Bài 25: Nhị thức Newton
Lý thuyết chi tiết và bài tập có lời giải Bài 25: Nhị thức Newton — SGK Toán 10 Kết nối tri thức.
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Khai triển Nhị thức Newton bậc 4: $(a + b)^4$
$(a + b)^4 = C_4^0 a^4 + C_4^1 a^3 b + C_4^2 a^2 b^2 + C_4^3 a b^3 + C_4^4 b^4$
$= a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^4$
• Đặc biệt: $(a - b)^4 = a^4 - 4a^3b + 6a^2b^2 - 4ab^3 + b^4$.
2. Khai triển Nhị thức Newton bậc 5: $(a + b)^5$
$(a + b)^5 = C_5^0 a^5 + C_5^1 a^4 b + C_5^2 a^3 b^2 + C_5^3 a^2 b^3 + C_5^4 a b^4 + C_5^5 b^5$
$= a^5 + 5a^4b + 10a^3b^2 + 10a^2b^3 + 5ab^4 + b^5$
• Đặc biệt: $(a - b)^5 = a^5 - 5a^4b + 10a^3b^2 - 10a^2b^3 + 5ab^4 - b^5$.
🔷 Dạng 1: Khai triển biểu thức $(ax + b)^4$ và $(ax + b)^5$
Khai triển biểu thức $(x + 2)^4$.
Xem lời giải
Áp dụng công thức khai triển nhị thức Newton với $a = x, b = 2$:
$(x + 2)^4 = x^4 + 4 \cdot x^3 \cdot 2 + 6 \cdot x^2 \cdot 2^2 + 4 \cdot x \cdot 2^3 + 2^4$
$= x^4 + 8x^3 + 24x^2 + 32x + 16$.
📝 Thực hành — Dạng 1
Khai triển biểu thức $(2x - 1)^5$.
Xem lời giải
$(2x - 1)^5 = (2x)^5 - 5(2x)^4(1) + 10(2x)^3(1)^2 - 10(2x)^2(1)^3 + 5(2x)(1)^4 - 1^5$
$= 32x^5 - 5(16x^4) + 10(8x^3) - 10(4x^2) + 10x - 1$
$= 32x^5 - 80x^4 + 80x^3 - 40x^2 + 10x - 1$.
🔷 Dạng 2: Tìm hệ số của $x^k$ trong khai triển
Tìm hệ số của $x^3$ trong khai triển biểu thức $(3x - 2)^5$.
Xem lời giải
• Số hạng chứa $x^3$ ứng với số hạng thứ 3 trong khai triển $(3x - 2)^5$:
• Số hạng đó là $C_5^2 \cdot (3x)^3 \cdot (-2)^2 = 10 \cdot 27x^3 \cdot 4 = 1080x^3$.
• Vậy hệ số của $x^3$ là $1080$.
📝 Thực hành — Dạng 2
Tìm hệ số của $x^2$ trong khai triển $(x + 3)^4 + (2x - 1)^5$.
Xem lời giải
• Trong khai triển $(x+3)^4$, hệ số của $x^2$ là $C_4^2 \cdot 3^2 = 6 \cdot 9 = 54$.
• Trong khai triển $(2x-1)^5$, hệ số của $x^2$ là $C_5^3 \cdot 2^2 \cdot (-1)^3 = 10 \cdot 4 \cdot (-1) = -40$.
• Tổng hệ số của $x^2$ là $54 + (-40) = 14$.
🔷 Dạng 3: Tính tổng các hệ số trong khai triển
Tính tổng tất cả các hệ số trong khai triển nhị thức $(2x - 3)^5$.
Xem lời giải
• Gọi khai triển là $(2x - 3)^5 = a_5 x^5 + a_4 x^4 + a_3 x^3 + a_2 x^2 + a_1 x + a_0$.
• Để tìm tổng tất cả các hệ số $S = a_5 + a_4 + a_3 + a_2 + a_1 + a_0$, ta chỉ cần cho $x = 1$.
• Thay $x = 1$ vào vế trái: $S = (2(1) - 3)^5 = (-1)^5 = -1$.
📝 Thực hành — Dạng 3
Tính tổng $S = C_5^0 + C_5^1 + C_5^2 + C_5^3 + C_5^4 + C_5^5$.
Xem lời giải
• Xét khai triển $(1 + 1)^5 = C_5^0 + C_5^1 + C_5^2 + C_5^3 + C_5^4 + C_5^5$.
• Mà $(1 + 1)^5 = 2^5 = 32$.
• Vậy tổng $S = 32$.
📝 Bài tập tự luận — Tổng hợp
Bài 1. Sử dụng 5 số hạng đầu của khai triển Nhị thức Newton để tính giá trị gần đúng của $1,01^5$.
Xem lời giải
• Ta có $1,01^5 = (1 + 0,01)^5 = 1 + 5(0,01) + 10(0,01)^2 + 10(0,01)^3 + 5(0,01)^4 + (0,01)^5$.
• Bỏ qua các số hạng có số mũ cao từ 3 trở đi: $1,01^5 \approx 1 + 0,05 + 10(0,0001) = 1,051$.
🎯 Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Làm các câu hỏi sau để củng cố toàn bộ kiến thức về Nhị thức Newton. Hệ thống sẽ hiển thị kết quả và lời giải chi tiết ngay khi bạn trả lời.
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm Nhị thức Newton
Hàng trăm câu hỏi ngẫu nhiên từ ngân hàng đề — kiểm tra và tự đánh giá năng lực ngay!
🚀 Làm bài trắc nghiệm →