ÔN TẬP CHƯƠNG VIII

Bài 3. NHỊ THỨC NIUTƠN

Bao gồm các dạng toán

  • Dạng 1. Khai triển nhị thức Niutơn.
  • Dạng 2. Tính hệ số của số hạng trong khai triển.
  • Dạng 3. Tính tổng hệ số trong khai triển.
  • Dạng 4. Chứng minh, tính giá trị biểu thức.

Dạng 1. Khai triển nhị thức Niutơn

Bài 1. Trong khai triển nhị thức \((2x-5)^4\), có bao nhiêu số hạng?

A. \(3\)

B. \(6\)

C. \(5\)

D. \(4\)

Khai triển của nhị thức \((2x-5)^4\) có \(4+1=5\) số hạng.

Bài 2. Trong khai triển nhị thức \((x-1)^5\), có bao nhiêu số hạng?

A. \(6\)

B. \(3\)

C. \(4\)

D. \(5\)

Khai triển của nhị thức \((x-1)^5\) có \(5+1=6\) số hạng.

Bài 3. Khai triển của nhị thức \((x+1)^5\) là

A. \(x^5+5x^4+10x^3+10x^2+5x+1\)

B. \(x^5-5x^4+10x^3-10x^2+5x-1\)

C. \(5x^5+10x^4+10x^3+5x^2+5x+1\)

D. \(x^5-5x^4-10x^3+10x^2+5x-1\)

\[\begin{aligned} (x+1)^5=\ &C_5^0x^5+C_5^1x^41+ C_5^2x^31^2+C_5^3x^21^3+ C_5^4x1^4+C_5^51^5\\ =\ &x^5+5x^4+10x^3+10x^2+5x+1. \end{aligned}\]

Bài 4. Khai triển của nhị thức \((x-2)^5\) là

A. \(x^5-100x^4+400x^3-800x^2+800x-32\)

B. \(x^5-10x^4+40x^3-80x^2+80x-32\)

C. \(5x^5-10x^4+40x^3-80x^2+80x-32\)

D. \(x^5+10x^4+40x^3+80x^2+80x+32\)

\[\begin{aligned} (x-2)^5=\ &C_5^0x^5-C_5^1x^42+ C_5^2x^32^2-C_5^3x^22^3+ C_5^4x2^4-C_5^52^5\\ =\ &x^5-10x^4+40x^3-80x^2+80x-32. \end{aligned}\]

Bài 5. Khai triển của nhị thức \((2x+1)^4\) là

A. \(16x^4 - 32x^3 + 24x^2 - 8x + 1\)

B. \(x^4 + 4x^3 + 6x^2 + 4x + 1\)

C. \(16x^4 + 32x^3 + 24x^2 + 8x + 1\)

D. \(x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 1\)

\[\begin{aligned} (2x+1)^4=\ &C_4^0 (2x)^4 + C_4^1 (2x)^3 + C_4^2 (2x)^2 + C_4^3 (2x) + C_4^4\\ =\ &16x^4 + 32x^3 + 24x^2 + 8x + 1. \end{aligned}\]

Bài 6. Khai triển của nhị thức \((3x+4)^5\) là

A. \(x^5+1620x^4+4320x^3+5760x^2+3840x+1024\)

B. \(243x^5+405x^4+4320x^3+5760x^2+3840x+1024\)

C. \(243x^5-1620x^4+4320x^3-5760x^2+3840x-1024\)

D. \(243x^5+1620x^4+4320x^3+5760x^2+3840x+1024\)

\[\begin{aligned} (3x+4)^5=\ &C_5^0(3x)^5 + C_5^1 (3x)^4 4+ C_5^2 (3x)^3 4^2 + C_5^3 (3x)^2 4^3 + C_5^4 (3x) 4^4 + C_5^5 4^5\\ =\ &243x^5+1620x^4+4320x^3+5760x^2+3840x+1024. \end{aligned}\]

Bài 7. Khai triển của nhị thức \((1-2x)^5\) là

A. \(5-10x+40x^2-80x^3-80x^4-32x^5\)

B. \(1+10x+40x^2-80x^3-80x^4-32x^5\)

C. \(1-10x+40x^2-80x^3+80x^4-32x^5\)

D. \(1+10x+40x^2+80x^3+80x^4+32x^5\)

\[\begin{aligned} (1-2x)^5=\ &C_5^0 - C_5^1 (2x) + C_5^2 (2x)^2 - C_5^3 (2x)^3 + C_5^4 (2x)^4 - C_5^5 (2x)^5\\ =\ &1-10x+40x^2-80x^3+80x^4-32x^5. \end{aligned}\]

Bài 8. Biểu thức \(32x^5-80x^4+80x^3-40x^2+10x-1\) là khai triển của nhị thức nào dưới đây?

A. \((1-2x)^5\)

B. \((1+2x)^5\)

C. \((2x-1)^5\)

D. \((x-1)^5\)

\[\begin{aligned} (2x-1)^5=\ &C_5^5 (2x)^5 - C_5^4 (2x)^4 + C_5^3 (2x)^3 - C_5^2 (2x)^2 + C_5^1 (2x) - C_5^0\\ =\ &32x^5 - 80x^4 + 80x^3 - 40x^2 + 10x - 1. \end{aligned}\]

Bài 9. Biểu thức \(x^5-5x^4y+10x^3y^2-10x^2y^3+5xy^4-y^5\) là khai triển của nhị thức nào dưới đây?

A. \((x-y)^5\)

B. \((x+y)^5\)

C. \((2x-y)^5\)

D. \((x-2y)^5\)

\[\begin{aligned} (x-y)^5=\ & C_5^0x^5- C_5^1 x^4y + C_5^2 x^3y^2 - C_5^3 x^2 y^3 + C_5^4 x y^4 - C_5^5 y^5\\ =\ &x^5-5x^4y+10x^3y^2-10x^2y^3+5xy^4-y^5. \end{aligned}\]

Dạng 2. Tính hệ số của số hạng trong khai triển

Bài 1. Trong khai triển nhị thức \((1+3x)^4\) thành đa thức có số mũ của \(x\) tăng dần, số hạng thứ hai là

A. \(108x\)

B. \(54x^2\)

C. \(1\)

D. \(12x\)

\[\begin{aligned} (1+3x)^4=\ &C_4^01^4+C_4^11^3(3x)^1+ C_4^21^2(3x)^2+C_4^31(3x)^3+ C_4^4(3x)^4\\ =\ &1+12x+54x^2+108x^3+81x^4. \end{aligned}\]

Vậy số hạng thứ hai là \(12x\).

Bài 2. Trong khai triển của nhị thức \((2a-b)^5\), hệ số của số hạng thứ ba bằng

A. \(-80\)

B. \(80\)

C. \(-10\)

D. \(10\)

\[\begin{aligned} (2a-b)^5=\ & C_5^0 (2a)^5 - C_5^1 (2a)^4 b + C_5^2 (2a)^3 b^2 - C_5^3 (2a)^2 b^3 + C_5^4 (2a) b^4 - C_5^5 b^5. \end{aligned}\]

Số hạng thứ ba là \(C_5^2 (2a)^3 b^2=80a^3b^2\). Suy ra hệ số của số hạng thứ ba bằng \(80\).

Bài 3. Trong khai triển nhị thức \((2x-3)^4\), hệ số của số hạng thứ ba bằng

A. \(-216\)

B. \(96\)

C. \(-96\)

D. \(216\)

\[\begin{aligned} (2x-3)^4=\ & C_4^0 (2x)^4 - C_4^1 (2x)^3 3 + C_4^2 (2x)^2 3^2 - C_4^3 (2x) 3^3 + C_4^4 3^4. \end{aligned}\]

Số hạng thứ ba là \(C_4^2 (2x)^2 3^2=216x^2\). Suy ra hệ số của số hạng thứ ba bằng \(216\).

Bài 4. Trong khai triển biểu thức \(\left(x+\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4\), số hạng không chứa \(x\) là

A. \(6\)

B. \(4\)

C. \(8\)

D. \(1\)

\[\begin{aligned} \left(x+\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4=\ &C_4^0x^4 + C_4^1 x^3 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right) + C_4^2 x^2 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^2 + C_4^3 x \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^3 + C_4^4 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4\\ =\ &x^4 + 4x^2 + 6 + \displaystyle\frac{4}{x^2} + \displaystyle\frac{1}{x^4}. \end{aligned}\]

Vậy số hạng không chứa \(x\) là \(6\).

Bài 5. Trong khai triển biểu thức \(\left(2x-\displaystyle\frac{1}{x}\right)^5\), hệ số của số hạng chứa \(x\) bằng

A. \(-40\)

B. \(-80\)

C. \(10\)

D. \(80\)

\[\begin{aligned} \left(2x-\displaystyle\frac{1}{x}\right)^5=\ &C_5^0 (2x)^5 - C_5^1 (2x)^4 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right) + C_5^2 (2x)^3 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^2 - C_5^3 (2x)^2 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^3\\ +\ &C_5^4 (2x) \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4 - C_5^5 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^5\\ =\ &32x^5 - 80x^3 + 80x - \displaystyle\frac{40}{x} + \displaystyle\frac{10}{x^3} - \displaystyle\frac{1}{x^5}. \end{aligned}\]

Vậy hệ số của số hạng chứa \(x\) là \(80\).

Bài 6. Trong khai triển biểu thức \(\left(x^2+\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4\), số hạng chứa \(x^2\) là

A. \(4x^2\)

B. \(6x^2\)

C. \(x^2\)

D. \(8x^2\)

\[\begin{aligned} \left(x^2+\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4 =\ &C_4^0 (x^2)^4 + C_4^1 (x^2)^3 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right) + C_4^2 (x^2)^2 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^2 + C_4^3 x^2 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^3 + C_4^4 \left(\displaystyle\frac{1}{x}\right)^4\\ =\ &x^8 + 4x^5 + 6x^2 + \displaystyle\frac{4}{x} + \displaystyle\frac{1}{x^4}. \end{aligned}\]

Vậy số hạng chứa \(x^2\) là \(6x^2\).

Dạng 3. Tính tổng hệ số trong khai triển

Bài 1. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((2x-3)^4\) thành đa thức bằng

A. \(5^4\)

B. \(0\)

C. \(-1\)

D. \(1\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((2x-3)^4\) bằng \((2\cdot 1-3)^4=(-1)^4=1\).

Bài 2. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((1-2x)^4\) thành đa thức bằng

A. \(1\)

B. \(81\)

C. \(-1\)

D. \(0\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((1-2x)^4\) bằng \((1-2\cdot 1)^4=(-1)^4=1\).

Bài 3. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((3-4x)^5\) thành đa thức bằng

A. \(5\)

B. \(1\)

C. \(-1\)

D. \(0\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((3-4x)^5\) bằng \((3-4\cdot 1)^5=(-1)^5=-1\).

Bài 4. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((1-3x)^5\) thành đa thức bằng

A. \(32\)

B. \(1\)

C. \(-1\)

D. \(-32\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((1-3x)^5\) bằng \((1-3\cdot 1)^5=(-2)^5=-32\).

Bài 5. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((3x-5)^4\) thành đa thức bằng

A. \(16\)

B. \(-16\)

C. \(-1\)

D. \(1\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((3x-5)^4\) bằng \((3\cdot 1-5)^4=(-2)^4=16\).

Bài 6. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((x+2)^5\) thành đa thức bằng

A. \(32\)

B. \(243\)

C. \(64\)

D. \(81\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((x+2)^5\) bằng \((1+2)^5=3^5=243\).

Bài 7. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((3x-7)^4\) thành đa thức bằng

A. \(-1\)

B. \(256\)

C. \(-256\)

D. \(1\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((3x-7)^4\) bằng \((3\cdot 1-7)^5=(-4)^4=256\).

Bài 8. Tổng các hệ số trong khai triển nhị thức \((3x+1)^5\) thành đa thức bằng

A. \(32\)

B. \(1\)

C. \(243\)

D. \(1024\)

Tổng hệ số trong khai triển nhị thức \((3x+1)^5\) bằng \((3\cdot 1+1)^5=4^5=1024\).

Dạng 4. Chứng minh, tính giá trị biểu thức

Bài 1. Giá trị của biểu thức \(S=C_5^0+C_5^1+C_5^2+C_5^3+C_5^4+C_5^5\) bằng

A. \(2^6\)

B. \(2^5\)

C. \(2^4\)

D. \(1\)

Ta có \[(x+1)^5=C_5^0x^5+C_5^1x^4+C_5^2x^3+C_5^3x^2+C_5^4x+C_5^5.\] Thay \(x=1\), ta được \[(1+1)^5=C_5^0+C_5^1+C_5^2+C_5^3+C_5^4+C_5^5\Rightarrow S=2^5.\]

Bài 2. Giá trị của biểu thức \(S=C_5^0-C_5^1+C_5^2-C_5^3+C_5^4-C_5^5\) bằng

A. \(-1\)

B. \(2^5\)

C. \(0\)

D. \(1\)

Ta có \[(x-1)^5=C_5^0x^5-C_5^1x^4+C_5^2x^3-C_5^3x^2+C_5^4x-C_5^5.\] Thay \(x=1\), ta được \[(1-1)^5=C_5^0-C_5^1+C_5^2-C_5^3+C_5^4-C_5^5\Rightarrow S=0.\]

Bài 3. Giá trị của biểu thức \(S=2^5C_5^0 + 2^4C_5^1 + 2^3C_5^2 + 2^2C_5^3 + 2C_5^4+C_5^5\) bằng

A. \(32\)

B. \(243\)

C. \(64\)

D. \(81\)

Ta có \[(x+1)^5=C_5^0x^5+C_5^1x^4+C_5^2x^3+C_5^3x^2+C_5^4x+C_5^5.\] Thay \(x=2\), ta được \[(2+1)^5=2^5C_5^0 + 2^4C_5^1 + 2^3C_5^2 + 2^2C_5^3 + 2C_5^4+C_5^5\Rightarrow S= 3^5=243.\]

Bài 4. Giá trị của biểu thức \(S=C_4^0-C_4^1 3 + C_4^2 3^2 - C_4^3 3^3 + C_4^4 3^4\) bằng

A. \(-1\)

B. \(1\)

C. \(0\)

D. \(16\)

Ta có \[(1-x)^4=C_4^0-C_4^1 x + C_4^2 x^2 - C_4^3 x^3 + C_4^4 x^4.\] Thay \(x=3\), ta được \[(1-3)^4=C_4^0-C_4^1 3 + C_4^2 3^2 - C_4^3 3^3 + C_4^4 3^4\Rightarrow S=(-2)^4=16.\]

Bài 5. Giá trị của biểu thức \(S=2^4C_4^0-2^3\cdot 3 C_4^1 + 2^2\cdot 3^2C_4^2 - 2\cdot 3^3 C_4^3 + C_4^4 3^4\) bằng

A. \(-1\)

B. \(16\)

C. \(0\)

D. \(1\)

Ta có \[(a-b)^4=C_4^0a^4 - C_4^1 a^3 b + C_4^2 a^2 b^2 - C_4^3 a b^3 + C_4^4 b^4.\] Thay \(a=2\), \(b=3\), ta được \[(2-3)^4=C_4^0 2^4 - C_4^1 2^3\cdot 3 + C_4^2 2^2\cdot 3^2 - C_4^3 2\cdot3^3 + C_4^4 3^4\Rightarrow S=(-1)^4=1.\]