人教A版高中数学选修2-3第一章计数原理1.3二项式定理1.3.1二项式定理课件
2014年人教A版选修2-3课件 1.3 二项式定理
3 个因式中有 1 个因式取 b 的取法有 C1 个. 3 3 个因式中有 3 个因式取 b 的取法有 C3个. 1 2 1 1 2 得到的一项是 C3a b = C3a b. 3 0 3 3 3 得到的一项是 C a b = C (2个3 a, 1个b) 3b . 2 (0个a, 3 个 b) C 3 个因式中有 2 个因式取 b 的取法有 . 3个 0 3 1 2 2 2 2 3 乘积的全部项为 a + C3a b + C3ab + C3b . 2 1 2 C3 2 2 得到的一项是 C3a b = C3ab . 如此类推 , a 请同学们猜想 (a+b)n 展开的项. (1个 , 2个b)
0 + C 1 1 + C2 12 + + C k 1k + + C n 1n , (1 + 1)n = Cn n n n n 0 + C 1 + C2 + + C n . 即 2n = Cn n n n
1 的展开式. 例1. 求 2 x x 解: 法一, 根据定理直接展开. 法二, 先化简原式, 再展开. 2 x 1 = 2 x 1 = 1 (2 x 1)6 3 x x x 6 2 4 2 1 5 3 3 3 = 13 [ C0 ( 2 x ) + C ( 2 x ) ( 1 ) + C ( 2 x ) ( 1 ) + C ( 2 x ) ( 1 ) 6 6 6 6 x 2 4 5 1 5 6 6 + C4 ( 2 x ) ( 1 ) + C ( 2 x ) ( 1 ) + C ( 1 ) ] 6 6 6 6 1 5 2 4 3 3 4 2 5 6 = 13 [64C0 x 32 C x + 16 C x 8 C x + 4 C x 2 C x + C 6 6 6 6 6 6 6] x 1 = 3 [64 x6 192x5 + 240x4 160x 3 + 60 x 2 12 x + 1] x 60 12 1 3 2 = 64 x 192x + 240x 160 + + 3 . x x x
高中数学 第一章 计数原理 1.3 二项式定理 1.3.3 二项式定理习题课教案 新人教A版选修2-
二项式定理习题课教学目标知识与技能1.能熟练地掌握二项式定理的展开式及其有关概念.2.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.3.能熟练掌握杨辉三角及二项式系数的有关性质.4.会用二项式系数的性质解决一些简单问题,并能熟练地使用赋值法.过程与方法1.能解决二项展开式的有关概念问题:项、二项式系数、系数、有理项、无理项、常数项、整数项等.2.能用二项式定理解决诸如整除、近似值、求和等有关问题.3.能用二项式系数的有关性质,解决诸如:最值、二项式系数和、系数和等问题.情感、态度与价值观1.培养学生对整个数学知识的驾驭能力,能在一定高度上进行数学知识的应用.2.培养学生观察、归纳的能力以及分析问题与解决问题的能力.3.进一步提升学生学好数学用好数学的积极性,进一步提升学生学习数学的兴趣.重点难点教学重点:掌握二项展开式,掌握二项式系数的有关性质,掌握解决二项式定理性质等有关问题的方法.教学难点:利用二项式定理解决有关问题,利用二项式系数的性质解决有关问题.教学过程复习巩顾前面我们学习了二项式定理,请回顾:1.(a+b)n=________________(n∈N*),这个公式表示的定理叫做二项式定理,公式右边的多项式叫做(a+b)n的______________,其中C r n(r=0,1,2,…,n)叫做______________,通项是指展开式的第__________________项,共有____________项.其中二项式系数是____________,系数是____________.2.二项式系数的四个性质(杨辉三角的规律) (1)对称性:____________________. (2)性质2:______________________.(3)二项式系数的最大值________________________.(4)二项式系数之和____________________,所用方法是____________________. 答案:1.(a +b)n=C 0n a n+C 1n an -1b +C 2n an -2b 2+…+C r n an -r b r+…+C n n b n(n∈N )、展开式、二项式系数、r +1、n +1、C rn 、变量前的常数2.(1)C mn =-mn (2)C rn +1=C r -1n +C rn(3)当n 是偶数时,中间的一项取得最大值,即C n2n 最大;当n 是奇数时,中间的两项相等,且同时取得最大值,即C n -12n =C n +12n 最大(4)C 0n +C 1n +C 2n +…+C rn +…+C nn =2n赋值法典型示例类型一:二项展开式的有关概念 例1试求:(1)(x 3-2x 2)5的展开式中x 5的系数;(2)(2x 2-1x)6的展开式中的常数项;(3)在(3x +32)100的展开式中,系数为有理数的项的个数.思路分析:理解二项展开式的有关概念,什么是二项式系数,什么是系数,什么是项,什么是常数项、有理项、无理项等,其实都是由通项入手,根据变量的系数、指数进行判断,当指数为0时是常数项,当指数是整数时是有理项,当指数是分数时是无理项.解:(1)T r +1=C r5(x 3)5-r(-2x2)r =(-2)r C r 5x 15-5r ,依题意15-5r =5,解得r =2.故(-2)2C 25=40为所求x 5的系数.(2)T r +1=C r 6(2x 2)6-r(-1x)r =(-1)r ·26-r ·C r 6x 12-3r ,依题意12-3r =0,解得r =4.故(-1)4·22C 26=60为所求的常数项.(3)T r +1=C r 100(3x)100-r(32)r =C r100·350-r 2·2r 3x 100-r ,要使x 的系数为有理数,指数50-r 2与r 3都必须是整数,因此r 应是6的倍数,即r =6k(k∈Z ),又0≤6k≤100,解得0≤k≤1623(k∈Z ),∴x 的系数为有理数的项共有17项.点评:求二项展开式中具有某特定性质的项,关键是确定r 的值或取值X 围.应当注意的是二项式系数与二项展开式中各项的系数不是同一概念,要加以区分.[巩固练习]试求:(1)(x +2)10(x 2-1)的展开式中x 10的系数;(2)(|x|+1|x|-2)3的展开式中的常数项.解:(1)∵(x+2)10=x 10+20x 9+180x 8+…,∴(x+2)10(x 2-1)的展开式中x 10的系数是-1+180=179.(2)∵(|x|+1|x|-2)3=(|x|-1|x|)6,∴所求展开式中的常数项是-C 36=-20.类型二:二项展开式的有关应用——简单应用例2求(x -1)-(x -1)2+(x -1)3-(x -1)4+(x -1)5的展开式中x 2的系数. 解:∵(x-1)-(x -1)2+(x -1)3-(x -1)4+(x -1)5=x -1{1-[-x -1]5}1-[-x -1]=x -1+x -16x ,∴所求展开式中x 2的系数就是(x -1)6的展开式中x 3的系数-C 36=-20.点评:这是一组将一个二项式扩展为假设干个二项式相乘或相加,或扩展为简单的三项展开式的问题,求解的关键在于转化为二项展开式的问题,转化时要注意分析题目中式子的结构特征.能够最大限度地考查学生对知识的把握程度.[巩固练习](1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中x 3项的系数是( )A .74B .121C .-74D .-121 解析:先求和:(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8=1-x 5[1-1-x4]1-1-x=1-x5[4x -6x 2+4x 3-x 4]x,分子的展开式中x 4的系数,即为原式的展开式中x 3项的系数,(-1)×1+4×(-C 15)-6C 25+4×(-C 35)=-1-20-60-40=-121,所以选D.答案:D类型三:二项展开式的有关应用:整除、不等式、近似值等问题 例3证明:(1)2≤(1+1n)n <3,其中n∈N *;(2)证明:对任意非负整数n,33n-26n -1可被676整除.思路分析:对于二项式中的不等式,通过展开式,分析其中的特殊项,可以证明一些简单的不等式问题;对于整除问题同样如此,关键是把二项式拆成676的形式;对于比较麻烦的数列问题,我们经常采用的方法就是数学归纳法,此题也不例外.证明:(1)(1+1n )n =1+C 1n ·1n +C 2n (1n )2+…≥2(当且仅当n =1时取等号).当n =1时,(1+1n)n=2<3显然成立;当n≥2时,(1+1n )n =C 0n +C 1n ·1n +C 2n ·1n 2+…+C nn ·1n n =2+n(n -1)2!1n 2+n(n -1)(n -2)3!1n 3+…+n(n -1)…2·1n !1n n =2+12!n n n -1n +13!n n n -1n n -2n +…+1n !n n n -1n …2n 1n <2+12!+13!+…1n !<2+11×2+12×3+…+1n(n -1)=2+(1-12)+(12-13)+…+(1n -1-1n )=3-1n <3.综上所述:2≤(1+1n)n <3,其中n∈N *.(2)当n =0,n =1时33n-26n -1=0,显然33n-26n -1可被676整除.当n≥2时,33n-26n -1=27n-26n -1=(1+26)n-26n -1=1+26n +C 2n ·262+…+C nn ·26n-26n -1=C 2n ·262+C 3n ·263+…+C nn 26n=676(C 2n +26C 3n +…+26n -2C nn).综上所述:对任意非负整数n,33n-26n -1可被676整除.点评:用二项式定理解决整除问题是二项式定理的一大特色,这是二项展开式的一种基本应用,通过对二项式的拆解,我们可以解决一些看似很难但易解决的问题.[巩固练习]m ,n 是正整数,f(x)=(1+x)m+(1+x)n的展开式中x 的系数为7, (1)试求f(x)中的x 2的系数的最小值;(2)对于使f(x)中的x 2的系数为最小的m ,n ,求出此时x 3的系数; (3)利用上述结果,求f(0.003)的近似值(精确到0.01). 解:根据题意得:C 1m +C 1n =7,即m +n =7.(*)(1)x 2的系数为C 2m+C 2n=m(m -1)2+n(n -1)2=m 2+n 2-m -n2.将(*)变形为n =7-m 代入上式得:x 2的系数为m 2-7m +21=(m -72)2+354.故当m =3或4时,x 2的系数的最小值为9.(2)当m =3,n =4或m =4,n =3时,x 3的系数为C 33+C 34=5. (3)f(0.003)≈2.02.类型四:二项式系数的最大值、系数的最大值问题 例4求(x -1)9的展开式中系数最大的项.思路分析:二项式系数最大的项我们可以根据公式求解,但是系数最大的项怎么求呢?观察此题中二项式系数与系数之间的关系,我们发现它们只不过相差一个负号而已,所以可以通过二项式系数的大小反映系数的大小,只不过要注意正负号.解:T r +1=(-1)r C r 9x 9-r .∵C 49=C 59=126,而(-1)4=1,(-1)5=-1,∴T 5=126x 5是所求系数最大的项.点评:此类问题仍然是利用二项展开式的通项公式来求解,但在解题过程中要注意一些常用方法和数学思想的应用.[巩固练习] 求(x +124x)8展开式中系数最大的项.解:记第r 项系数为T r ,设第k 项系数最大,那么有⎩⎪⎨⎪⎧T k ≥T k -1,T k ≥T k +1,又T r =C r -182-r +1,那么有⎩⎪⎨⎪⎧C k -182-k +1≥C k -282-k +2,C k -182-k +1≥C k 82-k ,即⎩⎪⎨⎪⎧8!(k -1)!(9-k)!≥8!(k -2)!(10-k)!×2,8!(k -1)!(9-k)!×2≥8!k !(8-k)!,∴⎩⎪⎨⎪⎧1k -1≥2k -2,29-k ≥1k .解得3≤k≤4,∴系数最大的项为第3项T 3=7x 52和第4项T 4=7x 72.类型五:二项式系数之和、系数之和等问题例5假设(2x +3)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4,那么(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2的值等于__________;思路分析:注意到与系数的和差有关,所以可以用赋值法求得奇数项的系数之和与偶数项的系数之和,注意使用平方差公式.解:令x =1,得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4=(2+3)4,令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4=(3-2)4,由此可得(a 0+a 2+a 4)2-(a 1+a 3)2=(a 0+a 1+a 2+a 3+a 4)(a 0-a 1+a 2-a 3+a 4)=[(3+2)(3-2)]4=1.点评:在二项式系数的性质应用中,尤其是系数和的问题,我们经常使用赋值法,这是一种奇妙的方法,可以帮助我们在不用计算每一个系数的前提下,求出各个系数的和.[巩固练习](1-2x)7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7, 求(1)a 0+a 1+…+a 7的值;(2)a 0+a 2+a 4+a 6及a 1+a 3+a 5+a 7的值; (3)各项二项式系数和.解:(1)令x =1,那么a 0+a 1+…+a 7=-1.(2)令x =-1,那么a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 6-a 7=2 187. 那么a 1+a 3+a 5+a 7=-1 094;a 0+a 2+a 4+a 6=1 093. (3)各项二项式系数和C 07+C 17+…+C 77=27=128. [拓展实例]例1(1+3x)6(1+14x)10的展开式中的常数项为( )A.1 B.46 C.4 245 D.4 246思路分析:对于非一般的二项式问题,要注意转化成二项式问题解决.此题虽然有两个式子相乘,只要我们写出整个式子的通项,令指数为0,即可求得常数项.解:先求(1+3x)6的展开式中的通项.T r+1=C r6(x13)r=C r6xr3,r=0,1,2,3,4,5,6.再求(1+14x )10的展开式中的通项.T k+1=C k10(x-14)k=C k10x-k4,k=0,1,2,3,4,…,10.两通项相乘得:C r6x r3C k10x-k4=C r6C k10xr3-k4,令r3-k4=0,得4r=3k,这样一来,(r,k)只有三组:(0,0),(3,4),(6,8)满足要求.故常数项为:1+C36C410+C66C810=4 246.点评:对于乘积的式子或者三项的式子的展开问题,我们可以通过化归思想,将其转化成二项展开式问题.要注意此题中,常数项的位置有三处.[巩固练习](1+x+x2)(x+1x3)n的展开式中没有..常数项,n∈N*,且2≤n≤8,那么n=______.解析:依题意(x+1x3)n,对n∈N*,且2≤n≤8中,只有n=5时,其展开式既不出现常数项,也不会出现与x、x2乘积为常数的项.故填5.答案:5[变练演编](1)对于9100你能编出什么样的整除问题?如9100被________整除的余数是________.(2)(2x2-1x)6的展开式中的常数项是第____________项,整数项是第______________项,x的最高次项是第______________项,二项式系数之和是______________,系数之和是______________.将你能得到的所有正确的答案一一列举出来.答案:(1)这是一个开放性的问题,学生可以有多种答案,比如说9100被8整除的余数是1,9100被80整除的余数是1等等.(2)T r +1=C r6(2x 2)6-r(-1x)r =(-1)r ·26-r ·C r 6x 12-3r .依题意12-3r =0,解得r =4,所以常数项是第5项;整数项是第1,2,3,4,5项;x 的最高次项是第1项;二项式系数之和为64;系数之和为1.设计意图:变练演编——这种开放性的设计,能够有效地提高学生学习的积极性,使得编题不仅仅是老师的专利,学生在编题解题的过程中,领悟知识,提高能力,增长兴趣,增强信心,不仅有助于训练同学们的常规思维,还能培养同学们的逆向思维,最终提高学生的数学成绩.[达标检测] 1.(x -13x)12展开式中的常数项为( )A .-1 320B .1 320C .-220D .220 2.(1-x)6(1+x)4的展开式中x 的系数是( ) A .-4 B .-3 C .3 D .4 3.假设(1-2x)2 005=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 005x2 005(x∈R ),那么(a 0+a 1)+(a 0+a 2)+(a 0+a 3)+…+(a 0+a 2 005)=________(用数字作答).答案:1.C 2.B 3.2 003反考老师:即由学生出题,教师现场解答(约8分钟).(活动设计:请学生到黑板板书题目,要求别太烦琐,且与本节习题课内容相符.一般不多于3道题,教师尽可能全部解答,具体解答数目视题目难度和时间而定.教师要边做边讲,以向学生现场展示解题思路的发现过程和解题能力.做完后,请学生给“阅卷〞)课堂小结活动设计:先给学生1~2分钟的时间默写本节的主要基础知识、方法,例题、题目类型、解题规律等;然后用精练的、精确的语言概括本节的知识脉络,思想方法,解题规律等.活动成果:(板书)1.知识收获:二项式定理、二项展开式、二项式系数的性质.2.方法收获:利用二项式定理解决有关问题,利用二项式系数的性质解决有关问题. 3.思维收获:合作意识,创新精神,增加了学习数学的积极性,提升学习数学的兴趣. 设计意图:通过学生自己总结所学、所识、所想,不但能充分表达新课程的理念,还能充分发挥学生在课堂上的“主人翁〞精神,真正表达了学生的主体地位.不仅可以使学生更好地掌握本节所学,而且还能提高学生学习的主动性,提高学生学习数学的兴趣,久而久之,学生的数学水平与数学素养必定会得到长足的提高!补充练习[基础练习]1.计算1-3C 1n +9C 2n -27C 3n +…+(-1)n 3n C nn . 2.(x +1x -2)3的展开式中,常数项是________.3.(3x -13x2)n ,n∈N *的展开式中各项系数和为128,那么展开式中1x3的系数是( )A .7B .-7C .21D .-21 4.求(x -13x)10的展开式中有理项共有________项.1.解:原式=C 0n +C 1n (-3)1+C 2n (-3)2+C 3n (-3)3+…+C 3n (-3)n=(1-3)n=(-2)n. 2.解析:(x +1x -2)3=[(x -1)2x ]3=(x -1)6x 3. 上述式子展开后常数项只有一项C 36x3-13x3,即-20.3.解析:由条件可得:(3-1)n=128,n =7. ∵T r +1=(-1)r C r7(3x)7-r(13x2)r =(-1)r C r 737-rx7-53r.令7-5r3=-3,那么有:r =6.所以二项展开式中1x 3的系数是:T 7=(-1)6C 6737-6=21,应选C.4.解析:∵T r +1=C r10(x)10-r(-13x)r =C r 10(-1)rx5-56r.∴当r =0,6时,所对应的项是有理项.故展开式中有理项有2项. [拓展练习]5.(1+kx 2)6(k 是正整数)的展开式中,x 8的系数小于120,那么k =____________. 6.设n∈N ,那么C 1n +C 2n 6+C 3n 62+…+C n n 6n -1=____________.5.解析:(1+kx 2)6按二项式定理展开的通项为T r +1=C r6(kx 2)r=C r 6k r x 2r,我们知道x 8的系数为C 46k 4=15k 4,即15k 4<120,也即k 4<8,而k 是正整数,故k 只能取1.6.解:C 1n +C 2n 6+C 3n 62+…+C n n 6n -1=16C 0n +C 1n +C 2n 6+…+C n n 6n -1-16C 0n =16(C 0n +C 1n 6+C 2n 62+…+C n n 6n -1)=16[(1+6)n-1]=16(7n -1).设计说明二项式定理的内容,是各地高考中经常要考查的内容之一,其形式主要是选择题和填空题,题型往往相对稳定,思路方法常常是利用二项展开式的通项公式、二项式系数的有关性质等.常见的二项式问题有:求二项展开式中某一项或某一项的系数,求所有项系数的和或奇(偶)数项系数和,求展开式的项数,求常数项,求近似值,证明不等式等.实际教学的过程中,要努力把表现的机会让给学生,以发挥他们的自主精神;尽量创造让学生活动的机会,以让学生在直接体验中建构自己的知识体系;尽量引导学生发挥其创造意识,以使他们能在创造的氛围中学习.二项式定理是初中学习的多项式乘法的继续,它所研究的是一种特殊的多项式——二项式的乘方的展开式.二项式定理既是排列组合的直接应用,又与概率理论中的三大概率分布之一的二项分布有着密切联系.掌握好二项式定理既可对初中学习的多项式的变形起到很好的复习、深化作用,又可以为进一步学习概率统计做好必要的知识储备.所以有必要掌握好二项式定理的相关内容.备课资料 二项式定理 同步练习选择题1.C 7n +1-C 7n =C 8n ,那么n 等于( )word11 / 11 A .14 B .12 C .13 D .152.C 0n +3C 1n +9C 2n …+3n C nn 的值等于( )A .4nB .3·4n C.4n 3-1 D.4n-133.C 111+C 311+…+C 911的值为( )A .2 048B .1 024C .1 023D .5124.(x +1)(2x +1)(3x +1)……(nx+1)展开式中x 的一次项系数为( )A .C n -1nB .C 2nC .C 2n +1D .不能用组合数表示5.设(1+x +x 2)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…a 2n x 2n,那么a 0+a 1+a 2+…+a 2n 等于 …() A .22n B .3n C.3n -12 D.3n+126.假设n 是正奇数,那么7n +C 1n 7n -1+C 2n 7n -2+…C n -1n 7被9除的余数为( )A .2B .5C .7D .87.(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)10展开式中x 4的系数为( )A .C 511 B .C 411 C .C 510D .C 410填空题8.(a +b)n 展开式中第r 项为__________.9.11100-1的末位连续零的个数为__________.参考答案1.A 2.A 3.C 4.C 5.B 6.C 7.A5.提示:令x =1即可.8.T r =C r -1n a n +1-rb r -19.3。
人教版高中数学选修2-3知识点汇总
人教版高中数学必修2-3知识点第一章计数原理1.1分类加法计数与分步乘法计数分类加法计数原理:完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法。
分类要做到“不重不漏”。
分步乘法计数原理:完成一件事需要两个步骤。
做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法。
分步要做到“步骤完整”。
n元集合A={a1,a2⋯,a n}的不同子集有2n个。
1.2排列与组合1.2.1排列一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列(arrangement)。
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,用符号表示。
排列数公式:n个元素的全排列数规定:0!=11.2.2组合一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合(combination)。
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号或表示。
组合数公式:∴规定:组合数的性质:(“构建组合意义”——“殊途同归”)1.3二项式定理1.3.1二项式定理(binomial theorem)*注意二项展开式某一项的系数与这一项的二项式系数是两个不同的概念。
1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质*表现形式的变化有时能帮助我们发现某些规律!(1)对称性(2)当n 是偶数时,共有奇数项,中间的一项取得最大值;当n 是奇数时,共有偶数项,中间的两项,同时取得最大值。
(3)各二项式系数的和为(4)二项式展开式中,奇数项二项式系数之和等于偶数项二项式系数之和:(5)一般地,第二章随机变量及其分布2.1离散型随机变量及其分布(n ∈N *)其中各项的系数(k ∈{0,1,2,⋯,n})叫做二项式系数(binomial coefficient);2.1.1离散型随机变量随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量(random variable)。
高中数学人教A版选修2-3检测:第一章1.3-1.3.1二项式定理 Word版含解析
第一章计数原理1.3 二项式定理1.3.1 二项式定理A级基础巩固一、选择题1.化简多项式(2x+1)5-5(2x+1)4+10(2x+1)3-10(2x+1)2+5(2x+1)-1的结果是()A.(2x+2)5B.2x5C.(2x-1)5D.32x5解析:原式=[(2x+1)-1]5=(2x)5=32x5.答案:D2.在⎝⎛⎭⎪⎪⎫x+13x24的展开式中,x的幂指数是整数的项共有() A.3项B.4项C.5项D.6项解析:T r+1=C r24x24-r2·x-r3=Cr24·x12-56r,则r分别取0,6,12,18,24时,x的幂指数为整数,所以x的幂指数有5项是整数项.答案:C3.若⎝⎛⎭⎪⎪⎫x-123xn的展开式中第四项为常数项,则n=() A.4 B.5C .6D .7解析:由二项展开式可得T r +1=C r n (x )n -r ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-123x r =(-1)r 2-r C rn x n -r 2·x -r 3,从而T 4=T 3+1=(-1)32-3C 3n x n -52,由题意可知n -52=0,n =5.答案:B4.在(1-x 3)(1+x )10的展开式中,x 5的系数是( ) A .-297 B .-252 C .297D .207解析:(1-x 3)(1+x )10=(1+x )10-x 3(x +1)10展开式中含x 5的项的系数为:C 510-C 210=207.答案:D5.若C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n能被7整除,则x ,n 的值可能为( ) A .x =5,n =5 B .x =5,n =4 C .x =4,n =4D .x =4,n =3解析:C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n =(1+x )n -1,检验得B 正确.答案:B 二、填空题6.(2016·北京卷)在(1-2x )6的展开式中,x 2的系数为________(用数字作答).解析:T r +1=C r 6·16-r ·(-2x )r =(-2)r C r 6·x r ,令r =2, 得T 3=(-2)2C 26x 2=60x 2.故x 2的系数为60.答案:607.⎝⎛⎭⎪⎪⎫2-13x 6的展开式中的第四项是________.解析:T 4=C 3623⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-13x 3=-160x . 答案:-160x8.如果⎝⎛⎭⎪⎫3x 2+1x n 的展开式中,x 2项为第三项,则自然数n =________.解析:T r +1=C rn (3x 2)n -r⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =C r n x2n -5r3,由题意知r =2时,2n -5r3=2,所以n =8. 答案:8 三、解答题9.在⎝⎛⎭⎪⎫2x -1x 6的展开式中,求:(1)第3项的二项式系数及系数; (2)含x 2的项及项数.解:(1)第3项的二项式系数为C 26=15,又T 3=C 26(2x )4⎝⎛⎭⎪⎫-1x 2=24C 26x ,所以第3项的系数为24C 26=240.(2)T k +1=C k n (2x )6-k ⎝⎛⎭⎪⎫-1x k=(-1)k 26-k C r 6x 3-k , 令3-k =2,得k =1.所以含x 2的项为第2项,且T 2=-192x 2.10.在二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -123x n的展开式中,前三项系数的绝对值成等差数列.(1)求展开式的第四项; (2)求展开式的常数项. 解:T r +1=C r n (3x )n -r ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-123x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12r C r n x 13n -23r . 由前三项系数的绝对值成等差数列, 得C 0n +⎝⎛⎭⎪⎫-122C 2n =2×12C 1n , 解得n =8或n =1(舍去). (1)展开式的第四项为:T 4=⎝ ⎛⎭⎪⎫-123C 38x 23=-73x 2.(2)当83-23r =0,即r =4时,常数项为⎝ ⎛⎭⎪⎫-124C 48=358.B 级 能力提升1.如果⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 3n的展开式中含有非零常数项,则正整数n 的最小值为( )A .3B .5C .6D .10解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-2x 3n展开式的通项表达式为C r n (3x 2)n -r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 3r=C r n 3n -r(-2)r x 2n -5r ,若C r n 3n -r(-2)r x 2n -5r 为非零常数项,必有2n -5r =0,得n =52r ,所以正整数n 的最小值为5.答案:B2.设二项式⎝⎛⎭⎪⎫x -a x 6(a >0)的展开式中,x 3的系数为A ,常数项为B ,若B =4A ,则a 的值是________.解析:A =C 26(-a )2,B =C 46(-a )4,由B =4A 知,C 26(-a )2=C 46(-a )4,解得a =2(舍去a =-2). 答案:23.如果f (x )=(1+x )m +(1+x )n (m ,n ∈N *)中,x 项的系数为19,求f (x )中x 2项系数的最小值.解:x 项的系数为C 1m +C 1n =19,即m +n =19,当m ,n 都不为1时,x 2项的系数为C 2m +C 2n =m (m -1)2+(19-m )(18-m )2=m 2-19m +171=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -1922+171-1924,因为m ∈N *,所以当m =9或10时,x 2项的系数最小,为81.当m 为1或n 为1时,x 2项的系数为C 218=153>81,所以f (x )中x 2项系数的最小值为81.。
(完整版)高中选修2-3第一章计数原理知识点总结与训练
第一章:计数原理一、两个计数原理3、两个计数原理的区别二、排列与组合1、排列:一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
2、排列数:从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数。
用符号 表示.3、排列数公式: 其中4、组合:一般地,从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素合成一组,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个组合。
5、组合数:从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素的所有不同组合的个数叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的组合数。
用符号 表示。
6、组合数公式:其中注意:判断一个具体问题是否为组合问题,关键是看取出的元素是否与顺序有关,有关就是排列,无关便是组合.判断时要弄清楚“事件是什么”.7、性质: m n A m n A ()()()()!!121m n n m n n n n A m n -=+---=Λ.,,*n m N m n ≤∈并且m n C ()()()()!!!!121m n m n m m n n n n C mn -=+---=Λ.,,*n m N m n ≤∈并且mn n m nC C -=mn m n m n C C C 11+-=+三、二项式定理如果在二项式定理中,设a=1,b=x ,则可以得到公式:2、性质:02413512n n n n n n nC C C C C C -=+++=+++=L L 奇数项二项式系数和偶数项二项式系数和:注意事项:相邻问题,常用“捆绑法”不相邻问题,常用“插空法”巩固训练:1、有4个男生和3个女生排成一排,按下列要求各有多少种不同排法:(1)男甲排在正中间;(2)男甲不在排头,女乙不在排尾;(3)三个女生排在一起;(4)三个女生两两都不相邻;2、某城新建的一条道路上有12只路灯,为了节省用电而不影响正常的照明,可以熄灭其中三盏灯,但两端的灯不能熄灭,也不能熄灭相邻的两盏灯,可以熄灭的方法共有()3、(1)今有10件不同奖品,从中选6件分成三份, 二份各1件,另一份4件, 有多少种分法?(2) 今有10件不同奖品,从中选6件分给甲乙丙三人,每人二件有多少种分法?4、从6个学校中选出30名学生参加数学竞赛,每校至少有1人,这样有几种选法?5、将8个学生干部的培训指标分配给5个不同的班级,每班至少分到1个名额,共有多少种不同的分配方法?6、对某种产品的6件不同的正品和4件不同的次品,一一进行测试,至区分出所有次品为止,若所有次品恰好在第5次测试时全部发现,则这样的测试方法有种可能?7、3 名医生和 6 名护士被分配到 3 所学校为学生体检,每校分配 1 名医生和 2 名护士,不同的分配方法共有多少种?8、如图,要给地图A 、B 、C 、D 四个区域分别涂上3种不同颜色中的某一种,允许同一种颜色使用多次,但相邻区域必须涂不同的颜色,不同的涂色方案有多少种?9、求值与化简:1055845635425215222221)1(⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+C C C C C 求值:。
人教版高中数学《二项式定理》教学设计(全国一等奖)
人教版高中数学《二项式定理》教学设计(全国一等奖)课题:§1.3.1二项式定理(人教A 版高中课标教材数学选修2-3)《二项式定理》教学设计一、教学内容解析《二项式定理》是人教A 版选修2-3第一章第三节的知识内容,它是初中学习的多项式乘法的继续.在计数原理之后学习二项式定理,一方面是因为它的证明要用到计数原理,可以把它作为计数原理的一个应用,另一方面也是解决整除、近似计算、不等式证明的有力工具,同时也是后面的数学期望等内容的基础知识,二项式定理起着承上启下的作用.另外,由于二项式系数是一些特殊的组合数,利用二项式定理可进一步深化对组合数的认识.总之,二项式定理是综合性较强的、具有联系不同内容作用的知识.二、教学目标设置新课标指出教学目标应体现学生学会知识与技能的过程也同时成为学生学会学习,形成正确价值观的过程.新课标要求:用计数原理分析2()a b +,3()+a b ,4()+a b 的展开式,归纳类比得到二项式定理,并能用计数原理证明.掌握二项展开式的通项公式,解决简单问题;学会讨论二项式系数性质的方法.根据新课标的理念及本节课的教学要求,制定了如下教学目标:1.学生在二项式定理的发现推导过程中,掌握二项式定理及推导方法、二项展开式、通项公式的特点,并能运用二项式定理计算或证明一些简单的问题.2.学生经历二项式定理的探究过程,体验“从特殊到一般发现规律,从一般到特殊指导实践”的思想方法,获得观察、归纳、类比、猜想及证明的理性思维探究能力.3.通过二项展开式的探究,培养学生积极主动、勇于探索、不断创新的精神,感受合作探究的乐趣,感受数学内在的和谐、对称美及数学符号应用的简洁美.结合数学史,激发学生爱国热情和民族自豪感.三、学情分析1.有利因素授课对象是高二的学生,具有一般的归纳推理能力,思维较活跃,初步具备了用联系的观点分析问题的能力.学生刚刚学习了计数原理和排列组合的知识,对本节()+n a b 展开式中各项系数的研究会有很大帮助.2.不利因素本节内容思维量较大,对思维的严谨性和分类讨论、归纳推理等能力有较高要求,学生学习起来有一定难度.在数学学习过程中,大部分学生习惯于重视定理、公式的结论,而不重视其形成过程.四、教法策略分析遵循“以学生为主体、教师是数学课堂活动的组织者、引导者和参与者”的现代教育原则,采用“启发式教学法”,学生主要采用“探究式学习法”, 并利用多媒体辅助教学.本课以问题的提出、问题的解决为主线,始终在学生知识的“最近发展区”设置问题,倡导学生主动参与,通过不断探究、发现,在师生互动、生生互动中,完成二项式定理的探究,让学习过程成为学生心灵愉悦的主动认知过程.(一)创设情境 引入课题引入:通过“牛顿发现二项式定理”的历史引入课题.提出问题:2()+=a b ?3()+=a b ? 4()+=a b ?那么9()?a b +=……n b a )(+的展开式是什么?【设计意图】学生的学习遵循“历史发生原理”,把二项式定理发现的历史融入新课导入,既能引起学生的兴趣,符合新课程理念,还能提升课堂品味.创设有效的数学情景能激发学生的学习兴趣,为学生提供良好的学习环境.数学的来源,一是来自数学外部现实社会的发展需要;二是来自数学内部的矛盾,即数学本身发展的需要.这个问题将“多项式展开有哪些项”包含其中,为后面的研究做好铺垫.(二)体验感知 探究归纳1生:n 次式展开有n +1项生:展开式中每一项都是n 次式生:系数对称相等,第一项系数是1,第二项的系数是n生:杨辉三角师:我们主要从展开式的哪些方面来发现的这些规律?生:项数,项,系数.【设计意图】由特殊到一般的归纳总结,离不开大量特殊实例的观察.只有将大量具体实例进行整体和局部多方面的分析,才能得到接近一般性规律的结论.也只有对得出各种结论进行整合,才能让学生顺畅的抓住展开过程的两个要点,即项的结构和项的系数,才能让学生有目的的进一步进行探讨和分析.2(学生叙述展开过程中各项是如何形成的.如果学生的叙述中没有说明从每个因式中取一个字母相乘得到展开式的项,老师提出预备问题:展开式的各项是由同一个因式中的字母相乘得到的吗?) 师:根据多项式乘法法则,()na b +的展开式就是从每个因式中任取一项相乘得到展开式的项. 【设计意图】多项式乘法法则是展开式的运算基础,同时也为用组合数表示系数创设情境.而学生对于多项式乘法法则的理论叙述不够顺畅.通过教师强调多项式乘法法则,让学生思维建立旧知识与新知识联系,为下面系数的确定做好铺垫.)()(*110N n b C b a C b a C a C b a nn n k k n k n n n n n n ∈+++++=+-- —— 二项式定理 证明:n b a )(+是n 个)(b a +相乘,每个)(b a +在相乘时,有两种选择,选a 或选b ,由分步计数原理可知展开式共有n 2项(包括同类项),其中每一项都是k k n b a -),1,0(n k =的形式,对于每一项k k n b a -,它是由k 个)(b a +选了b ,n -k 个)(b a +选了a 得到的,它出现的次数相当于从n 个)(b a +中取k 个b 的组合数kn C ,将它们合并同类项,就得二项展开式,这就是二项式定理.二项式定理的公式特征:①展开式中每一项的次数都是n ;②展开式共1n +项;③按照字母a 降幂排列,次数由n 递减到0,字母b 升幂排列,次数由0递增到n ;④k n k k n C a b -是展开式的第1k +项; k n k k n C a b -叫二项展开式的通项,用1k T +表示. ⑤各项的系数(0,1,)k n C k n =叫二项式系数.【设计意图】先由学生独立完成,然后组织讨论.完成有特殊到一般的归纳过程,训练学生的类比、联想、归纳的探究能力.在讨论过程中要明确每一项的形式及相应的个数.【设计意图】通过例题让学生熟悉二项展开式及其通项,区分二项式系数和系数,培养学生的运算能力.设计题目考察学生的学习情况,各个题目设计的比较有梯度,逐渐加大难度,符合学生的认知水平.(五)回顾反思 归纳总结知识方面:二项式定理,通项,二项式系数;思想方法:从特殊到一般;观察——归纳——类比——猜想——证明.【设计意图】小结可以锻炼学生的概括能力、语言表达能力,可以使学生加深对本节课的认识,掌握基本数学思维方法. (六)课下作业 思维延伸一、P 36: 1~3二、1.求x x-12()3的展开式的中间一项; 2.求x -101(1)2展开式中含x51的项的系数. 思维延伸: 探究()5a b c ++的展开式中22a b c 的系数. 【设计意图】通过课下作业使学生深入理解知识,培养学生的创新精神、增强主动探究的意识和能力.六、板书设计教学设计说明高中数学的学科价值在于以下三个方面:传递初等数学知识;进行逻辑推理训练;培养学科精神.数学学习的关键在于理解,重视知识的形成过程,而不是死板的公式应用.新课标指出:学生的学习活动不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受,独立思考、自主探究、动手实践、合作交流、阅读自学等都是学习数学的重要方式.因此,课堂教学中应该是“用教材”,而不是“教教材”,教师要敢于放手,营造宽松的教学氛围,关注学生的主体参与、师生互动、生生互动,着重培养学生研究数学的意识和发展数学的能力,提升学生提出问题、研究问题的能力,竭尽全力培养学生探索创新的意识.在这过程中,要努力把表现的机会让给学生,让学生在直接体验中构建自己的知识体系.本节课堂教学中,遵循“以学生为主体、教师是数学课堂活动的组织者、引导者和参与者”的现代教育原则,采用“启发式教学法”,分为:创设情境、探究归纳、知识建构、巩固新知、归纳总结五个阶段.努力使学生有足够的思维活动体验,教师根据学生的思维特征和认知规律,在学生数学学习经验的基础上去设置问题.例如本节中,由特殊到一般的数学思维方法,需要对特殊情形进行观察归纳.要想提高归纳的准确性,就需要较多的实例进行观察.特别是“组合知识的运用”,当n 较小时,学生意识不到用组合的知识解释项的系数.只有当n 较大时,各项系数的确定才能凸显出组合知识的优势.因此,在题目设置时,准备了2()+a b ,3()+a b ,4()+a b 三个展开式让学生观察归纳,否则关于“组合知识的运用”就成了教师的告知.问题解决是数学教育的核心,课堂教学中,在学生原有认知的基础上,设置“好”的问题串是非常重要的,因为教师对问题设置如何,直接决定了学生的思维方向和思维深度,教学中以问题为主线,由问题驱动,激发学生探究结论的欲望,使学生的思维始终处于“提出问题、解决问题”的状态中.本节课在“多项式乘法法则”“组合知识的运用”两个方面,学生无法自主完成思维方法的提升,教师通过设置恰当的问题引导学生分析思维过程,为学生在理论层面总结提升.在探究的环节,教师的作用是“激活”而不是“告知”,要把隐藏在学生思想深处的思维方法引导出来.教师作为学生数学探究活动的设计者、活动实施的调控者,直接影响和决定了学生的学习热情及课堂效果.本节课中,课遵循学生的认识规律,由特殊到一般,由感性到理性.重视学生的参与过程,问题引导,师生互动.重在培养学生观察问题,发现问题,归纳推理问题的能力.学生能学到很多数学经验:在二项展开式探究过程中,运用组合理解算理、利用数列知识理解通项、运用赋值法得到相关结论等,渗透数学学习的策略与方法,在组织学生数学探究中,积极动手、动脑,实现思维建构、不断积累数学经验,从而形成自主探究的学习习惯,达到理想的教育教学效果.点评《二项式定理》作为一节命题课,更应该重视学生数学素养的培养,良好思维品质的生成.何磊老师深读课标和教材,清晰制定了具体可测的教学目标,深刻挖掘了二项式定理的数学本质;结合学生的认知基础和心理特点,设计了层层递进数学问题;以学生为主体,给学生足够的思考空间和辨析研讨的机会,激发了学生深层次的思考;何老师数学功底扎实,教学功底雄厚,教学有张有弛,当学生需要帮助时,给学生隐性的帮助,在关键时刻又有恰当和明确的概括提升.其教学特色主要体现在:1.突出核心内容,深挖数学本质作为计数原理的应用,提示我们这是挖掘二项式定理数学本质的根源.但在大量的课堂观察中发现,很多老师规避这一教学难点,仅从外在形式上分析和记忆.导致学生在用二项式定理解决问题时,难以有效的迁移.何老师则是充分理解教材和学生的基础上,充分地运用计数原理分步、分类的教学思想,有效的化解了这一重点和难点.2.目标明确具体,问题层层递进高效率的课堂,必须有具体可测的教学目标和具体可操作的数学问题.何老师的这节课主要围绕a b展开式中项的形式和项的系数,展开问题驱动,使学生始终围绕这一核心展开思考,使学生的()n思维始终处于不断的“提出问题、解决问题”的状态中,认知结构和解决问题的能力在潜移默化中得以提升.3.关注学生主体,激发深层思考学生探究意识强烈,学习积极性高.何老师在这节课所设计的问题以及围绕这些问题所进行的铺垫,为学生的数学探究活动营造了浓郁的学习环境和气氛,通过让学生口述、板书、交流讨论等形式使学生成为课堂学习的主人,激发了学生深层次的思考,从而深化对知识的理解.4.高效驾驭课堂,适时概括引领作为课堂的设计者和组织者,既要重视学生的主体,也不能忽视教师的概括引领.何老师的教学设计高观点,教学展开低起点,教学概括明确适时.尤其是数学思想方法渗透到位.何老师十分重视数学思想方法的渗透,以问题为载体,通过观察、归纳、类比、猜想、证明,教给学生运用数学思想方法分析、解决问题的思维策略,使数学思想方法的运用植入学生数学思维体系.思维的升华从有价值的思考开始,学生良好的思维品质的培养,需要教师高水平的预设和高水平的驾驭生成.我觉得何老师很好的诠释了二项式定理,并带学生较好的领悟了二项式定理的本质,是一节好课.。
高中数学选修2-3知识点
高中数学选修2-3知识点高中数学选修2-3知识点第一章:计数原理1.分类加法计数原理:完成一件事情,有N类方法,第一类方法有M1种不同的方法,第二类方法有M2种不同的方法,以此类推,第N类方法有MN种不同的方法。
那么完成这件事情共有M1+M2+。
+MN种不同的方法。
2.分步乘法计数原理:完成一件事情需要分成N个步骤,第一步有m1种不同的方法,第二步有M2种不同的方法,以此类推,第N步有MN种不同的方法。
那么完成这件事情共有XXX种不同的方法。
3.排列:从n个不同的元素中任取m(m≤n)个元素,按照一定顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列。
4.排列数:从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素排成一列,称为从n个不同元素中取出m个元素的m个排列。
从n个不同元素中取出m个元素的一个排列数,用符号An表示。
An=m!/(n-m)!(m≤n,n,m∈N)。
5.公式:A(n+m)=An+Am*m!(m≤n,n,m∈N);An=m*(m-1)*。
*(n-m+1)=n!/(n-m)。
6.组合:从n个不同的元素中任取m(m≤n)个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合。
7.公式:C(m,n)=C(n,n-m)=m!/[(n-m)!*m!];C(m,n)=C(n-1,m-1)+C(n-1,m);C(n,m)=C(n-1,m-1)*(n-m+1)/m。
8.二项式定理:(a+b)^n=C(n,0)*a^n*b^0+C(n,1)*a^(n-1)*b^1+。
+C(n,n)*a^0*b^n。
9.二项式通项公式展开式的通项公式:T=C(n,r)*a^(n-r)*b^r (r=0,1.n),其中C(n,r)为二项式系数。
10.二项式系数Cn:C(n,r)=C(n,n-r)=n!/(r!(n-r)!),其中r为从n个元素中取出的元素个数。
11.杨辉三角:杨辉三角是一种数学图形,由二项式系数构成,XXX的数为C(n,0),C(n,1)。
选修2-3第一章1-3-1二项式定理
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
1 4 x+ 解 (1)法一 x 1 2 1 4 3 2 0 1 2 = C43 x + C43 x · + C43 x · + x x 1 3 1 4 3 4 + C4· C43 x · x x 12 1 2 = 81x + 108x+ 54+ + 2. x x 1 4 ( 3x+ 1) 4 法二 3 x+ = x2 x 1 = 2(81x4+ 108x3+ 54x2+ 12x+ 1) x 12 1 2 = 81x + 108x+ 54+ + 2. x x 5 1 4 2 3 3 2 4 (2)原式= C0 5(x- 1) + C5(x- 1) + C5(x- 1) + C5(x-1) + C5(x 5 5 - 1)+ C5 - 1 = [( x - 1) + 1] - 1 = x - 1. 5
课前探究学习 课堂讲练互动 活页规范训练
3
规律方法
运用二项式定理展开二项式,要记准展开式公
式,对于较复杂的二项式,有时先化简再展开更简捷;要 搞清楚二项展开式中的项以及该项的系数与二项式系数的
区别.逆用二项式定理可将多项式化简,对于这类问题的
求解,要熟悉公式的特点、项数、各项幂指数的规律以及 各项的系数.
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
2.对通项公式的理解 n- r r n (1)通项 Tr+1= Cr a b 是 ( a + b ) 的展开式的第 r+ 1 项,这里 r n = 0, 1,…, n. n- r r n (2)二项式(a+ b)n 的第 r+ 1 项 Cr a b 和 ( b + a ) 的展开式的第 r n n- r r + 1 项 Cr b a 是有区别的,应用二项式定理时,其中的 a 和 b n 是不能随便交换的. (3)注意二项式系数 Cr 二 n与展开式中对应项的系数不一定相等, 项式系数一定为正,而项的系数有时可为负. (4)通项公式是在 (a+ b)n 这个标准形式下而言的, 如 (a- b)n 的二 n- r r 项展开式的通项公式是 Tr+1= (- 1)rCr b (只需把- b 看成 b na n- r r 代入二项式定理 ),这与 Tr+ 1= Cr a b 是不同的,在这里对应 n 项的二项式系数是相等的都是 Cr 但项的系数一个是 (- 1)rCr n, n, 一个是 Cr n,可看出二项式系数与项的系数是不同的概念.
高三数学a版教材教材分析课件人教版选修2-3
四、对教学的几个建议
1.准确把握教学要求 • 与“大纲”比较,“课标”不要求掌握
“组合数的两个性质”(组合数恒等式题用 二项式证)。 • “课标”对本章内容的定位是:用计数原理、 排列与组合概念解决“简单的实际问题”。 所以,教学中一定要把握好这种定位,避免 在技巧和难度上做文章(排列组合的求值化 简证明题难度要控制,要重点做应用题)。
(如第10页.教材更实际实用了贴近高考要求) 5.组合数性质要求有变化 . 6.文科不学本章内容.
计数原理的课程设置意图
必修3概率 计数原理 选修2-3概率
1.必修3强调概率思想,避免复杂的组合计 算干扰学生对概率思想的领悟
2.本章为进一步研究概率做准备 3.本章学习,提供思想和工具
计数问题是数学中的重要研究对象之一, 计数原理为解决很多实际问题提供思想和 工具(分类分步思想不仅仅是解计数问题)
本章内容涉及分类、化归、从特殊到 一般、多元联系表示等众多数学思想方 法。 3.强调对基本概念的本质的理解。
4.加强用两个计数原理解决问题的基本 思想方法
案例1:二项式定理的 猜想与证明 过程
(1)在“探究”中提出如何利用两个计数原理得出 n =2,3,4的展开式的问题;
(2)详细写出用多项式乘法法则得到n=2展开式的 过程,并从两个计数原理的角度对展开过程进行 分析,概括出项数以及项的形式;
二、课时安排及说明
1.本章有三节内容,共14课时
具体分配如下(供参考):
1.1 两个计数原理
2013-2014学年高中数学选修2-3 第1章 计数原理第一章1.3.1
(k∈{0,1,2,…,n})叫做二项式系数. 3.(a+b)n 展开式的第 k+1 项叫做二项展开式的通项,记 k n-k k C 作 Tk+1= na b .
研一研·问题探究、课堂更高效
探究点一
二项式定理
2 3 4 问题 1 如何利用计数原理得到 ( a + b ) , ( a + b ) , ( a + b ) 的展 本 课 开式? 时
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问题 2 答
本 课 时 栏 目 开 关
根据问题 猜想(a+b)n 的展开式, 并简要说明每一项
n 1 n-1 k n-k k n n (a + b)n = C 0 a + C a b + … + C a b + … + C n n n nb
的形成过程. (n∈N*). 因为(a+b)n 由 n 个(a+b)相乘,每个(a+b)中的 a 或 b 都选定 后,才能得到展开式的一项,所以展开式共有 2n 项,并且每 一项都是 an-kbk (k=0,1,…,n)的形式. an-kbk 出现的次数相当于从 n 个(a+b)中取 k 个 b 的组合数 Ck n, 即 an-kbk 的系数为 Ck n.
3 =C7 ×23×x3=35×8x3=280x3.
所以展开式的第 4 项的二项式系数是 35,系数是 280.
1 9 (2)x-x 的展开式的通项是
栏 目 开 关
12 1 =81x +108x+54+ + 2. x x 4 1 3 x + 1 4 3 x + 方法二 = x2 x 1 = 2(81x4+108x3+54x2+12x+1) x 12 1 2 =81x +108x+54+ + 2. x x
2
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2014年人教A版选修2-3课件 第一章小结(计数原理)
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2. 分步乘法计数原理
完成一件事, 如果需要 n 个步骤 做第 1 步有 m1 种不同的方法, 做第 2 步有 m2 种不同 的方法, …, 做第 n 步有 mn 种不同的方法. 那么完成这件事共有 N=m1m2…mn 种不同的方法.
3. 排列与排列数 从 n 个不同元素中取出 m ( m≤n )个元素, 按照一定的顺序排成一列, 叫做从 n 个不同元 素中取出 m 个元素的一个排列. 其所有排列的 个数叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的排 m 表示: 列数, 用符号 An
第二类, 当第一堆放 2 个苹果时, 另两堆可以是
(2, 6), (3, 5), (4, 4), 有 3 种分法; 第三类, 当第一堆放 3 个苹果时, 另两堆只能是
(3, 4), 有 1 种放法.
∴不同的分法有 4+3+1= 8 种. 答: 有 8 种不同的分法.
例2. 有 6 项工程需要先后单独完成, 其中工程乙 必须在工程甲完成后才能进行, 工程丙必须在工程乙 完成后才能进行, 工程丁必须在工程丙完成后立即进 行. 这 6 项工程的不同排法有多少种? 分析: 这是一个排顺序的问题. ① 甲、乙、丙、丁 固定了顺序. ② 丙、丁固定了相邻. 可将丙、丁捆绑成一个元素, 6 个人的排序变成 五个位置. 按甲、乙、(丙丁)的顺序先安排这 4 项工程, 3 种方法. 在 5 个位置中取 3 个位置, 有C5 另两项工程排剩下的两 2 种方法. 甲 乙 丙丁 个位置, 有A2 3 A2=20种. ∴ 不同排法种数有 C5 (答略) 2
3C 3 2 =80 种. ∴ 总的走法有 2 C6 3
第三步, 由 D 到 B, 只有 2 种走法. 答: 机器人最近的走法有80种.
最新高中数学 第一章1.3 二项式定理 1.3.1 二项式定理学案 新人教A版选修2-3(考试必备)
1.3.1 二项式定理学习目标 1.能用计数原理证明二项式定理.2.掌握二项式定理及其展开式的通项公式.3.会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题.知识点 二项式定理及其相关概念思考1 我们在初中学习了(a +b )2=a 2+2ab +b 2,试用多项式的乘法推导(a +b )3,(a +b )4的展开式.答案 (a +b )3=a 3+3a 2b +3ab 2+b 3,(a +b )4=a 4+4a 3b +6a 2b 2+4ab 3+b 4. 思考2 能用类比方法写出(a +b )n (n ∈N *)的展开式吗? 答案 能,(a +b )n =C 0n a n +C 1n a n -1b +…+C k n a n -k b k +…+C n n b n (n ∈N *).梳理1.(a +b )n展开式中共有n 项.( × )2.在公式中,交换a ,b 的顺序对各项没有影响.( × ) 3.C k n an -k b k是(a +b )n 展开式中的第k 项.( × )4.(a -b )n与(a +b )n的二项式展开式的二项式系数相同.( √ )类型一 二项式定理的正用、逆用例1 (1)求⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x 4的展开式.考点 二项式定理题点 运用二项式定理求展开式解 方法一 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=(3x )4+C 14(3x )3·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +C 24(3x )2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+C 34(3x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 3+C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 4=81x 2+108x +54+12x +1x 2. 方法二 ⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x 4=1x 2(1+3x )4=1x 2·[1+C 14·3x +C 24(3x )2+C 34(3x )3+C 44(3x )4]=1x2(1+12x +54x 2+108x 3+81x 4)=1x 2+12x+54+108x +81x 2.(2)化简:C 0n (x +1)n -C 1n (x +1)n -1+C 2n (x +1)n -2-…+(-1)k C k n (x +1)n -k+…+(-1)n C nn .考点 二项式定理题点 逆用二项式定理求和、化简 解 原式=C 0n (x +1)n +C 1n (x +1)n -1(-1)+C 2n (x +1)n -2(-1)2+…+C k n (x +1)n -k(-1)k+…+C nn (-1)n=[(x +1)+(-1)]n=x n. 引申探究若(1+3)4=a +b 3(a ,b 为有理数),则a +b =________. 答案 44解析 ∵(1+3)4=1+C 14×(3)1+C 24×(3)2+C 34×(3)3+C 44×(3)4=1+43+18+123+9=28+163,∴a =28,b =16,∴a +b =28+16=44.反思与感悟 (1)(a +b )n的二项展开式有n +1项,是和的形式,各项的幂指数规律是:①各项的次数和等于n ;②字母a 按降幂排列,从第一项起,次数由n 逐项减1直到0;字母b 按升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n .(2)逆用二项式定理可以化简多项式,体现的是整体思想.注意分析已知多项式的特点,向二项展开式的形式靠拢.跟踪训练1 化简:(2x +1)5-5(2x +1)4+10(2x +1)3-10(2x +1)2+5(2x +1)-1. 考点 二项式定理题点 逆用二项式定理求和、化简解 原式=C 05(2x +1)5-C 15(2x +1)4+C 25(2x +1)3-C 35(2x +1)2+C 45(2x +1)-C 55(2x +1)0=[(2x +1)-1]5=(2x )5=32x 5. 类型二 二项展开式通项的应用 命题角度1 二项式系数与项的系数 例2 已知二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -23x 10. (1)求展开式第4项的二项式系数; (2)求展开式第4项的系数;(3)求第4项.考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式特定项的系数 解 ⎝⎛⎭⎪⎫3x -23x 10的展开式的通项是 T k +1=C k 10(3x )10-k⎝ ⎛⎭⎪⎫-23x k =C k 10310-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23k ·1032kx- (k =0,1,2,…,10).(1)展开式的第4项(k =3)的二项式系数为C 310=120. (2)展开式的第4项的系数为C 31037⎝ ⎛⎭⎪⎫-233=-77 760. (3)展开式的第4项为T 4=T 3+1=-77 760x .反思与感悟 (1)二项式系数都是组合数C kn (k ∈{0,1,2,…,n }),它与二项展开式中某一项的系数不一定相等,要注意区分“二项式系数”与二项式展开式中“项的系数”这两个概念. (2)第k +1项的系数是此项字母前的数连同符号,而此项的二项式系数为C kn .例如,在(1+2x )7的展开式中,第四项是T 4=C 3717-3(2x )3,其二项式系数是C 37=35,而第四项的系数是C 3723=280.跟踪训练2 已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2x n 展开式中第三项的系数比第二项的系数大162.(1)求n 的值;(2)求展开式中含x 3的项,并指出该项的二项式系数. 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式特定项的系数解 (1)因为T 3=C 2n (x )n -2⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2=4C 2n 62n x-,T 2=C 1n (x )n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x =-2C 1n 32n x -,依题意得4C 2n +2C 1n =162,所以2C 2n +C 1n =81, 所以n 2=81,n ∈N *,故n =9.(2)设第k +1项含x 3项,则T k +1=C k 9(x )9-k⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x k =(-2)k C k9932k x-,所以9-3k 2=3,k =1,所以第二项为含x 3的项为T 2=-2C 19x 3=-18x 3. 二项式系数为C 19=9.命题角度2 展开式中的特定项例3 已知在⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x -33x n的展开式中,第6项为常数项.(1)求n ;(2)求含x 2的项的系数; (3)求展开式中所有的有理项. 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式的特定项 解 通项公式为T k +1=C kn3n k x-(-3)k3k x-=C k n(-3)k23n k x-.(1)∵第6项为常数项,∴当k =5时,有n -2k3=0,即n =10.(2)令10-2k 3=2,得k =12(10-6)=2,∴所求的系数为C 210(-3)2=405. (3)由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧10-2k3∈Z ,0≤k ≤10,k ∈N .令10-2k3=t (t ∈Z ), 则10-2k =3t ,即k =5-32t .∵k ∈N ,∴t 应为偶数.令t =2,0,-2,即k =2,5,8.∴第3项,第6项与第9项为有理项,它们分别为405x 2,-61 236,295 245x -2. 反思与感悟 (1)求二项展开式的特定项的常见题型 ①求第k 项,T k =C k -1n an -k +1b k -1;②求含x k 的项(或x p y q 的项);③求常数项;④求有理项.(2)求二项展开式的特定项的常用方法①对于常数项,隐含条件是字母的指数为0(即0次项);②对于有理项,一般是先写出通项公式,其所有的字母的指数恰好都是整数的项.解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其属于整数,再根据数的整除性来求解;③对于二项展开式中的整式项,其通项公式中同一字母的指数应是非负整数,求解方式与求有理项一致.跟踪训练3 (1)若⎝⎛⎭⎪⎫x -a x 9的展开式中x 3的系数是-84,则a =________. 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 1解析 展开式的通项为T k +1=C k 9x 9-k(-a )k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1xk=C k9·(-a )k x9-2k(0≤k ≤9,k ∈N ).当9-2k =3时,解得k =3,代入得x 3的系数, 根据题意得C 39(-a )3=-84,解得a =1.(2)已知n 为等差数列-4,-2,0,…的第六项,则⎝⎛⎭⎪⎫x +2x n的二项展开式的常数项是________.考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式的特定项 答案 160解析 由题意得n =6,∴T k +1=2k C k 6x6-2k,令6-2k =0得k =3,∴常数项为C 3623=160.1.(x +2)n的展开式共有11项,则n 等于( ) A .9 B .10 C .11 D .8 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 B解析 因为(a +b )n 的展开式共有n +1项,而(x +2)n的展开式共有11项,所以n =10,故选B.2.1-2C 1n +4C 2n -8C 3n +…+(-2)n C nn 等于( ) A .1 B .1 C .(-1)nD .3n考点 二项式定理题点 逆用二项式定理求和、化简 答案 C解析 逆用二项式定理,将1看成公式中的a ,-2看成公式中的b ,可得原式=(1-2)n=(-1)n.3.⎝⎛⎭⎪⎫x 2-1x n的展开式中,常数项为15,则n 的值为( ) A .3 B .4 C .5 D .6 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 D解析 展开式的通项为T k +1=C kn (x 2)n -k·(-1)k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x k =(-1)k C k n x 2n -3k.令2n -3k =0,得n =32k (n ,k ∈N *),若k =2,则n =3不符合题意,若k =4,则n =6,此时(-1)4·C 46=15,所以n =6.4.在⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 24的展开式中,x 的幂指数是整数的项共有( ) A .3项 B .4项 C .5项 D .6项 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求多项展开式中的特定项 答案 C解析 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +13x 24的展开式的通项为T k +1=C k 24·(x )24-k ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x k =C k 245126kx -,故当k =0,6,12,18,24时,幂指数为整数,共5项. 5.求二项式(x -3x )9展开式中的有理项. 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求多项展开式中的特定项解 T k +1=C k 9912kx -⎛⎫ ⎪⎝⎭·13kx ⎛⎫- ⎪⎝⎭=(-1)k C k9·276kx -,令27-k 6∈Z (0≤k ≤9),得k =3或k =9,所以当k =3时,27-k 6=4,T 4=(-1)3C 39x 4=-84x 4,当k =9时,27-k 6=3,T 10=(-1)9C 99x 3=-x 3.综上,展开式中的有理项为-84x 4与-x 3.1.注意区分项的二项式系数与系数的概念. 2.要牢记C k n an -k b k是展开式的第k +1项,不要误认为是第k 项.3.求解特定项时必须合并通项公式中同一字母的指数,根据具体要求,令其为特定值.一、选择题1.S =(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4x -3,则S 等于( ) A .x 4B .x 4+1 C .(x -2)4D .x 4+4考点 二项式定理题点 逆用二项式定理求和、化简 答案 A解析 S =(x -1)4+4(x -1)3+6(x -1)2+4(x -1)+1=C 04(x -1)4+C 14(x -1)3+C 24(x -1)2+C 34(x -1)+C 44=[(x -1)+1]4=x 4,故选A.2.设i 为虚数单位,则(1+i)6展开式中的第3项为( ) A .-20i B .15i C .20D .-15考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式中的特定项 答案 D解析 (1+i)6展开式中的第3项为C 26i 2=-15. 3.(x -2y )10的展开式中x 6y 4的系数是( ) A .-840 B .840 C .210D .-210考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式特定项的系数 答案 B解析 在通项公式T k +1=C k 10(-2y )k x 10-k中,令k =4,即得(x -2y )10的展开式中x 6y 4的系数为C 410×(-2)4=840.4.在⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x n 的展开式中,若常数项为60,则n 等于( )A .3B .6C .9D .12考点 二项展开式中的特定项问题题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 B解析 T k +1=C k n(x )n -k⎝ ⎛⎭⎪⎫2x k =2k C kn 32n k x-.令n -3k2=0,得n =3k .根据题意有2k C k3k =60,验证知k =2,故n =6.5.若(1+3x )n (n ∈N *)的展开式中,第三项的二项式系数为6,则第四项的系数为( ) A .4 B .27 C .36D .108考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式特定项的系数 答案 D解析 T k +1=C kn (3x )k,由C 2n =6,得n =4,从而T 4=C 34·(3x )3,故第四项的系数为C 3433=108.6.在二项式121412nx x ⎛⎫⎪+⎪⎝⎭的展开式中,若前三项的系数成等差数列,则展开式中有理项的项数为( ) A .5 B .4 C .3D .2考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求多项展开式中的特定项 答案 C解析 二项展开式的前三项的系数分别为1,C 1n ·12,C 2n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫122,由其成等差数列,可得2C 1n ·12=1+C 2n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫122⇒n =1+n (n -1)8,所以n =8(n =1舍去).所以展开式的通项T k +1=C k 8⎝ ⎛⎭⎪⎫12k344kx -.若为有理项,则有4-3k4∈Z ,所以k 可取0,4,8,所以展开式中有理项的项数为3.7.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 4,x <0,-x ,x ≥0,则当x >0时,f (f (x ))表达式的展开式中常数项为( ) A .4 B .6 C .8D .10考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式的特定项答案 B解析 依据分段函数的解析式, 得f (f (x ))=f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x 4,∴T k +1=C k4(-1)k xk -2.令k -2=0,则k =2,故常数项为C 24(-1)2=6. 二、填空题8.⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x 7的展开式中倒数第三项为________.考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求二项展开式的特定项 答案84x8解析 由于n =7,可知展开式中共有8项, ∴倒数第三项即为第六项,∴T 6=C 57(2x )2·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 25=C 57·221x 8=84x8.9.若(x +1)n =x n+…+ax 3+bx 2+nx +1(n ∈N *),且a ∶b =3∶1,那么n =________. 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 11解析 a =C n -3n ,b =C n -2n .∵a ∶b =3∶1, ∴C n -3n C n -2n =C 3n C 2n =31,即n (n -1)(n -2)·26n (n -1)=3, 解得n =11.10.已知正实数m ,若x 10=a 0+a 1(m -x )+a 2(m -x )2+…+a 10(m -x )10,其中a 8=180,则m 的值为________.考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 2解析 由x 10=[m -(m -x )]10,[m -(m -x )]10的二项展开式的第9项为C 810m 2(-1)8·(m -x )8, ∴a 8=C 810m 2(-1)8=180, 则m =±2.又m >0,∴m =2.11.使⎝⎛⎭⎪⎫3x +1x x n (n ∈N *)的展开式中含有常数项的最小的n 为________.考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数 答案 5解析 展开式的通项公式T k +1=C k n(3x )n -k⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x k,∴T k +1=3n -k C kn52n k x-,k =0,1,2,…,n .令n -52k =0,n =52k ,故最小正整数n =5. 三、解答题12.若二项式⎝⎛⎭⎪⎫x -a x 6(a >0)的展开式中x 3的系数为A ,常数项为B ,且B =4A ,求a 的值.考点 二项展开式中的特定项问题 题点 由特定项或特定项的系数求参数解 ∵T k +1=C k 6x 6-k⎝⎛⎭⎪⎫-a x k =(-a )k C k6362kx -,令6-3k 2=3,则k =2,得A =C 26·a 2=15a 2;令6-3k 2=0,则k =4,得B =C 46·a 4=15a 4.由B =4A 可得a 2=4,又a >0, ∴a =2.13.已知在⎝⎛⎭⎪⎫12x 2-1x n的展开式中,第9项为常数项,求:(1)n 的值;(2)展开式中x 5的系数; (3)含x 的整数次幂的项的个数. 考点 二项展开式中的特定项问题 题点 求多项展开式中的特定项解 已知二项展开式的通项为T k +1=C k n⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2n -k ·⎝⎛⎭⎪⎫-1x k =(-1)k ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -k C kn 522n k x -.(1)因为第9项为常数项,即当k =8时,2n -52k =0,解得n =10.(2)令2×10-52k =5,得k =25(20-5)=6.所以x 5的系数为(-1)6⎝ ⎛⎭⎪⎫124C 610=1058. (3)要使2n -52k ,即40-5k 2为整数,只需k 为偶数,由于k =0,1,2,3,…,9,10,故符合要求的有6项,分别为展开式的第1,3,5,7,9,11项.四、探究与拓展14.设a ≠0,n 是大于1的自然数,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x a n 的展开式为a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n.若点A i (i ,a i ) (i =0,1,2)的位置如图所示,则a =________.考点 二项展开式中的特定项问题题点 由特定项或特定项的系数求参数答案 3解析 由题意知A 0(0,1),A 1(1,3),A 2(2,4).即a 0=1,a 1=3,a 2=4.由⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x a n的展开式的通项公式知T k +1=C k n ⎝ ⎛⎭⎪⎫x a k(k =0,1,2,…,n ).故C 1n a =3,C 2na 2=4,解得a =3.15.设f (x )=(1+x )m +(1+x )n 的展开式中含x 项的系数是19(m ,n ∈N *).(1)求f (x )的展开式中含x 2项的系数的最小值;(2)当f (x )的展开式中含x 2项的系数取最小值时,求f (x )的展开式中含x 7项的系数. 考点 二项展开式中的特定项问题题点 求二项展开式特定项的系数解 (1)由题设知m +n =19,所以m =19-n ,含x 2项的系数为C 2m +C 2n =C 219-n +C 2n=(19-n )(18-n )2+n (n -1)2=n 2-19n +171=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1922+3234.因为n ∈N *,所以当n =9或n =10时,x 2项的系数的最小值为⎝ ⎛⎭⎪⎫122+3234=81.(2)当n=9,m=10或n=10,m=9时,x2项的系数取最小值,此时x7项的系数为C710+C79=C310+C29=156.。
人教a版数学【选修2-3】第1章《计数原理》归纳总结ppt课件
2.(2012·浙江理,6)若从1、2、3、„、9这9个整数中同
时取4个不同的数,其和为偶数,则不同的取法共有( A.60种 C.65种 [答案] D B.63种 D.66种 )
[解析] 本题考查了排列与组合的相关知识.取出的 4 个 数和为偶数,可分为三类.
4 2 2 四个奇数 C4 5,四个偶数 C4,二奇二偶,C5C4. 4 2 2 共有 C4 + C + C 5 4 5C4=66 种不同取法. [点评] 分类讨论思想在排列组合题目中应用广泛.
1 n n ③各二项式系数的和:C0 + C +„+ C = 2 . n n n
第一章
章末归纳总结
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(4)解决二项式定理问题的注意事项
n-k k ①运用二项式定理一定要牢记通项 Tk+1=Ck a b ,注意(a n
+b)n 与(b+a)n 虽然相同, 但具体到它们展开式的某一项时是不 同的.另外,二项式系数与项的系数是两个不同概念,前者指
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章末归纳总结
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3.在(x2+x+1)(x-1)5的展开式中,含x4项的系数是(
)
A.-25
C.5 [答案] B
B.-5
D.25
[解析] (x2+x+1)(x-1)5=(x3-1)(x-1)4,其展开式中 x4
中任何一种方法都不能完成这件事情,只能完成事件的某一部
分,只有当各步全部完成时,这件事情才完成.
第一章 章末归纳总结
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2.排列与组合 (1)排列与组合的定义
高考数学复习课件:排列组合与二项式定理
直接法:在处理有限制条件的排列,优先排 特殊元素,后再排其他元素。
定元定位优先排
间接法:先不考虑特殊元素,而列出所有元 素的全排列数,从中减去不满足特殊元素 要求的排列数。
注意:不重不漏
• 成才后翻P56 T13
• 六个人从左到右排成一行,最左端只能排甲或已,最右端不 能排甲,则不同的排法?
那么 完成这件事共有
种不同的方法.
2、分步乘法计数原理:完成一件事,需要分成n个步
骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同
的方法……,做第n步有mn种不同的方法.那么完成这
件事共有
种不同的方法.
区别1 区别2
分类计数原理
分步计数原理
完成一件事,共有n类办法,关 键词“分类”
完成一件事,共分n个步骤,关 键词“分步”
解:(2)设f(x)=(3x-1)8 分别赋予x=1,-1
a0+a2+a4+a6+a8=[f(1)+f(-1)]/2
一般来说 多项式f(x)各项系数和为f(1) 奇数项系数和为1/2[f(1)-f(-1)] 偶数项系数和为1/2[f(1)+f(-1)]
求值、等式与不等式证明问题
(2)求证:5555+1能被8整除;
解:采用“隔板法” 得: C259 4095
类似练习: 1、将8个学生干部的培训指标分配给5个不同的班级, 共有多少种不同的分配方法?
2、从一楼到二楼的楼梯有17级,上楼时可以一步走 一级,也可以一步走两级,若要求11步走完,则有 多少种不同的走法?
3、方程x+y+z=12的非负整数解的个数为多少? 正整数解的个数呢?
高中数学选修2-3(人教A版)第一章计数原理1.2知识点总结含同步练习及答案
1 6 7 12 C0 12 < C12 < ⋯ < C12 > C12 > ⋯ > C12 ,所以 2x − 3 ⩾ 5 且 2x ⩽ 12 解得 4 ⩽ x ⩽ 6.
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− A5 9
= =
8 × 7 × 6 × 5 × (8 + 7) 8 × 7 × 6 × 5 × (24 − 9) = 1.
2×8×7×6×5×4+7×8×7×6×5 8×7×6×5×4×3×2×1−9×8×7×6×5
(3)根据原方程,可得
3x(x − 1)(x − 2) = 2(x + 1)x + 6x(x − 1).
0 10 (1)计算:C5 10 ⋅ C10 − C10 ; m−1 (2)证明:mCm n = nCn−1 .
解:(1)原式= (2)证明:因为
10 × 9 × 8 × 7 × 6 × 1 − 1 = 252 − 1 = 251 ; 5×4×3×2×1
Cm n =
n! , m!(n − m)! (n − 1)! n(n − 1)! n m−1 n n! ⋅ = = . Cn−1 = m m (m − 1)!(n − m)! m ⋅ (m − 1)!(n − m)! m!(n − m)!
正整数 1 到 n 的连乘积,叫做 n 的阶乘,用 n! 表示.另外,我们规定 0! = 1 .所以排列数公 式还可以写成
Am n =
(n − m)!
n!
.
组合的定义 一般地,从 n 个不同元素中取出 m (m ⩽ n )个元素合成一组,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个组合(combination). 组合数及组合数的公式 从 n 个不同元素中取出 m (m ⩽ n )个元素的所有不同组合的个数,叫做从 n 个不同元素中取 出 m 个元素的组合数,用符号 Cm n 表示.
人教a版数学【选修2-3】1.3.1《二项式定理》ppt课件
叫做二项式定理.
第一章 1.3 1.3.1
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2.二项式(a+b)n(n∈N*)展开式的特点:
(1)它有__________ 项; n+1 (2) 各项的次数 ( 即 a 与 b 的指数的和 ) 都等于二项式的次数 n ________ ; n 递减到_______ 0 ;字母 (3)字母a按降幂排列,次数由______ 0 递增到______ n b按升幂排列,次数由_____ ;
A.第 10 项 C.第 8 项
[答案] B
[解析] 通项
5r r 2 10-r 2 r r r Tr+1=C10· (x ) · ( ) =2 · C10x20- ,令 x 2
20
5r - 2 =0 得 r=8,∴常数项为第 9 项.
第一章
1.3
1.3.1
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第一章
1.3
1.3.1
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15 2.(x-x ) 的展开式中含 x3 项的二项式系数为( A.-10 C.-5
[答案] D
[解析] 1r r 5-r 5-2r Tr+1=C5· x (- ) =(-1)rCr · x , 5 x
k n-k k Cn a b 个.合并同类项后为 _____________________. 因此 (a + b)n = 0 n 1 n-1 r n-r r n-1 n-1 n n C a + C a b +„+ C a b +„+ C ab + C n n n n nb ______________________________________________ 这个公式
高中数学(人教选修2-3)配套课件第一章 1.3.1 二项式定理与二项展开式
栏 目 链
接
(2)S=C40(x-1)4+C41(x-1)3×21+C42(x-1)2×22+C34(x-
1)×23+C4424=[(x-1)+2]4=(x+1)4.故选 D.
答案:(1)1+4x+x62+x43+x14 (2)D
点评:解决这一问题的关键是弄清二项式展开式左右两边的结 构特征,这样我们就能够将一个二项式展开,若一个多项式符合二项 展开式右边的结构特征,我们也能够将它表示成左边的形式.
(1)展开式的第四项的二项式系数为 =120.
(2)展开式的第四项的系数为 ·37-323=-77 760. 点评:根据二项展开式的通项公式,即可求展开式中的特定项.
变式 训练
2.(2013·揭阳一模)若二项式x+21xn 的展开式中,第 4 项与第
7 项的二项式系数相等,则展开式中 x6 的系数为________(用数字作
基础 梳理
(3)其中各项的系数_____C__rn_(r=0,1,2,…,n)叫做
_________二__项_式__系__数____.
(4)式中的______________叫做二项展开式的通项,用Tr+1
表示.
Crnan-rbr
栏
(5)通项是展开式的第________项.
目
链
2.二项式定理的应用.
10-(2)2 40 .
答案: C
栏 目 链 接
题型一 二项式定理的正用、逆用
例 1 (1)用二项式定理展开1+1x4=________;
(2)设 S=(x-1)4+4×2(x-1)3+6×4(x-1)2+4×8(x-1)+16,
根据二项式定理得 S=( )
接
r+1 例如:(1)(x+1)4的展开式中常数项是________.
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1 ������
+
2 Байду номын сангаас4
· (2
������)2·
1 2 ������
3 + C4 (2 ������)·
1 0 1 2 =������2 · [C4 (2x)4· 10+C4 · (2x)3· 11+C4 1 =������2 (16x4+32x3+24x2+8x+1) 8 1 2 =16x +32x+24+������ + ������2 .
������ 个
红球(a)、 白球(b)的盒子,则(a+b)n 的展开式的每一项可以理解为从 n 个盒子中的每个盒子里取出一个球的可能结果,而其前面的系数则 是这种结果的方法数,如 an-rbr 是从这 n 个盒子中取出 r 个白球(b)、 r (n-r)个红球(a)的情况,其方法数为������n ,因此有 0 n 1 n-1 r n-r r n n (a+b)n=������n a +������n a b+…+������n a b +…+������n b (n∈N*).
题型一
题型二
题型三
题型四
题型一
二项式定理的正用与逆用
1 4 的展开式; ������
【例 1】 (1)求 2 ������ +
(2)化简(x-1)5+5(x-1)4+10(x-1)3+10(x-1)2+5(x-1). 分析(1)可直接用二项式定理展开或先对括号内式子化简再展开. (2)分析式子的结构形式,逆用二项式定理求解.
一项的系数是指此项中除字母外的部分.如(1+2x)7 的二项展开式的 3 3 3 第 4 项的二项式系数为C7 =35,而其第 4 项的系数为C7 · 2 =280.
1
2
2.如何用组合的知识理解二项式定理 剖析 由于(a+b)n=(������ + ������)(������ + ������)…(������ + ������),将(a+b)看作是含有
1
2
1.二项式定理 0 1 二项展开式:(a+b)n=C������ ������������ + C������ ������������ − 1������ + ⋯ + C������ ������ ������������ − ������������������ + ������ ⋯ + C������ ������������(n∈N*)叫做二项式定理,其中各项的系数C������ ������ (k∈ {0,1,2,…,n})叫做二项式系数.
3 4 · (2x)2· 12+C4 (2x)· 13+C4 · (2x)0· 14]
(2)原式 0 1 2 3 4 5 =C5 (x-1)5+C5 (x-1)4+C5 (x-1)3+C5 (x-1)2+C5 (x-1)+C5 -1=[(x-1)+1]5-1= x5-1.
题型一
题型二
题型三
题型四
反思1.形式简单的二项式展开时可直接利用二项式定理展开,对 于形式较复杂的二项式,在展开之前可以根据二项式的结构特点进 行必要的变形,然后再展开,以使运算得到简化.记准、记熟二项式 (a+b)n的展开式是正确解答与二项式定理有关的问题的前提. 2.逆用二项式定理要注意二项展开式的结构特点,a的指数是从 高到低,b的指数是从低到高,a,b的指数和都相等,如果项的系数是 正负相间,那么是(a-b)n的形式.
1.3.1
二项式定理
1.理解二项式定理及二项展开式的特征,掌握二项展开式的通项. 2.正确运用二项展开式展开或化简某些二项式,运用通项求某些 特定项、二项式系数或项的系数. 3.二项式定理的逆用是对二项式定理考查的一个重点,对应二项 式的结构特征,要寻找每一项的规律与联系,学习中应注意次数的 变化及系数与组合数的联系.
归纳总结二项式(a+b)n的展开式有(n+1)项,是和的形式,各项的 幂指数的规律是: (1)各项的次数都等于二项式的幂指数n. (2)字母a按降幂排列,从第一项起,次数由n逐项减1直到0;字母b按 升幂排列,从第一项起,次数由0逐项加1直到n.
【做一做1】 写出(a+2b)6的展开式.
0 6 3 3 5 1 5 2 4 4 2 解:(a+2b)6=C6 a +C6 a (2b)+C6 a (2b)2+C6 a (2b)3+C6 a (2b)4+C6 6 a(2b)5+C6 (2b)6=a6+12a5b+60a4b2+160a3b3+240a2b4+192ab5+64b6.
1
2
2.二项展开式的通项
n-k k (a+b)n 的二项展开式中的第 k+1 项C������ ������ a b 叫做二项展开式的通 n-k k * 项,用 Tk+1 表示,即 Tk+1=C������ ������ a b (其中 0≤k≤n,k∈N,n∈N ).
名师点拨1.利用二项展开式的通项可以求出展开式中任意指定 的项(或系数).如常数项、有理项等. 2.(a+b)n与(b+a)n的值相同,但展开式的第k项却不一定相同.
【做一做2】 (x-y)8的二项展开式中,第4项的系数 为 .(用数字回答) 3 5 解析:由已知 T4=C8 x (-y)3=-56x5y3,则第 4 项系数为-56. 答案:-56
1
2
1.如何正确区分二项展开式中某一项的系数与二项式系数
������ 剖析 两者是不同的概念. C������ (r=0,1,2,…,n)叫做二项式系数,而某
题型一
题型二
题型三
题型四
解:(1)方法一:直接利用二项式定理展开并化简: 2 ������ +
0 C4 (2
1 4 ������
=
������)4 +
1 3 ������
1 0 ������
+
1 C4 (2
������)3·
4 C4
· (2
������)0·
方法二: 2 ������ +
1 4 8 1 2 =16x +32x+24+ + 2 . ������ ������ ������ 1 4 2������+1 4 1 4 = = (2 x+ 1) ������ ������ ������2
题型一
题型二
题型三
题型四
【变式训练 1】 (1)求
3 5 2������- 2 的展开式; 2������
0 1 ������ ������ (2)化简:C������ (x+1)n-C������ (x+1)n-1+…+(-1)rC������ (x+1)n-r+…+(-1)nC������ ; 1 2 3 ������ (3)化简:C������ +3C������ +9C������ +…+3n-1C������ .