3.2 C2
n x + … + n (n-1) Cn
n-1
cn-2
(n+1) n Cn
n xn-1
(3)
Thay x = 1 vµo (3) ta ®îc.
S = 2 C1
n + 3. 2 C2
n + … + n (n-1) Cn
n-1
+ (n+ 1) n Cn
n
= 2n . 2n-1
+ n (n-1) 2n-2
= n. 2 n-2
. (n + 1)
• Chó ý: TÝnh tæng:
(1) S4 = Co
n + 2 C1
n ∝ + 3 C2
n∝2
+ … + n Cn
n-1
∝n-1
+ (n+1) Cn
n ∝n
.
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang11
1
0
−−
=
∑= kknk
n
n
k
xCk α
1
0
−−
=
∑= kknk
n
n
k
xCk α
2
1
13. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
+ … + (n + 1) n Cn
n xn-2
⇒ g’’
(1) = 2n. 2n-1
+ n (n-1) 2n-2
.
= 2 C1
n+ 3. 2 C2
n + 4. 3 C3
n + … + (= + 1) p Cp
n + … + (n + 1) n Cn
n.
LÊy (2) – (1) ⇒ S2 = 2n. 2n-1
+ n ( n- 1)n-2
– n. 2n-1
= n. 2n – 2
(3n – 1).
VD6: Víi n nguyªn d¬ng h·y chøng minh.
(1) 4n
Co
n – 4n-1
C1
n + 4 n-2
C2
n + … + (-1)n
Cn
n.
= Co
n + 2 C1
n + … + n 2n-1
Cn
n + … + 2n
Cn
n.
(2) C1
n + 4 C2
n + … + n.2n-1
Cn
n = n. 4n-1
Co
n – (n-1) 4n-2
C1
n
+ (n-2) 4n-3
C2
n + … + (-1)n-1
Cn
n-1
.
Gi¶i (1) víi mäi x vµ n lµ sè nguyªn d¬ng ta cã.
(4 – x)n
= Co
n + 4n
– C1
n 4n-1
x + 4n-2
C2
n x2
+ … + (-1)n
Cn
n xn
(1)
Thay x = 1 vµ (1)
3n
= Co
n 4n
- C1
n 4n-1
+ C2
n 4n-2
+ … + (-1)n
Cn
n (*)
Víi mäi x vµ n lµ sè nguyªn d¬ng ta cã:
(1 + x)n
= Co
n + C1
n x + … + Cn
n xn
(2)
Thay x = 2 vµo (2) ta ®îc;
3n
= Co
n C1
n 2 + 22
C2
n + … + 2n
Cn
n (**)
Tõ (*) vµ (**) ⇒ ®pcm.
(2) víi mäi x vµ n lµ sè nguyªn d¬ng ta cã:
(1 + x)n
= Co
n + C1
nx + C2
n x2
+ … + Cn
n-1
xn-1
+ Cn
n xn
(1)
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1) theo biÕn x ta ®îc:
n (1 + x)n-1
= C1
n + 2 C2
n x + … + (n-1) Cn
n-1
xn-2
+ n Cn
n xn-1
(2)
Thay x = 2 vµo (2) ta ®îc.
n. 3n-1
= C1
n + 4 C2
n + … + ( n- 1) Cn
n-1
xn-2
+ n Cn
n xn-1
(3)
Víi mäi x vµ n nguyªn d¬ng ta cã
(x – 1)n
= Co
n xn
- C1
nxn-1
+ … + (-1)n
Cn
n (4)
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang13
14. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (4) theo biÕn x
(x – 1)n-1
= n Co
n xn-1
- (n-1)C0
n xn-2
+ … + (-1)n-1
Cn
n-1
(5)
Thay x = 4 vµo (5) ta ®îc.
n. 3n-1
= n. 4n-1
Co
n – (n-1) 4n-2
C1
n + (n-2) 4n-3
(C2
n + … +
(-1)n-1
Cn
n-1
(6)
Tõ (3) vµ (6) => ®iÒu ph¶i chøng minh.
Chó ý; Nh vËy ®Ó tÝnh tæng cã d¹ng hoÆc
Ta lÊy ®¹o hµm mét hoÆc hai lÇn cña nhÞ thøc Niu t¬n.
Bµi tËp luyÖn tËp: TÝnh c¸c tæng sau:
1) S1 = 2006. 32005
. C0
2006 + 2005. 32004
. C1
2006 + C2
2006 + … +
HDG: + XÐt khai triÓn (x + 1)2006
= x2006
C0
2006 + x2005
C1
2006 + …+ (1)
+ LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1)
2006. (x + 1)2005
= 2006.x2005
C0
2006 + 2005 x2004
C1
2006 + … + (2)
+ Thay x = 3 vµo (2) => S1 = 2006.42005
.
2) S2 = 52005
. C1
2006 + 2.52004
.4.C2
2006 + 3.52003
. 42
C3
2006 +…+2006.42005
HDG: + XÐt khai triÓn : (5 + x)2006
= (1)
+ LÊy ®¹o hµm 2 vÕ cña (1) ta ®îc (2)
+ Thay x = 4 => S2 = 2006.92005
.
3) S3 = 99.398
C0
99 – 98 . 397
C1
99 + 97 . 396
C2
99 - … + C98
99
HDG: + XÐt KT (x + 1)99
=
+ LÊy ®¹o hµm 2 vÕ (1) theo x ®îc (2) = (x + 1)98
=
+ Thay x = -3 vµo (2) ®îc S3 = 99.298
4) S4 = C0
2006 + 2C1
2006 + 3C2
2006 + 4C3
2006 + …+ 2007
HDG: + T¸ch S4 = I + J; I = C0
2006 + C1
2006 + …+
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang14
k
n
n
k
Ck∑−=
=
0
k
n
n
k
Ckk )1(
0
−= ∑−=
2005
2006C
2005
2006C
2005
2006C
2005
2006C
kkk
k
xC −
=
∑ 2006
2006
2006
0
5.
12006
2006
2006
0
2005
5.)5(2006 −−
=
∑+ kkk
k
xCx
kk
k
xC −
=
∑ 99
99
99
0
.
kk
k
xkC −
=
−∑ 98
99
99
0
)99(
2006
2006C
2006
2006C
20. GV: Nguyễn Văn Huy (ĐT: 0909 646597) Chuyên đề Nhị thức Newton
b – TÝnh tæng
Bµi 13: TÝnh tæng
Bµi 14: Chøng minh r»ng víi c¸c sè m, p, n nguyªn, d¬ng sao cho.
P< n vµ p < m ta cã
TRUNG TÂM LTĐH TÀI ĐỨC Trang20
2001
2001
2000
2001
1
2001
0
2001 20022001...2 CCCCS ++++=
2005
2005
2004
2005
1
2005
0
2005 20062003...2 CCCCS ++++=
011110
... m
p
nn
p
n
p
mn
p
mn
p
mn CCCCCCCCC ++++= −−
+