二项式系数的性质学案
二项式系数的性质教案完美版
"二项式系数的性质"教案教学目标:1、德育渗透:介绍辉三角,加强爱国主义教育。
2、知识目标:掌握二项式系数的性质,进一步认识组合数、组合数的性质.会应用二项式系数的性质解决一些简单问题。
运用函数观点分析处理二项式系数的性质.3、能力目标:通过对问题的尝试、探究加强对学生观察、归纳、发现能力的在培养。
教学重点:二项式系数的性质教学难点:二项式系数的性质2教学过程:证明、贾两人成就的唯一证据。
"永乐大典"是极其珍贵的国宝,然而1900 年,八年联军侵占,把翰林院中的"永乐大典"残本掠走,运往英国。
后来,中国数学家俨的外国朋友在英国见到"永乐大典"残本,拍下了记载‘辉三角’容的文字,并把照片寄给俨,这段历史才得以证实,我们今天的数学课本中也才能堂堂正正地写上‘辉三角’。
但是可惜的是,"永乐大典"的残本至今未能回到祖国的怀抱。
二、尝试:〔提出问题尝试解决〕辉三角既然是二项式系数表我们就可以用辉三角来研究二项式系数的性质。
提问:还可以用什么方法研究它的性质。
提问:如何来做图象。
提问:观察图象有何性质.为什么会有这种性质。
提问:能否用语言总结一下.提问:能否证明.提问:下面我们继续观察图象,还可以发现学生预习得出:函数图象可以形象,直观反响性质,我们还可以用函数图象来研究二项式的系数。
学生讨论后答复:r可以看成以r为自变量的函数f〔r〕,其定义域是{0,1,···,n}。
当n=6时,它的图象如图。
观察图表及图象得出:对称性。
这是二项式系数的性质1。
学生总结:生:在二项展开式中,与首末两端"等距〞的两项的二项式系数相等。
学生证明:有组合数性质r=n-r得到。
答复:多媒体给出图象给出学生确实定函数的过程。
多媒体给出图表。
北师版数学高二-选修2-3教学设计二项式系数的性质
二项式系数的性质教学目标知识与技能1.利用二项式定理得出二项式系数的一些性质;2.能运用二项式系数的性质解决一些简单问题.过程与方法1.熟知二项式系数的对称性、单调性、最大项及所有二项式系数之和等结论;2.熟练运用赋值法求一些代数式的值.情感、态度与价值观1.培养学生观察、归纳、发现的能力以及分析问题与解决问题的能力.2.通过学习“杨辉三角”的有关知识,了解我们国家悠久的文化传统,陶冶学生的爱国主义情操,进一步提升学生学好数学用好数学的决心和勇气,提升学生学习数学的兴趣.重点难点教学重点:了解“杨辉三角”的结构与规律,掌握二项式系数的一些性质,掌握赋值法.教学难点:二项式系数性质的得到和证明,利用二项式系数的性质解决有关问题.教学过程引入新课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,展开式共有______________项.(2)什么是二项式系数?什么是系数?活动设计:学生先独立回忆,然后独立发言,其他同学进行补充,必要时可以看书.活动结果:(答案展示)(1)(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+C2n a n-2b2+…+C r n a n-r b r+…+C n n b n(n∈N)、展开式、二项式系数、r+1、n+1.(2)二项式系数是C r n,系数是变量前的常数.设计意图:通过复习二项式定理的有关知识,为发现杨辉三角的有关性质打下基础,形成知识储备,引出本节课要研究的内容.提出问题:计算(a+b)n展开式的二项式系数并填入下表活动设计:通过学案或者投影展示表格,学生填空,学生之间可以交流,教师指导.活动成果:设计意图:当二项式的次数不大时,可借助它直接写出各项的二项式系数.通过计算填表,让学生发现其中的规律.探究新知提出问题:当表示形式为“三角形”时,该表格有什么规律?活动设计:学生自主解决,自由发言,自主探究.活动成果:(这个表在我国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中就出现了,称为杨辉三角.但是在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡首先发现的,他们把这个表称为帕斯卡三角.这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早五百年左右,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的)设计意图:为了使学生建立“杨辉三角”与二项式系数的性质之间关系的直觉,要求学生填表,观察表格,探索规律,体会“表示形式的变化有时能帮助我们发现规律”这句话的深刻哲理与方法,由学生自己说说其中的规律.理解新知提出问题1:观察杨辉三角的每一行,正数第1个数与倒数第1个数,正数第2个数与倒数第2个数,正数第3个数与倒数第3个数,…它们有什么样的等量关系?你能把你的想法概括成一句话吗?活动设计:通过展示表格与杨辉三角,让学生自己观察,发现结论,踊跃发言,勇于探索.活动成果:正数第1个数与倒数第1个数相等,正数第2个数与倒数第2个数相等,正数第3个数与倒数第3个数相等,…(板书)二项式系数的性质.(1)对称性:在二项展开式中,与首末两端“等距”的两项的二项式系数相等,即C m n=C n-mn 设计意图:引导学生猜想,猜想是发现的开始.通过杨辉三角得到“对称性”,进一步加深学生对二项式系数性质的掌握,这条性质实际上是组合数的一个性质.提出问题2:观察杨辉三角的相邻两行,看看下一行中除了“1”之外的数与上一行中的数有什么关系?活动设计:学生独立思考,自由发言,可以小组讨论.活动成果:表中任一不为1的数都等于它肩上的两个数的和,即(板书)(2)C r n+1=C r-1n+C r n.设计意图:通过新发现(杨辉三角),重新验证旧知识,能够提升学生对此公式的理解与掌握,加深学生对二项式系数性质的理解,能够在最大程度上提升学生的认知水平,这条性质实际上是组合数的另外一个性质.提出问题3:观察每一行中的二项式系数的大小变化情况,有单调性吗?有最值吗?活动设计:学生未必一下能说清楚,尽量鼓励学生说,让他们积极参与.教师始终是引导者,学生始终是课堂的主体.引导学生从多个方面分析二项式系数的大小关系,如利用特殊值法观察归纳、利用函数图象画图观察等等.先由学生独立完成,然后组织全班讨论,学生之间可以相互求助.活动成果:因为C k n =n(n -1)(n -2)…(n -k +1)(k -1)!k=C k -1nn -k +1k, 所以C k n 相对于C k -1n 的增减情况由n -k +1k 决定.由 n -k +1k >1 k<n +12可知,当k<n +12时,二项式系数是逐渐增大的.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值.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 ,即C n -12n ,C n +12n最大.(板书)(3)增减性与最大值:二项式系数由两边向中间增大,并且在中间取得最大值.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.设计意图:由于二项式系数组成的数列是一个离散函数,所以我们应该引导学生从函数的角度或从特殊值的角度研究二项式系数的性质.这样处理便于建立知识的前后联系,使学生体会用函数知识研究问题的方法,体会由特殊到一般的化归思想.难点是需要根据n 的奇偶性确定相应的分界点,教学时应该引导学生分析其对称轴实际上是k =n2,从而学生可以比较容易地理解并记住最值在哪一项被取到.提出问题4:计算“杨辉三角”中每一行的和,观察其规律,并写出其公式.活动设计:学生自主探究,归纳整理,踊跃发言,教师应该多加鼓励,但是不能代替学生,自始至终都要保护学生的积极性,保持学生的主体性,教师仅仅是一名导演而已.活动成果:已知(1+x)n =C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C r n x r +…+C n n x n,令x =1,则2n =C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n .即二项式系数之和等于2n.我们把这样的方法称为赋值法,赋值法是一类解决二项式系数的性质的优越办法.(板书)(4)各二项式系数的和:C0n+C1n+C2n+…+C r n+…+C n n=2n.设计意图:本环节的设置与本节的大环境一致,都是通过特殊的例子发现最一般的结论,提高学生的认知能力、观察能力及化归能力,加深对二项式系数性质的掌握与应用.实际上这条性质,我们在组合数或者集合的子集中遇到过,教师也可以从这方面入手进行引导,能够进一步加深学生对这一部分知识的理解与掌握,让学生体会到数学知识的前后联系,能够最大限度地达到教学目标.运用新知例1下面的二项展开式中,哪些项的二项式系数最大?是多少?填在相应的横线上.(1)(a+b)20第________________项的二项式系数最大,是______________________;(2)(a+b)19第________________项的二项式系数最大,是______________________.思路分析:根据二项式系数的性质(3)即可解决,但要分清n的奇偶性.解:(1)若n=20,则当r=10时,二项式系数最大,所以第11项的二项式系数最大,是C1020.(2)若n=19,则当r=9或10时,二项式系数最大,所以第10或11项的二项式系数最大,是C919=C1019.点评:通过n的奇偶性的不同,考查了二项式系数的性质(3),但是要注意这是二项式系数的最大值,不一定就是系数的最大值.【巩固练习】(1+2x)n的展开式中第5项与第8项的二项式系数相等,求展开式中二项式系数最大的项.【解析】由题意C4n=C7n,所以n=4+7=11,从而展开式中二项式系数最大的项是中间两项,即第6项与第7项.例2证明:在(a+b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.思路分析:奇数项的二项式系数的和为C0n+C2n+C4n+…,偶数项的二项式系数的和为C1n+C3n+C5n+…,由于(a+b)n=C0n a n+C1n a n-1b+C2n a n-2b2+…+C r n a n-r b r+…+C n n b n(n∈N)中的a,b可以取任意实数,因此我们可以通过对a,b适当赋值来得到上述两个系数和.这一点可以从性质(4)的推导来获得.证明:在展开式(a +b)n =C 0n a n +C 1n a n -1b +C 2n a n -2b 2+…+C r n a n -r b r +…+C n n b n(n ∈N )中,令a =1,b =-1,则得(1-1)n =C 0n -C 1n +C 2n -C 3n +…+(-1)n C n n ,即0=(C 0n +C 2n +…)-(C 1n +C 3n +…),所以C 0n +C 2n +…=C 1n +C 3n +…,即在(a +b)n 的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.点评:赋值法是解决二项式定理与二项式系数的一种很重要的方法,凡是与二项式系数和或者系数和有关的问题,都有可能通过赋值法获得解决.实际上我们还可以利用函数思想解决这个问题,即令f(x)=C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C r n x r +…+C n n x n,由f(-1)=0,即可很容易地得到要证明的结果. 【巩固练习】C 17+C 27+C 37+…+C 77=__________ 【解析】因为C 07+C 17+C 27+C 37+…+C 77=27=128,所以 C 17+C 27+C 37+…+C 77=128-1=127. 【变练演编】1.当C 0n +C 1n +C 2n +…+C r n +…+C n n =2 048时,n =________. 2.当C 0n +C 2n +C 4n +…=2 048时,n =________.3.当C x n =C y n 时,其中n≥x ,n≥y ,x ,y ,n ∈N *,则x ,y 所满足的关系式是__________. 4.当(1+2x)n 的展开式中只有第7项的二项式系数最大时,n =________________. 请将你所能想到的所有答案都一一列举出来. 1.【解析】由2n =2 048=211,得n =11. 2.【解析】由2n -1=2 048=211,得n =12. 3.【解析】由题意x =y 或x +y =n.4.【解析】由性质(3)知,n 2+1=7,所以n =12.设计意图:本环节的设计源于一种非常好的教学方法:变练演编.这种开放性的设计,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.一堂好的数学课必须让学生创新,使得学生有所收获.通过这种方式的训练,让学生去创造题目,解决问题,增加了中学生学习数学的兴趣,进一步掌握了“杨辉三角”的有关性质,能力得到了提高.【达标检测】1.展开式1+2C 110+4C 210+…+210C 1010=________.2.(x y -12y x)13展开式的中间项是__________.3.已知(x 3+1x2)n 的展开式中,只有第六项的二项式系数最大,求展开式中不含x 的项.1.【解析】在(1+x)10=r =010C r 10x r 中, 令x =2,得1+2C 110+4C 210+…+210C 1010=(1+2)10=310=59 049.2.【解析】中间项是第7、8项,即42916x 10y 192、-42932y 10x 192.3.【解析】由题意n =10,展开式的通项为C r 10x30-5r,所以当r =6时,不含x 的项是210.课堂小结活动设计:给学生2分钟的时间,让学生总结出本节课所学的主要知识、方法与技能,教师尽量不要代劳,能让学生说的教师绝不可以“越俎代庖”.活动成果:(板书)1.知识收获:杨辉三角的发现,二项式系数的四个主要性质.2.方法收获:如何求二项式系数的最大值以及理解赋值法的实质及其应用. 3.思维收获:增强爱国主义情感,使学生对我们国家古代的伟大数学成就有所了解,进一步增强其民族自豪感;通过杨辉三角的发现,体会推理—猜想的重要性,体会函数思想、化归思想.设计意图:学生能自己表达的就让他自己表达,学生能自己解决的就让他自己解决,学生能自己总结的就让他自己总结,通过让学生自己总结本节课的学习内容与方法,不但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!这样不但能充分体现新课程的理念,还能充分发挥学生在课堂上的“主人翁”精神,真正体现了学生的主体地位.补充练习【基础练习】1.C 110+C 310+C 510+C 710+C 910=______________.2.C 111+C 211+C 311+C 411+C 511=________________________.3.若(a +b)n 的展开式中,各项的二项式系数和为8 192,则n 的值为( ) A .16 B .15 C .14 D .134.一串装饰彩灯由灯泡串联而成,每串有20个灯泡,只要有一个灯泡坏了,整串灯泡就不亮,则因灯泡损坏致使一串彩灯不亮的可能性的种数为( )A .20B .219C .220D .220-1 【答案或解答】 1.5122.利用对称性,原式为2112-1=1 0233.D 4.D 【拓展练习】5.若(31x +51x 2)n 的展开式中,所有奇数项的系数之和为1 024,求它的中间项.6.已知(2x +x lgx )8的展开式中,二项式系数最大的项的值等于1 120,求x 的值. 答案:5.【解析】系数之和即为二项式系数之和,由2n -1=1 024,得n =11,所以展开式的中间项为第6、7项,分别为462x -4、462x -6115.6.【解析】依题意T 5=C 48(2x)4(x lgx )4=1 120, 整理得x 4(1+lgx)=1,两边取对数,得lg 2x +lgx =0,解得lgx =0或lgx =-1. ∴x =1或x =110.备课资料 伟大的数学家——杨辉杨辉(约1238年~约1298年),字谦光,钱塘(今浙江杭州)人,是中国南宋时的数学家.杨辉生于宋理宗嘉熙二年(1238年),卒于元成宗大德二年(1298年),是中国南宋末年的数学家、数学教育家,大约在13世纪中叶活动于苏杭一带.杨辉的数学著作甚多,他编著的数学书共五种二十一卷,著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年)、《续古摘奇算法》二卷(1275年).在他的著作中收录了不少现已失传的古代数学著作中的算题和算法.杨辉可以说是世界上第一个给出了如此丰富的纵横图和讨论了构成规律的数学家.除此成就之外,他还有一项重大贡献,就是“杨辉三角”.大家认识杨辉的名字,基本上都是从“杨辉三角形”上来的.其实,所谓的“杨辉三角形”,并不是杨辉首创,而是北宋的贾宪在他的著作《黄帝九章算经细草》中提出的.此书成于公元1050年左右,其中的“开方做法本源图”就是杨辉三角形的原型,所以也被称为“贾宪三角形”.这个三角形的每一行,对应的是二项式(a+b)n展开式的系数.杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面.杨辉对筹算乘除捷算法进行了总结和发展,有的还编成了歌诀,如“九归”口诀.杨辉创“纵横图”之名,在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的纵横图及有关的构造方法.垛积术,是杨辉继沈括“隙积术”之后,关于高阶等差级数的研究.杨辉的“纂类”中,是将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分、叠积、盈不足、方程、勾股等九类.杨辉是一位杰出的数学教育家,重视数学的普及,在《算法通变本末》中,杨辉为初学者制订的“习算纲目”是中国数学教育史上的一项重要文献.另一方面,他在宋度宗咸淳年间的两本著作里,亦有提及当时南宋的土地价格.这些资料亦对后世史学家了解南宋经济发展有很重要的帮助.在《乘除通变算宝》中,杨辉创立了“九归”口诀,介绍了筹算乘除的各种速算法等等.在《续古摘奇算法》中,杨辉列出了各式各样的纵横图(幻方),它是宋代研究幻方和幻圆的最重要的著述.杨辉对中国古代的幻方,不仅有深刻的研究,而且还创造了一个名为攒九图的四阶同心幻圆和多个连环幻圆.杨辉在数学上的另一个重要的贡献是提出了幻方的构造方法.所谓的幻方,就是指在N×N的格子中填入1到N平方的自然数,使每一行每一列的和都相等.三阶幻方是最简单的幻方,又叫九宫图或者洛书,写成数字的形式,就是:四九二三五七八一六还有一个口诀:“二四为肩、六八为足、左三右七、戴九履一、五居中央.”传说是黄帝时代,洛水中浮起一只大龟,背上刻着这样的图案.洛书配上八卦,用在风水学上,被称为洛书轨迹,用在奇门遁甲中,则形成了“休死伤杜开惊生景”八门.诸葛亮最擅长的八阵图就是源于此.杨辉收集整理了很多不同阶的幻方,称其为“纵横图”,并写到了自己的著作《续古摘奇算法》一书中,可以说是世界上第一个给出如此多的幻方并讨论了它们的组成规律的数学家.幻方的构造可以按照一个固定的规律,按奇数阶和偶数阶的不同,构造的方法也不一样.奇数阶的构造很容易.首先从最后一行的中间开始填起,从一开始递增,向斜下方延伸.如果超出了边界,就从相对边的位置继续.如果遇上已经填过的格子,就从填过的格子上方的格子继续.大家可以对照三阶幻方来看出这个规律.对于偶数阶幻方,如果是四的倍数,很容易,只要首先把从1到N平方的数字先按照行的方向填好,变成下面的样子:12345 6 7 89 10 11 1213 14 15 16然后除了对角线上面的数字不动以外,其他的数字跟中心对称位置的数字对调:1 15 14 412 6 7 98 10 11 513 3 2 16这样就构造好了.对于阶数是4m+2的幻方,构造的方法比较复杂.不过步骤是先构造好中心的幻方,然后在周围加上一圈数字就可以了.由于杨辉在数学上的杰出成就,他和秦九韶,李冶,朱世杰一起被后人并称为“宋元数学四大家”.。
二项式系数的性质教案
二项式系数的性质教案1教学目标1.掌握二项式系数性质,并会应用其解决一些简单问题.2.培养学生观察、归纳、发现的能力以及分析问题与解决问题的能力.3.培养学生从特殊到一般、从一般到特殊的认知能力.教学重点与难点二项式系数的性质及应用.教学过程设计师:二项式定理的内容是什么?(教师板书)师:上一节课,我们已经学会了如何将二项式展开及求展开式中指定项或指定项系数、二项式系数的方法.今天,我们来研究一下二项式系数的性质.二项展开式中的二项式系数指的是谁?共有多少个?师:要研究它的一般规律,我们先通过杨辉三角看看n为特殊值时,二项展开式中二项式系数有什么特点?(出示幻灯片,内容如下)(从特殊到一般的思想由此引发)杨辉三角:(引导学生猜想,猜想是发现的开始)生:第一项与第末项二项式系数相等.(诱导一下)师:这位同学找的是等量关系,是否完善呢?(用笔尖指杨辉三角中的二项式系数)生:第二项与倒数第二项的二项式系数相等,第三项与倒数第三项的二项式系数相等…….师:你能把你的想法概括成一句话吗?生:……师:在研究等差数列性质时,我们也发现了首末两项,第二项与倒数第二项,……它们和相等的规律,当时我们使用了什么术语呢?(学生顿悟)生:在二项展开式中,与首末两端“等距”的两项的二项式系数相等.师:有一定理由,当n取1~6时,均可验证此规律正确,但如果就肯定它正确,未免太草率.谁能论证一下这个结论是否正确呢?师:由此“猜想”得到证明,可以写成性质形式.(板书)性质1 在二项展开式中,与首末两端“等距”的两项的二项式系数相等.即:师:发现了这个性质对解题的帮助体现在哪儿呢?我们来看两个小题.(出示幻灯片) 1.求(a+b)6展开式中的倒数第三项的二项式系数.2.若(a+b)n的展开式中,第三项的二项式系数与第五项的二项式系数相等,则n=?师:谁愿意回答这两个题目.(给学生1~2分钟考虑一下)现第五项就是倒数第三项,所以n+1=7,即n=6.(此时,给出这两个小题,可使学生及时的理解性质1,并学会简单应用,有利于知识的巩固、概念的记忆)师:再看杨辉三角,找特点.生:二项式系数先增加后减小.师:有最值吗?生:有,中间位置可能最大.师:能再具体一些吗?是哪些项二项式系数最大?(学生未必一下能说清楚,尽量鼓励学生说,积极参与)未必简捷,只要正确就要鼓励他往下说,以免打消学生的积极性)师:这个猜想是否正确呢?我可以告诉大家是正确的,但对它的严格证明,不是本节课的重点,有兴趣的同学可在课下研究证明.(板书)性质2 二项式系数最大的项(性质2的证明不给出,有利于突出本节课的重点,使内容合理,紧凑)师:性质2记忆一定要准确,如有疑问时,可以依靠杨辉三角,使特点法验证,下面我们再来看两个小题.(出示幻灯片)3.分别指出(a+b)20与(x+5y)15的展开式中哪些项的二项式系数最大,并分别求出其最大的二项式系数(用组合数表示)4.已知(a+b)n的展开式中第十项和第十一项的二项式系数最大,求n的值.(以上两个小题也是对性质2的巩固)师:目前我们已经发现了二项式系数的两个性质,二项式系数还有没有其它规律呢?在排列组合中,我们做过这样一个题目:(出示幻灯片)已知集合A={0,1,2},求它的所有子集的个数.师:当时,我们是怎么做的呢?生:是,刚才求的就是二项式系数的和.(学生呼应,达到前后知识的联系,前一节中出这个题的一个目的就是为这一节作铺垫)再相加,但如果集合A中元素个数很多,我们该如何计算呢?二项式系数的和是否也有规律呢?(学生思考,诱导一下)师:不妨再从杨辉三角中挖掘.生:2n,对吗?师:大家是否也同意这个同学的想法呢?如果认可,请给予例1(板书)严格地证明.师:例1是一个等式,可以通过证明等式的几条途径来考虑.(诱导一下)师:现在我们学习的是二项式定理,等号的两边都可以从这个角度来考虑.(将2n换成(1+1)n)学生甲:(板演)师:还有没有其它方法呢?这个等式与二项式定理(黑板上有)比较一下有什么发现呢?生:将二项式定理中的a,b都取成1,因为二项式定理对a,b取任意值都是成立的.生:(板演)在二项展开式中,令a=1,b=1,得师:第二种方法是赋值法,是解决与二项展开系数有关问题的重要手段.我们已经发现并证明了二项式系数的三个性质,它还有一个性质,也是很常用的,我直接给出,大家看看怎样证明.(板书)例2 证明在(a+b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.师:先翻译成数学语言.(容易发现目标,减少盲目性)(鼓励学生继续往下进行)(到了这一步,由于有例1的铺垫,学生很容易想到赋值法)生:(板演)证明:在二项展开式中令a=1,b=-1,得师:例1与例2是二项式系数(或组合数)的两个常用的性质,它们的证明方法和结论都有相当重要的意义.(例1、例2体现了由一般到特殊的思想)师:例2得到了奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,但这并不意味着等号两边的个数相同.当n为偶数时,奇数项的二项式系数多一个;当n为奇数时,奇数项的二项式系数与偶数项的二项式系数个数相同.下面我们来看两个小题:(出示幻灯片)(考查一下学生是否会算)5.求(a+b)10的展开式中的各项的二项式系数和及奇数项的二项式系数和.学生甲:算5题(a+b)10展开式中各项二项式系数和为1024,奇数项二项式系数和为512.(以上两个小题训练,加深学生对例1、例2结论的记忆,遇到问题时,可直接转化为简单的数学语言或得到具体值)师:现在我们要来解决一个问题.(板书)练习已知(1-2x)n展开式中,奇数项的二项式系数之和为32,求展开式中哪项二项式系数最大,并求该项.生:(板演)(此题不难,可由学生独立完成,自我检查)师:今天这堂课的关键是利用杨辉三角形直观性发现并证明二项式系数的性质.(由学生叙述这四个性质)我们可以把第一个性质简记为二项式系数对称规律,性质2简记为最大二项式系数规律,后两个性质所采取的方法——赋值法是解决与二项展开系数有关问题的重要手段.师:今天课下的作业是课本P257练习:1,2,3;P258:9,10,补充三2)已知:(1-2x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,求a0+a1+a2+a3+a4+a5的值.3)若二项式(x3+x-2)n的展开式中,只有第六项系数最大,则展开式中的常数项是什么?课堂教学设计说明这份教案的教学过程可简记为以下几个环节:1.提出问题:寻求二项式系数的性质;2.观察杨辉三角发现二项式系数的特点;3.得三个猜想(性质1,2,例1)并逐一证明(除性质2),证明后紧跟小练习;4.用赋值法,证明例2;5.练习,加强记忆;6.小结、作业.我之所以这样设计这堂课,主要有以下几个原因:第一,二项式定理这部分内容比较枯燥,需要记忆的知识点也比较多,更要求教师不断地挖掘规律简化学生的记忆负担.但即使如此,学生的学习仍处于被动状态,所以这节课,我想充分发挥学生的积极性,化被动为主动,因此我引入了杨辉三角,利用它图表的直观性很容易发现规律,这个规律是由学生自己发现的,当然也就容易记忆.第二,以往我们处理二项式系数的性质这一节时,总是将性质用定论的形式直接呈现在学生面前,然后自己再说出证明方法,紧接着就是上例题做练习.这样,似乎是开门见山,直截了当,节约时间,但忽视了很重要的一点.数学教学的实质是思维过程的教学,“直截了当”则掩盖了“思维过程”,把知识和方法不是作为思维过程暴露在学生面前,而是作为结果抛给学生,这种“奉送”的做法势必回避了数学思想的培养.长此以往,学生的数学素质很难得到提高.第三,分别在得到性质1,2,例1,例2后马上出几个小题加以巩固,题目的深浅是根据学生的程度不同而定的.但我觉得一定得有,否则四个结论全出来后,学生再见题目,会有手足无措的感觉,效果不佳.第四,性质2的证明是本节的难点,本教案回避了这一点,没有给予证明,因为本教案是为普通班设计的.而“好班”对性质2应给予证明,性质2,证明如下:最好,再补充下面一个例题:例3 求(1+2x+x2)10·(1-x)5的展开式中各项系数的和.解:原式=(1+x)20·(1-x)5=(a0+a1x+a2x2+…+a20x20)·(b0+b1x+b2x2+…+b5x5)=C0+C1x+C2x2+…+C25x25.由于展开式(1+2x+x2)10·(1-x)5=C0+C1x+C2x2+C3x3+…+C25x25中对于任意的x均成立,则令x=1,得C1+C2+…+C25=0,所以(1+2x+x2)10·(1-x)5的展开式中各项系数和为零.。
21.2.2《二项式系数的性质》学案
21.2.2《二项式系数的性质》学案一、复习回顾:1.二项式定理:一般地,有 0111(),.n n n m n m m n n n n n n a b C a C a b C a b C b n N --++=++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+∈2.二项展开式的通项公式: ,是二项展开式的第m+1项。
3.二项式系数的计算:13566602466666C C C C C C C ++=+++=二、问题探究:1.观察n=0,1,2,3,…时, (a+b)n 展开式的二项式系数,写出n=6时的二项式系数.2.介绍杨辉三角3.联想类比帕斯卡三角和杨辉三角三、新知学习:二项式系数的性质(1)每行两端都是1,除1以外的每个数都等于“肩”上两数之和.即:(2)对称性:(3)最大值:r n C 先增后减,在 取得最大值.①当n 为偶数时, 2nn C 即中间一项的二项式系数;②当n 为奇数时, 1122n n n n C C -+、即中间 项的二项式系数 ;四、典型例题:例6 求 8(1)x +的展开式二项式系数最大的项。
(例7和例8结论记住)例7 求证:012.m n n n n n n C C C C ++⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+=例8 求证:在()n a b +的展开式中,奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式之和。
五、基础自测:(根据情况可以选择练习)1.对应例6练习(注意二项式系数和系数的区别)(1)课本P286 第1题 求9(2)x y +的展开式中二项式系数最大的项。
(2)课本P286 第2题 求7(5)a +的展开式中系数最大的项。
2.对应例7和例8练习课本P286 第3题 求13(1)x -的展开式中含x 的奇次项系数之和。
课本P286第4题 求证:02412n n n n n n C C C C -+++⋅⋅⋅+=(n 为偶数)。
课本P286第5题 求135111111n n C C C C +++⋅⋅⋅+。
高中数学 第一章 计数原理 5 二项式定理 二项式系数的性质(一)教案 3数学教案
5 二项式定理 二项式系数的性质一、教学目标:1、知识与技能:掌握二项式系数的四个性质。
2、过程与方法:培养观察发现,抽象概括及分析解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观:要启发学生认真分析课本图提供的信息,从特殊到一般,归纳猜想,合情推理得到二项式系数的性质再给出严格的证明。
二、教学重点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题教学难点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题三、教学方法:探析归纳,讨论交流 四、教学过程(一)、复习引入: 1.二项式定理及其特例: (1)01()()n n nr n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈,(2)1(1)1n r rnn n x C x C x x +=+++++.2.二项展开式的通项公式:1r n r rr n T C a b-+=3.求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对r 的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性 (二)、探解新课1、二项式系数表(杨辉三角)()n a b +展开式的二项式系数,当n 依次取1,2,3…时,二项式系数表,表中每行两端都是,除以外的每一个数都等于它肩上两个数的和。
2、二项式系数的性质:()n a b +展开式的二项式系数是0n C ,1n C ,2n C ,…,n n C .rn C 可以看成以r 为自变量的函数()f r定义域是{0,1,2,,}n ,例当6n =时,其图象是7个孤立的点(如图)(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵m n mn n C C -=).直线2nr =是图象的对称轴.(2)增减性与最大值.∵1(1)(2)(1)1!k k n n n n n n k n k C C k k ----+-+==⋅,∴knC 相对于1k nC -的增减情况由1n k k -+决定,1112n k n k k-++>⇔<, 当12n k +<时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间取得最大值;当n 是偶数时,中间一项2n nC 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项12n nC-,12n nC +取得最大值.(3)各二项式系数和: ∵1(1)1n r rnn n x C x C x x +=+++++,令1x =,则0122n rnn n n n nC C C C C =++++++(三)、探析范例例1、在()n a b +的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和证明:在展开式01()()n n n r n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈中,令1,1a b ==-,则0123(11)(1)n n n n n n n n C C C C C -=-+-++-, 即02130()()n n n n C C C C =++-++,∴0213n n n n C C C C ++=++,即在()n a b +的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.说明:由性质(3)及例1知021312n n n n n C C C C -++=++=.例2、已知7270127(12)x a a x a x a x -=++++,求:(1)127a a a +++; (2)1357a a a a +++; (3)017||||||a a a +++. 解:(1)当1x =时,77(12)(12)1x -=-=-,展开式右边为∴0127a a a a ++++1=-,当0x =时,01a =,∴127112a a a +++=--=-, (2)令1x =, 0127a a a a ++++1=- ① 令1x =-,7012345673a a a a a a a a -+-+-+-= ②①-② 得:713572()13a a a a +++=--,∴ 1357a a a a +++=7132+-.(3)由展开式知:1357,,,a a a a 均为负,0248,,,a a a a 均为正, ∴由(2)中①+② 得:702462()13a a a a +++=-+,∴ 70246132a a a a -++++=,∴017||||||a a a +++=01234567a a a a a a a a -+-+-+- 例4、在(x 2+3x+2)5的展开式中,求x 的系数 解:∵5552)2x ()1x ()2x 3x (++=++∴在(x+1)5展开式中,常数项为1,含x 的项为x 5C 15=,在(2+x)5展开式中,常数项为25=32,含x 的项为x 80x 2C 415=∴展开式中含x 的项为 x 240)32(x 5)x 80(1=+⋅, ∴此展开式中x 的系数为240 例5、已知n2)x 2x (-的展开式中,第五项与第三项的二项式系数之比为14;3,求展开式的常数项解:依题意2n 4n 2n 4n C 14C 33:14C :C =⇒=∴3n(n-1)(n-2)(n-3)/4!=4n(n-1)/2!⇒n=10 设第r+1项为常数项,又 2r 510r 10r r 2r10r101r x C )2()x2()x (C T --+-=-=令2r 02r510=⇒=-, .180)2(C T 221012=-=∴+此所求常数项为180(四)课堂小结:本课学习了二项式系数的性质,二项式定理体现了二项式的正整数幂的展开式的指数、项数、二项式系数等方面的内在联系,涉及到二项展开式中的项和系数的综合问题,只需运用通项公式和二项式系数的性质对条件进行逐个揭破,对于与组合数有关的和的问题,赋值法是常用且重要的方法,同时注意二项式定理的逆用。
二项式系数的性质及应用导学案
5 10 10 5
(a+b)6………1 6 15 20 ……
15 6 1
上表叫___________________表,表中每行两端都是_____________,除 1 以外的每一个数都等于 _____________________ 2.二项式系数的性质: 问题 2:杨辉三角揭示了二项展开式的二项式系数的变化情况,那么杨辉三角有何特点?或者说二项式系 数有何性质呢? (1)对称性_________________________________________________________________ (2)_______________________________________________________________________ (3)_______________________________________________________________________ (4)各项二项式系数的和_____________________________________________________
0 2 4 n Cn =2n-1
1 3 11
5
9
10
(n 是偶数)
四.拓展延伸
0 1 2 3 n 1.利用赋值法求证: Cn Cn Cn Cn (1) n Cn 0
2.已知(
1 2 x )n 的展开式中前三项的二项式系数的和等于 37,求展开式中二项式系数最大的项的系数. 4
班级
二.课堂活动 例1 在(a+b) 的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和。
n
例2
用二项式定理证明:99100-1 能被 1000 整除.
2020-2021学年北师大版数学选修2-3学案:1.5.2 二项式系数的性质 Word版含解析
5.2二项式系数的性质授课提示:对应学生用书第22页[自主梳理]二项式系数的性质对称性在(a +b )n 展开式中,与首末两端______的两个二项式系数相等,即C m n =________增减性与最大值增减性:当k <n +12时,二项式系数是逐渐增大的;当k >n +12时,二项式系数是逐渐减小的.最大值:当n 为偶数时,中间一项的二项式系数C n2n 最大,当n 为奇数时,中间两项的二项式系数C n -12n ,C n +12n 相等,且同时取得最大值各二项式系数的和 ①C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =______;②C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=______[双基自测]1.⎝⎛⎭⎫x -1x 10的展开式中,系数最大的项是( ) A .第六项 B .第三项 C .第三项和第六项 D .第五项和第七项2.C 110+C 210+…+C 1010的值为________.[自主梳理]等距离 C n -mn2n 2n -1 [双基自测]1.D 展开式第六项系数为-C 510,第五项和第七项系数为C 410、C 610,且C 410=C 610. 2.1 023 ∵(1+1)10=C 010+C 110+C 210+…+C 1010,∴C 110+C 210+…+C 1010=210-1=1 023.授课提示:对应学生用书第22页探究一 赋值法求多项式系数和[例1] 若(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0,求 (1)a 1+a 2+…+a 7; (2)a 1+a 3+a 5+a 7; (3)a 0+a 2+a 4+a 6; (4)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|. [解析] (1)令x =0,则a 0=-1,令x =1,则a 7+a 6+…+a 1+a 0=27=128.① ∴a 1+a 2+…+a 7=129.(2)令x =-1,则-a 7+a 6-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0=(-4)7,② 由①-②2得:a 1+a 3+a 5+a 7=12[128-(-4)7]=8 256. (3)由①+②2得: a 0+a 2+a 4+a 6=12[128+(-4)7]=-8 128.(4)解法一 ∵(3x -1)7展开式中a 0,a 2,a 4,a 6均小于零,a 1,a 3,a 5,a 7均大于零, ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=a 1+a 3+a 5+a 7-(a 0+a 2+a 4+a 6) =8 256-(-8 128)=16 384.解法二 |a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|即为(1+3x )7展开式中各项的系数和, ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 7|=(1+3)7=47=16 384.求展开式中的系数或展开式中的系数的和、差的关键是给字母赋值,赋值的选择则需根据所求的展开式系数和特征来确定.一般地对字母赋的值为1或-1,但在解决具体问题时要灵活掌握.1.在二项式(2x -3y )9的展开式中,求: (1)二项式系数之和; (2)各项系数之和; (3)所有奇数项系数之和; (4)各项系数绝对值的和.解析:设(2x -3y )9=a 0x 9+a 1x 8y +a 2x 7y 2+…+a 9y 9.(1)二项式系数之和为C 09+C 19+C 29+…+C 99=29=512.(2)令x =1,y =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 9=(2-3)9=-1, 即各项系数和为-1.(3)由(2)得a 0+a 1+a 2+…+a 9=-1,① 令x =1,y =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8-a 9=59,② ①+②得a 0+a 2+a 4+a 6+a 8=59-12,即所有奇数项系数之和为59-12.(4)T r +1=C r 9(2x )9-r(-3y )r =(-1)r C r 9·29-r 3r x 9-r y r , 因此当r =1,3,5,7,9时,T r +1的系数小于0, 即a 1,a 3,a 5,a 7,a 9均小于0. ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 9| =a 0-a 1+a 2-…+a 8-a 9=59.探究二 增减性与最值问题[例2] 已知:(x 23+3x 2)n 的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992.(1)求展开式中二项式系数最大的项; (2)求展开式中系数最大的项. [解析] 令x =1,则展开式中各项系数和为(1+3)n =22n , 又展开式中二项式系数和为2n , ∴22n -2n =992,∴n =5.(1)∵n =5,展开式共6项,二项式系数最大的项为第3、4两项, ∴T 3=C 25(x 23)3(3x 2)2=90x 6, T 4=C 35(x 23)2(3x 2)3=270x 223. (2)设展开式中第r +1项系数最大, 则T r +1=C r 5(x 23)5-r (3x 2)r =3r C r 5x 10+4r 3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧3r C r 5≥3r -1C r -153r C r 5≥3r +1C r +15⇒72≤r ≤92,∴r =4.即展开式中第5项系数最大, T 5=C 45(x 23)5-4(3x 2)4=405x 263.(1)根据二项式系数的性质,当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.(2)求展开式中系数最大项与求二项式系数最大项是不同的,需根据各项系数的正、负变化情况,一般采用列不等式(组),解不等式(组)的方法求解.一般地,如果第r +1项的系数最大,则与之相邻两项(第r 项,第r +2项)的系数均不大于第r +1项的系数,由此列不等式组可确定r 的范围,再依据r ∈N 来确定r 的值,即可求出最大项.2.(1+2x )n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.解析:T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6,依题意有C 5n 25=C 6n 26⇒n =8.∴(1+2x )8的展开式中,二项式系数最大的项为 T 5=C 48·(2x )4=1 120x 4. 设第r +1项系数最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧C r 8·2r ≥C r -18·2r -1C r 8·2r ≥C r +18·2r +1⇒5≤r ≤6.∴r =5或r =6. ∵r ∈{0,1,2,…,8},∴系数最大的项为T 6=1 792x 5,T 7=1 792x 6.探究三 证明与组合数有关的恒等式[例3] 求证:C 0n C 1n +C 1n C 2n +…+C n -1n C n n =(2n )!(n -1)!(n +1)!. [证明] (1+x )2n 展开式中x n -1的系数为C n -12n=(2n )!(n -1)!(n +1)!, 又(1+x )2n =(1+x )n (x +1)n=(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n -1n x n -1+C n n x n )(C 0n x n +C 1n x n -1+…+C n -1n x +C n n), ∴等式右边积中x n -1的系数为C 0n C 1n +C 1n C 2n +…+C n -1n C n n .∵两种展开式x n-1的系数应相等,∴C 0n C 1n +C 1n C 2n +…+C n -1n C n n =(2n )!(n -1)!(n +1)!.解决组合恒等式的问题,关键在于构造不同的二项式,利用二项式的不同展开方法,比较系数得到相应的恒等式.有时取二项式中字母为某些特殊值也可得到相应的组合恒等式.3.求证:(C 0n )2+(C 1n )2+(C 2n )2+…+(C n n )2=(2n )!n !n !. 证明:已知(1+x )2n =(1+x )n ·(1+x )n =(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n )(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n nx n ),(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n )(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n )中x n 的系数为第一个因式中x r 的系数与第二个因式中x n -r 的系数的乘积的和.因为x r 的系数C r n 与x n -r 的系数C n -rn 相等,所以(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n )(C 0n +C 1n x +C 2n x 2+…+C n n x n )中x n 的系数为(C 0n )2+(C 1n )2+(C 2n )2+…+(C n n )2.又(1+x )2n 的展开式中x n 的系数为C n 2n ,因此有(C 0n )2+(C 1n )2+(C 2n )2+…+(C n n )2=C n 2n =(2n )!n !n !.混淆各项的系数和与各项的二项式系数和致误[典例] 在(1-2x )7的展开式中,各项的二项式系数和为________;各项的系数和为________;各项系数的绝对值之和为________.[解析] 各项的二项式系数和为27=128; 令x =1,则得各项的系数和为(1-2)7=-1;令x =-1,则得各项系数的绝对值之和为(1+2)7=2 187. [答案] 128 -1 2 187[错因与防范] 1.这类问题,极易忽略一些条件或混淆一些概念导致题目解答错误.2.设a ,b 为常数,则(ax +b )n 的展开式中各项的二项式系数和为C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n .在(ax +b )n 的展开式中令x =1,则得(ax +b )n 的展开式中各项的系数和为(a +b )n . 3.求展开式的系数和关键是给字母赋值,赋值的选择则需根据所求的展开式系数和特征来定.(1)⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式中各项系数的和为2,则该展开式中常数项为( ) A .-40 B .-20 C .20D .40(2)(x 2+x -1)9(2x +1)4的展开式中所有x 的奇次幂的系数之和等于________,所有x 的偶次幂(包括x 0)的系数之和等于________.解析:(1)对于⎝⎛⎭⎫x +a x ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5,可令x =1,得1+a =2,所以a =1. ⎝⎛⎭⎫2x -1x 5的展开式的通项T r +1=C r 5(2x )5-r ·⎝⎛⎭⎫-1x r=C r 525-r ·(-1)r ·x 5-2r . 要得到展开式的常数项,则x +1x 的x 与⎝⎛⎭⎫2x -1x 5展开式的1x 相乘,x +1x 的1x 与⎝⎛⎭⎫2x -1x 5展开式的x 相乘,故令5-2r =-1,得r =3,令5-2r =1,得r =2,从而可得常数项为C 35×22×(-1)3+C 25×23×(-1)2=40.(2)设(x 2+x -1)9(2x +1)4=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+…+a 22·x 22.令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 22=81;令x =-1,得a 0-a 1+a 2-…-a 21+a 22=-1,所以所有x 的奇次幂的系数之和等于12[81-(-1)]=41,所有x 的偶次幂的系数之和等于12[81+(-1)]=40. 答案:(1)D (2)41 40莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
《8.3.2 二项式系数的性质》作业设计方案-中职数学高教版21拓展模块一上册
《二项式系数的性质》作业设计方案(第一课时)一、作业目标1. 理解和掌握二项式系数的性质;2. 能够运用二项式系数的性质解决相关问题;3. 培养观察、分析、总结的能力。
二、作业内容1. 理论作业(1)请写出(x+2)^4的展开式,并求出各项系数和。
通过该实例,分析二项式系数的性质。
(2)根据二项式系数的性质,回答以下问题:a. 二项式展开式的各项系数的公比是什么?b. 二项式展开式的通项公式是什么?c. 二项式系数在二项式展开式中的规律是什么?(3)请总结二项式系数的性质,并举例说明。
2. 实践作业(1)尝试利用二项式系数的性质,求(x-1/2)^5的展开式的各项系数和。
(2)假设一个等比数列的各项系数和与二项式系数的和,求一个系数和为252的二项式及其对应的展开式的系数之和。
请设计合适的探究方案。
三、作业要求1. 学生需独立完成作业,并在完成过程中注重理解和应用二项式系数的性质;2. 需用书面或电子文档的形式提交作业,要求表述清晰、逻辑严谨;3. 作业完成后,需进行自我评价,总结本次作业的收获和不足。
四、作业评价本次作业旨在帮助学生理解和掌握二项式系数的性质,并能够运用这些性质解决相关问题。
通过理论作业和实践作业的结合,学生不仅需要总结出二项式系数的性质,还需要运用这些性质解决实际问题。
在评价学生的作业时,我们将关注以下几个方面:1. 学生是否能够准确理解和掌握二项式系数的性质;2. 学生是否能够运用二项式系数的性质解决相关问题;3. 学生是否能够设计合适的探究方案,求出满足条件的二项式及其展开式的系数之和;4. 学生是否能够根据实际情况对问题进行归纳总结,并提出合理的建议。
五、作业反馈为了更好地了解学生对二项式系数的性质的理解程度,我们将对提交的作业进行批改,并根据批改结果进行反馈。
对于普遍存在的问题,将在课堂上进行讲解和指导,以便学生更好地掌握二项式系数的性质。
同时,我们也欢迎学生对作业设计方案提出意见和建议,以便我们不断改进和提高教学质量。
《8.3.2二项式系数的性质》作业设计方案-中职数学高教版21拓展模块一上册
《二项式系数的性质》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过《二项式系数的性质》的学习,使学生掌握二项式定理的基本内容,理解二项式系数的基本性质,并能运用这些性质解决实际问题。
通过作业练习,巩固学生对二项式定理的理解,提高其数学运算能力和逻辑思维能力。
二、作业内容本课时作业内容主要围绕二项式系数的性质展开,具体包括:1. 掌握二项式定理的基本形式,并能正确写出二项式展开式的通项公式。
2. 理解二项式系数在特定项中的取值,并能计算给定项的系数。
3. 了解二项式系数与组合数的联系和区别,并会利用组合数计算二项式系数。
4. 通过实例分析,掌握二项式定理在概率计算、数列求和等方面的应用。
5. 作业题目设置需包含基础题、提高题和拓展题三个层次,以满足不同水平学生的需求。
三、作业要求1. 学生需认真阅读教材相关内容,掌握二项式定理的基本知识和性质。
2. 独立完成作业,不抄袭他人答案。
对于遇到的问题,需先自行思考并尝试解决,如无法解决可向老师或同学请教。
3. 作业书写需规范,步骤要完整,答案要准确。
对于计算题,需写出详细的计算过程。
4. 按时提交作业,并按照老师的要求进行订正。
5. 拓展题为选做题,鼓励有能力的学生尝试挑战,以提高自身数学素养。
四、作业评价1. 评价标准:正确性、完整性、规范性、创新性。
对答案正确、步骤完整、书写规范的作业给予高分评价;对有创新思路和解题方法的同学给予额外加分。
2. 评价方式:教师批改、同学互评、自评相结合。
教师需对每份作业进行详细批改,指出错误并给出订正意见;同学之间可相互交换作业进行互评,提高评价的客观性和公正性;学生也可对自己的作业进行自评,反思自己的学习过程和结果。
五、作业反馈1. 教师需对每次作业进行总结,分析学生在二项式系数性质方面的掌握情况,找出存在的问题和不足。
2. 针对学生的共性问题,可在课堂上进行讲解和讨论,帮助学生解决问题。
3. 对表现优秀的学生给予表扬和鼓励,激发其学习数学的积极性和自信心。
《8.3.2二项式系数的性质》作业设计方案-中职数学高教版21拓展模块一上册
《二项式系数的性质》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本节课的作业设计旨在通过二项式系数的性质的学习,让学生掌握组合数的计算方法,并能够利用二项式定理解决简单的数学问题。
通过作业的练习,提高学生的数学逻辑思维能力和问题解决能力。
二、作业内容1. 基础知识练习:(1)掌握二项式系数的定义和性质,能正确书写组合数的表示方法。
(2)熟悉二项式定理的展开过程,理解各项系数的含义。
(3)通过练习题,加深对二项式系数与组合数关系的理解。
2. 技能运用:(1)通过具体实例,学会运用二项式定理解决实际问题,如求展开式的通项公式等。
(2)通过小组讨论,共同探讨二项式定理在日常生活中的应用。
3. 拓展延伸:(1)了解二项式定理在概率论和统计学中的应用,如计算概率分布等。
(2)鼓励学生尝试利用二项式定理解决更复杂的数学问题,提高其思维深度和广度。
三、作业要求1. 作业量适中,既要保证学生能够充分掌握知识点,又要避免过度负担。
2. 题目设计要有层次性,从基础知识的练习到技能运用的实践,再到拓展延伸的探究,逐步提高学生的能力。
3. 注重题目的实用性,结合生活实际,让学生感受到数学知识的应用价值。
4. 要求学生独立完成作业,鼓励其通过查阅资料、与同学讨论等方式解决问题。
5. 作业需按时提交,教师将根据学生的完成情况给予评价和反馈。
四、作业评价1. 教师将根据学生的作业完成情况,对其基础知识掌握程度、技能运用能力和拓展延伸的探究程度进行评价。
2. 评价标准包括准确性、完整性和创新性等方面,鼓励学生发挥自己的创造力,提出新的解题思路和方法。
3. 对于优秀作业,将在课堂上进行展示和表扬,以激发学生的学爱动力和竞争意识。
五、作业反馈1. 教师将根据学生的作业情况,给予针对性的指导和建议,帮助学生解决学习中遇到的问题。
2. 对于共性问题,将在课堂上进行讲解和答疑,确保学生能够掌握知识点。
3. 鼓励学生之间互相交流学习心得和经验,共同进步。
学案2:6.3.2 二项式系数的性质
6.3.2 二项式系数的性质学习目标1.理解二项式系数的性质.2.会用赋值法求展开式系数的和. 核心内容1.二项式系数的性质.(重点)2.二项式定理及二项式系数的性质应用.(难点) 自学导引(a +b )n 展开式的二项式系数C 0n ,C 1n ,…,C n n 有如下性质: (1)C m n =________;(2)____________=C m n +1;(3)当r <________时,C r n <C r +1n ;当r >________时,C r +1n <C r n ; (4)C 0n +C 1n +…+C n n=________. (5)(a +b )n 的展开式的所有二项式系数的和等于2n ,即C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n = ;奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,即C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…= . 问题导思问题1 试证明当r >n -12时,C r +1n <C r n 成立.问题2 二项式展开式中系数最大的项是否一定是中间一项或两项? 题型探究探究一 二项展开式的系数和问题例1.(1)如果⎝⎛⎭⎪⎫3x -13x 2n 的展开式中各项系数之和为128,那么n 的值为( )A .7B .8C .9D .10(2)若(1+x )(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8,则a 1+a 2+…+a 7的值是( ) A .-2 B .-3 C .125D .-131跟踪训练1.设(1-2x )2 017=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 2 017·x 2 017(x ∈R ).(1)求a 0+a 1+a 2+…+a 2 017的值; (2)求a 1+a 3+a 5+…+a 2 017的值; (3)求|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 2 017|的值.探究二 二项式系数性质的应用例2.(1)已知(a +b )n 的二项展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n =________. (2)在二项式⎝⎛⎭⎫x +3x n的展开式中,各项系数之和为A ,各项二项式系数之和为B ,且A +B =72,则展开式中常数项的值为________. (3)在⎝⎛⎭⎫x 23+3x 25的展开式中,求: ①二项式系数最大的项;②系数最大的项.跟踪训练2.(1+2x )n 的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项. 当堂检测1.(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )n 的展开式中各项系数之和为( ) A .2n +1 B .2n -1 C .2n +1-1D .2n +1-22.(x -1)11的展开式中x 的偶次项系数之和是( ) A .-2 048 B .-1 023 C .1 024 D .-1 0243.若(x +3y )n 的展开式中各项系数的和等于(7a +b )10的展开式中二项式系数的和,则n 的值为________.4.(2x -1)10的展开式中x 的奇次幂项的系数之和为______.5.已知(1-x )5=a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3+a 4x 4+a 5x 5,则(a 0+a 2+a 4)(a 1+a 3+a 5)的值等于________.6.在二项式(2x -3y )9的展开式中,求: (1)二项式系数之和;(2)各项系数之和; (3)所有奇数项系数之和.参考答案提示 当r >n -12时,要证C r +1n <C rn 成立.只需证n !(r +1)!(n -r -1)!<n !r !(n -r )!即要证:1r +1<1n -r即要证:r >n -12.而r >n -12是已知条件,故结论成立.提示 不一定,当这个系数恰好是二项式系数时结论正确,否则不正确. 自学导引(1)C n -mn(2)C m n +C m -1n (3)n -12 n -12(4)2n (5) 2n 2n-1例1.【解析】由杨辉三角知,第一行中的数是C 01、C 11;第2行中的数是C 02、C 12、C 22;第3行中的数是C 03、C 13、C 23、C 33;…;第n 行中的数是C 0n 、C 1n 、C 2n 、…、C n n .设第n 行中从左到右第14与第15个数的比为2∶3,则C 13n ∶C 14n =2∶3,解之得n =34.【答案】34跟踪训练1. 解:(1)令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 2 017=(-1)2 017=-1.① (2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-…-a 2 017=32 017.② ①-②得2(a 1+a 3+…+a 2 017)=-1-32 017,∴a 1+a 3+a 5+…+a 2 017=-1-32 0172. (3)∵T r +1=C r 2 017(-2x )r =(-1)r ·C r 2 017·(2x )r , ∴a 2k -1<0(k ∈N +),a 2k >0(k ∈N +).∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 2 017|=a 0-a 1+a 2-a 3+…-a 2 017=32 017. 例2.(1)【答案】8【解析】∵(a +b )n 的二项展开式中只有第5项的二项式系数最大,∴二项展开式共有9项,即n +1=9,∴n =8. (2)【答案】9【解析】令x =1,得各项系数的和为4n , 而各项的二项式系数的和等于2n , 根据已知,得方程4n +2n =72,解得n =3. 所以二项展开式的通项T r +1=C r 3()x 3-r ⎝⎛⎭⎫3x r =3r C r3x 32-32r ,显然当r =1时,T r +1是常数项,值为3C 13=9.(3)解:①∵n =5,展开式共6项,二项式系数最大的项为第3、4两项,∴T 3=C 25(x 23)3(3x 2)2=90x 6,T 4=C 35(x 23)2(3x 2)3=270x 223.②设展开式中第r +1项系数最大, 则T r +1=C r 5⎝⎛⎭⎫x 235-r (3x 2)r=3r C r 5x 10+4r3,∴⎩⎪⎨⎪⎧3r C r 5≥3r -1C r -15,3r C r 5≥3r +1C r +15,∴72≤r ≤92,∴r =4.即展开式中第5项系数最大,T 5=C 45(x 23)(3x 2)4=405x 263.跟踪训练2.解:T 6=C 5n (2x )5,T 7=C 6n (2x )6,依题意有C 5n 25=C 6n 26⇒n =8. ∴(1+2x )8的展开式中,二项式系数最大的项为T 5=C 48(2x )4=1 120x 4. 设第r +1项系数最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧C r 8·2r ≥C r -18·2r -1,C r 8·2r ≥C r +18·2r +1,解得5≤r ≤6.∴r =5或r =6.∴系数最大的项为T 6=1 792x 5,T 7=1 792x 6. 当堂检测 1.【答案】D【解析】令x =1,则2+22+…+2n =2n +1-2. 2.【答案】D【解析】(x -1)11=C 011x 11+C 111x 10·(-1)+C 211x 9·(-1)2+…+C 1111(-1)11,x 的偶次项系数为负数,其和为-210=-1 024. 3.【答案】5【解析】(7a +b )10的展开式中二项式系数的和为C 010+C 110+…+C 1010=210,令(x +3y )n 中x =y =1,则由题设知,4n =210,即22n =210,解得n =5. 4.【答案】1-3102【解析】设(2x -1)10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10, 令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 10=1,再令x =-1, 得310=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10, 两式相减,可得a 1+a 3+…+a 9=1-3102.5.【答案】-256【解析】令x =1,得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=0, 令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=25=32, 两式相加可得2(a 0+a 2+a 4)=32,两式相减可得2(a 1+a 3+a 5)=-32, 则a 0+a 2+a 4=16,a 1+a 3+a 5=-16, 所以(a 0+a 2+a 4)(a 1+a 3+a 5)=-256.6.解:设(2x -3y )9=a 0x 9+a 1x 8y +a 2x 7y 2+…+a 9y 9.(1)二项式系数之和为C 09+C 19+C 29+…+C 99=29.(2)各项系数之和为a 0+a 1+a 2+…+a 9,令x =1,y =1,所以a 0+a 1+a 2+…+a 9=(2-3)9=-1. (3)令x =1,y =-1,可得 a 0-a 1+a 2-…-a 9=59, 又a 0+a 1+a 2+…+a 9=-1,将两式相加可得a 0+a 2+a 4+a 6+a 8=59-12,即所有奇数项系数之和为59-12.。
《8.3.2二项式系数的性质》作业设计方案-中职数学高教版21拓展模块一上册
《二项式系数的性质》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本节课的作业设计旨在帮助学生巩固二项式系数的性质,加深对组合数公式的理解,并能够灵活运用二项式定理解决实际问题。
通过作业练习,提高学生的数学运算能力和逻辑思维能力。
二、作业内容本节课的作业内容主要包括以下几个方面:1. 掌握二项式系数的概念及其性质,如对称性、递增递减性等。
2. 理解组合数公式的推导过程,并能够熟练运用组合数公式进行计算。
3. 掌握二项式定理的应用,包括展开式的通项公式、二项式系数的求法等。
4. 通过具体实例,加深对二项式定理的理解和运用,如多项式的展开、概率计算等。
具体作业题目设计如下:1. 基础题:通过简单的二项式展开,巩固二项式系数的性质和通项公式的运用。
2. 进阶题:通过多项式的展开,提高学生的运算能力和对二项式定理的理解。
3. 综合题:结合实际问题,运用二项式定理进行概率计算或解决实际问题。
三、作业要求1. 学生在完成作业时,应注重理解题目的意图和解题思路,而非仅仅追求答案的正确性。
2. 学生在解题过程中,应遵循数学运算的规范,注意公式的正确使用和运算步骤的完整性。
3. 学生在遇到困难时,应先尝试自主解决,如无法解决,可查阅教材或参考资料,或向老师请教。
4. 作业应按时完成,字迹工整,答案清晰。
四、作业评价1. 评价标准:根据学生的解题思路、运算过程和答案的正确性进行评价。
2. 评价方式:教师批改作业时,应注重学生的解题过程,给予详细的批注和指导。
同时,可采取同学互评的方式,提高学生的自我反思和学习能力。
3. 反馈方式:通过作业反馈表或面批面改的方式,及时向学生反馈作业情况,指出存在的问题和不足,并给出改进建议。
五、作业反馈1. 教师根据学生的作业情况,总结学生在二项式系数性质的学习中存在的共性问题,并在课堂上进行讲解和指导。
2. 对于个别学生的问题,教师可通过面批面改的方式,进行个别指导和辅导。
3. 通过作业反馈,激发学生的学习兴趣和自信心,引导学生形成良好的学习习惯和数学思维。
5.2 二项式系数的性质 学案(北师大版高中数学选修2-3)
5.2 二项式系数的性质学案(北师大版高中数学选修2-3)5.2二项式系数的性质二项式系数的性质学习目标1.了解杨辉三角,会用杨辉三角求二项式乘方次数不大时的各项的二项式系数.2.理解二项式系数的性质并灵活运用知识点二项式系数的性质abn的展开式的二项式系数,当n取正整数时可以表示成如下形式思考1同一行中,系数有什么规律答案两端都是1,与两端1等距离的项的系数相等思考2相邻两行,系数有什么规律答案在相邻两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,即Crn1Cr1nCrn.梳理“杨辉三角”蕴含的规律1在同一行中,每行两端都是1.2在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两数的和即二项式系数满足组合数的性质Crn1Cr1nCrn.3与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即二项式系数具有对称性,即CrnCnrn.特别提醒1二项式系数性质类似于组合数的两个性质1CrnCnrn.2Crn1Cr1nCrn.2从二项式系数表中可以看出abn 的展开式中二项式系数先增加,后减少,各二项式系数的和等于2n,即C0nC1nC2nCnn2n.1二项展开式中系数最大的项与二项式系数最大的项是相同的2二项展开式的二项式系数和为C1nC2nCnn.3abn的展开式中,当n为偶数时,二项展开式中中间一项系数最大4abn的展开式中,二项式系数具有对称性,所以C1nCnn.类型一与杨辉三角有关的问题例11如图所示,满足如下条件第n行首尾两数均为n;表中的递推关系类似杨辉三角则第10行的第2个数是________第n行的第2个数是________2如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角中,第________行中从左到右第14个数与第15个数的比为23.考点二项式系数的性质题点与杨辉三角有关的问题答案146n2n22234解析1由图表可知第10行的第2个数为1239146,第n行的第2个数为123n11nn121n2n22.2设第n行中从左到右第14个数与第15个数的比为23,则C13nC14n23,所以3C13n2C14n,即3n13n132n14n14,得3n13214,所以n34.反思与感悟解决与杨辉三角有关的问题的一般思路跟踪训练1如图,在杨辉三角中,斜线AB上方箭头所示的数组成一个锯齿形的数列1,2,3,3,6,4,10,,记这个数列的前n项和为Sn,则S16等于A144B146C164D461考点二项式系数的性质题点与杨辉三角有关的问题答案C解析由题干图知,数列中的首项是C22,第2项是C12,第3项是C23,第4项是C13,,第15项是C29,第16项是C19,所以S16C12C22C13C23C19C29C12C13C19C22C23C29C22C12C13C19C22C33 C23C29C210C3101164.类型二二项式系数和问题例2已知2x15a0x5a1x4a2x3a3x2a4xa5.求下列各式的值1a0a1a2a5;2|a0||a1||a2||a5|;3a1a3a5.考点展开式中系数的和问题题点二项展开式中系数的和问题解1令x1,得a0a1a2a51.2令x1,得35a0a1a2a3a4a5.由2x15的通项Tr1Cr51r25rx5r知a1,a3,a5为负值,所以|a0||a1||a2||a5|a0a1a2a3a4a535243.3由a0a1a2a51,a0a1a2a535,得2a1a3a5135.所以a1a3a51352121.引申探究在本例条件下,求下列各式的值1a0a2a4;2a1a2a3a4a5;35a04a13a22a3a4.解1因为a0a1a2a51,a0a1a2a535.所以a0a2a41352122.2因为a0是2x15展开式中x5的系数,所以a02532.又a0a1a2a51,所以a1a2a3a4a531.3因为2x15a0x5a1x4a2x3a3x2a4xa5.所以两边求导数得102x145a0x44a1x33a2x22a3xa4.令x1得5a04a13a22a3a410.反思与感悟二项展开式中系数和的求法1对形如axbn,ax2bxcma,b,cR,m,nN的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x1即可;对axbyna,bR,nN的式子求其展开式各项系数之和,只需令xy1即可2一般地,若fxa0a1xa2x2anxn,则fx展开式中各项系数之和为f1,奇数项系数之和为a0a2a4f1f12,偶数项系数之和为a1a3a5f1f12.跟踪训练2在二项式2x3y9的展开式中,求1二项式系数之和;2各项系数之和;3所有奇数项系数之和考点展开式中系数的和问题题点二项展开式中系数的和问题解设2x3y9a0x9a1x8ya2x7y2a9y9.1二项式系数之和为C09C19C29C9929.2各项系数之和为a0a1a2a9,令x1,y1,所以a0a1a2a92391.3令x1,y1,可得a0a1a2a959,又a0a1a2a91,将两式相加可得a0a2a4a6a85912,即所有奇数项系数之和为5912.类型三二项式系数性质的应用例3已知fx3x23x2n展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.1求展开式中二项式系数最大的项;2求展开式中系数最大的项考点展开式中系数最大小的项问题题点求展开式中系数最大小的项解令x1,则二项式各项系数的和为f113n4n,又展开式中各项的二项式系数之和为2n.由题意知,4n2n992.2n22n9920,2n312n320,2n31舍去或2n32,n5.1由于n5为奇数,展开式中二项式系数最大的项为中间的两项,它们分别为T3C25323x3x2290x6,T4C35223x3x23270223x.2展开式的通项公式为Tr1Cr53r2523rx,假设Tr1项系数最大,则有Cr53rCr153r1,Cr53rCr153r1,55rr356rr1,55rr54rr13,即3r16r,15r3r1,72r92,rN,r4,展开式中系数最大的项为T5C4523x3x24405263x.反思与感悟1二项式系数的最大项的求法求二项式系数的最大项,根据二项式系数的性质对abn中的n进行讨论当n为奇数时,中间两项的二项式系数最大当n为偶数时,中间一项的二项式系数最大2展开式中系数的最大项的求法求展开式中系数的最大项与求二项式系数最大项是不同的,需要根据各项系数的正.负变化情况进行分析如求abxna,bR的展开式中系数的最大项,一般采用待定系数法设展开式中各项系数分别为A0,A1,A2,,An,且第r1项最大,应用ArAr1,ArAr1,解出r,即得出系数的最大项跟踪训练3写出xy11的展开式中1二项式系数最大的项;2项的系数绝对值最大的项;3项的系数最大的项和系数最小的项;4二项式系数的和;5各项系数的和考点展开式中系数的和问题题点二项展开式中系数的和问题解1二项式系数最大的项为中间两项T6C511x6y5,T7C611x5y6.2xy11展开式的通项为Tr1Cr11x11ryrCr111rx11ryr,项的系数的绝对值为|Cr111r|Cr11,项的系数的绝对值等于该项的二项式系数,其最大的项也是中间两项,T6C511x6y5,T7C611x5y6.3由2知中间两项系数绝对值相等,又第6项系数为负,第7项系数为正,故项的系数最大的项为T7C611x5y6,项的系数最小的项为T6C511x6y5.4展开式中,二项式系数的和为C011C111C211C1111211.5令xy1,得展开式中各项的系数和为C011C111C211C111111110.1观察图中的数所成的规律,则a所表示的数是A8B6C4D2考点二项式系数的性质题点与杨辉三角有关的问题答案B解析由题图知,下一行的数是其肩上两数的和,所以4a10,得a6.21x2n1的展开式中,二项式系数最大的项所在的项数是An,n1Bn1,nCn1,n2Dn2,n3考点展开式中系数最大小的项问题题点求展开式中二项式系数最大小的项答案C解析2n1为奇数,展开式中中间两项的二项式系数最大,分别为第2n1121项,第2n1121项,即第n1项与第n2项,故选C.3已知x33xn展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则n等于A4B5C6D7考点二项式系数的性质题点二项式系数与项的系数问题答案C解析令x1,各项系数和为4n,二项式系数和为2n,故有4n2n64,所以n6.4设32x4a0a1xa2x2a3x3a4x4,则a0a1a2a3的值为________考点展开式中系数的和问题题点二项展开式中系数的和问题答案15解析令x1,得a0a1a2a3a41.又Tr1Cr434r2xr,当r4时,x4的系数a416.由得a0a1a2a315.5已知142xn的展开式中前三项的二项式系数的和等于37,则展开式中二项式系数最大的项的系数为________考点展开式中系数的和问题题点多项展开式中系数的和问题答案358解析由C0nC1nC2n37,得1n12nn137,解得n8负值舍去,则第5项的二项式系数最大,T5C481442x4358x4,该项的系数为358.1二项式系数的性质可从杨辉三角中直观地看出2求展开式中的系数或展开式中的系数的和.差的关键是给字母赋值,赋值的选择则需根据所求的展开式系数和特征来确定一般地对字母赋的值为0,1或1,但在解决具体问题时要灵活掌握3注意以下两点1区分开二项式系数与项的系数2求解有关系数最大时的不等式组时,注意其中r0,1,2,,n.。
二项式系数的性质导学案
1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质知识目标理解和掌握二项式系数的性质,并会简单的应用.能力目标 1. 建立“杨辉三角”与二项式系数之间的直觉,并探索其中的规律.2.能运用函数观点分析处理二项式系数的性质.重点:二项式系数的性质及其应用难点:二项式系数的性质及其应用,赋值法一、复习回顾二项式定理:________________________________________________;二项式系数:________________ ______________________________;二、预习导学1、学法指导:预习教材32页-35页,找出疑惑之处。
2、动手算一算:计算( a+b) n(n=1,2,3,4,5,6)展开式的二项式系数,并写成如下形式:()1ba+()2ba+()3ba+()4ba+()5ba+()6ba+()n ba+问题1 二项式定理展开式的二项式系数有什么特点?问题2 二项式系数最大的是哪一项?问题3 二项式系数的和是多少?三、课上探究二项式系数的性质:1、对称性:二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等。
反思:为什么二项式系数有对称性?2、增减性与最大值:设函数()r n Crf=,函数的定义域是请分别画出n=6, n=7时的函数图像,函数图象有何特点?从图象得知,函数()r n Crf=的图像的对称轴为直线,它的左边二项式系数逐渐,右边二项式系数逐渐.当n是偶数时,中间项共有项,是第项,它的二项式系数是,取得最大值;当n是奇数时,中间项共有项,分别是第项和第项,它的二项式系数分别是和,且同时取得最大值。
3、各二项式系数的和:(赋值法)在nnnrrnrnnnnnn bCbaCbaCaCba+++⋅⋅⋅++=+--11)(展开式中,思考:=++++nnnnnCCCC21)1(=+++42)2(nnnCCC=+++531)3(nnnCCC四、典例解析:题型一:二项式系数的性质例1:已知21)nx-(x的展开式中所有二项式系数的和为128,则展开式中二项式系数最大的项是练习:已知2)nx的展开式中,所有二项式系数的和为256,则常数项为杨辉三角认真就是能力,扎实就是水平,落实才是成绩认真就是能力,扎实就是水平,落实才是成绩题型二:用赋值法求展开式系数的和例2 :1)-(3x ,0166777求若a x a x a x a ++++=721064207531721)4()3()2()1(a a a a a a a a a a a a a a a +++++++++++++练习:设220(13)4a x dx =-+⎰ ,则二项式26()a x x+ 展开式中不含3x 项的系数和为 ________题型三:求二项展开式中系数或二项式系数的最大项例3 已知n x x )3(232+ 展开式各项系数和比它的二项式系数和大992. (1)求展开式中二项式系数最大项; (2)求展开式系数最大项.练习:已知在(1n + 的展开式中,某一项的系数是它前一项系数的2倍,且是它后一项系数的56,求该展开式中二项式系数最大的项.题型四:利用二项式定理解决整除问题 例4、求证1*4659()nn n N +⨯+-∈ 能被20整除.六、当堂检测:1、若()n b a +的展开式中,第三项的二项式系数与第五项的二项式系数相等,则n = .2、①在(a+b )10的展开式中,系数最大的项是( )(A )第6项 (B) 第7项 (C) 第6项和第7项 (D) 第5项和第7项 ②在(a —b )11的展开式中,系数最大的项是( )(A )第6项 (B) 第7项 (C) 第6项和第7项 (D) 第5项和第7项3、111C+311C+…+1111C=________;=+++++++++++++11211101210n n n n n n nn n n C C C C C C C C __________ 4、求证2+23-8n-9(n 22*389()n n n N +--∈ 能被64整除.5、在10)32(y x -的展开式中,求:①二项式系数的和; ②各项系数的和;③奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和; ④奇数项系数和与偶数项系数和; ⑤x 的奇次项系数和与x 的偶次项系数和.。
.arch6.3.2二项式系数的性质(学生版)公开课教案教学设计课件案例试卷题
6.3.2二项式系数的性质导学案【学习目标】1.了解杨辉三角,会用杨辉三角求二项式乘方次数不大时的各项的二项式系数2.理解二项式系数的性质并灵活运用【课前自学】知识点一杨辉三角的特点(1)在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数.(2)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的,即C r n+1=+.知识点二二项式系数的性质【课中探究】探究一与杨辉三角有关的问题【例1】如图所示,在“杨辉三角”中,从1开始箭头所指的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,记其前n项和为S n,求S16的值.归纳总结:【练习1】(1)如图数表满足:①第n行首尾两数均为n;②图中的递推关系类似杨辉三角,则第n(n≥2)行的第2个数是________.122343477451114115………(2)将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图所示的三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,…,第n次全行的数都为1的是第________行;第61行中1的个数是________.探究二求展开式的系数和【例2】已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7,求:(1)a1+a2+…+a7;(2)a1+a3+a5+a7;(3)|a0|+|a1|+…+|a7|.归纳总结:【练习2】在二项式(2x-3y)9的展开式中,求:(1)二项式系数之和.(2)各项系数之和.(3)所有奇数项系数之和.探究三二项式系数性质的应用【例3】已知f(x)=()n xx2323+展开式中各项的系数和比各项的二项式系数和大992.(1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项.归纳总结:【练习3】已知nxx⎪⎭⎫⎝⎛+22的展开式中,只有第6项的二项式系数最大.(1)求该展开式中所有有理项的个数;(2)求该展开式中系数最大的项.课后作业A组基础题一、选择题1.在(a+b)n的二项展开式中,与第k项二项式系数相同的项是() A.第n-k项B.第n-k-1项C.第n-k+1项D.第n-k+2项2.设二项式nxx⎪⎭⎫⎝⎛+13的展开式中第5项是常数项,那么这个展开式中系数最大的项是()A.第9项B.第8项C.第9项和第10项D.第8项和第9项3.(x-y)7的展开式中,系数的绝对值最大的项是()A.第4项B.第4、5项C.第5项D.第3、4项4.若(1+2)5=a+b2(a,b为有理数),则a+b等于()A.45B.55C.70D.805.设(x2+1)(2x+1)9=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,则a0+a1+a2+…+a11的值为()A.-2 B.-1C.1 D.26.在(x+y)n的展开式中,第4项与第8项的系数相等,则展开式中系数最大的项是()A.第6项B.第5项C.第5、6项D.第6、7项7.设nxx⎪⎭⎫⎝⎛-15的展开式的各项系数和为M,二项式系数和为N,若M-N=240,则展开式中x的系数为()A.-150B.150C.300D.-300二、填空题8.若(x+3y)n的展开式中各项系数的和等于(7a+b)10的展开式中二项式系数的和,则n的值为________.9.在(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)6的展开式中,x2的系数为________.10.设(3x-2)6=a0+a1(2x-1)+a2(2x-1)2+…+a6(2x-1)6,则a1+a3+a5a0+a2+a4+a6=________.11.若x4(x+3)8=a0+a1(x+2)+a2(x+2)2+…+a12(x+2)12,则log2(a1+a3+…+a11)的值为.12.已知(x+1)10=a1+a2x+a3x2+…+a11x10,若数列a1,a2,a3,…,a k(1≤k≤11,k∈Z)是一个单调递增数列,则k的最大值是________.13.在nx x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+3311的展开式中,所有奇数项系数之和为1 024,则中间项系数是________.三、解答题 14.已知nx m x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+展开式的二项式系数之和为256. (1)求n ;(2)若展开式中常数项为358,求m 的值; (3)若(x +m )n 展开式中系数最大项只有第6项和第7项,求m 的取值情况.15.在二项式(2x-3y)9的展开式中,求:(1)二项式系数之和;(2)各项系数之和;(3)所有奇数项系数之和;(4)系数绝对值的和.16.杨辉三角是杨辉的一项重要研究成果,它的许多性质与组合数的性质有关,杨辉三角中蕴藏了许多优美的规律,如图是一个11阶杨辉三角:(1)求第20行中从左到右的第4个数;(2)求n阶(包括0阶)杨辉三角的所有数的和;(3)在第2斜列中,前5个数依次为1,3,6,10,15;第3斜列中,第5个数为35.显然,1+3+6+10+15=35.事实上,一般地有这样的结论:第m-1斜列中(从右上到左下)前k个数之和,一定等于第m斜列中第k个数.试用含有m,k(m,k∈N*)的数字公式表示上述结论,并给予证明.B 组 能力提升一、选择题1.已知(2x -1)n 二项展开式中,奇次项系数的和比偶次项系数的和小38,则C 1n +C 2n +C 3n +…+C n n 的值为( ) A.28 B.28-1 C.27 D.27-12.若(1-2x )2 017=a 0+a 1x +…+a 2 017x 2 017(x ∈R ),则a 12+a 222+…+a 2 01722 017的值为()A.2B.0C.-2D.-13.设m 为正整数,(x +y )2m 展开式的二项式系数的最大值为a ,(x +y )2m +1展开式的二项式系数的最大值为b .若13a =7b ,则m 等于( ) A .5 B .6 C .7 D .8二、填空题4.若nx x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+1展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________.5.已知(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0,则a 0+a 2+a 4+a 6=________.6.如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角中,第________行中从左到右第14与第15个数的比为2∶3.三、解答题7.已知nxx⎪⎭⎫⎝⎛+31的展开式中偶数项的二项式系数和比(a+b)2n的展开式中奇数项的二项式系数和小120,求第一个展开式中的第3项.8.已知()n xx223+的展开式的系数和比()nx13-的展开式的系数和大992,求nxx212⎪⎭⎫⎝⎛-的展开式中:(1)二项式系数最大的项;(2)系数的绝对值最大的项.。
6-3-2 二项式系数的性质 (导学案) (原卷版) -2023-2024学年高二数学同步册
6.3.2 二项式系数的性质导学案学习目标1.利用计数原理分析二项式的展开过程,归纳、猜想出二项式定理,并用计数原理加以证明;2.会应用二项式定理求解二项展开式;3.通过经历二项式定理的探究过程,体验“归纳、猜想、证明”的数学发现过程,提高自己观察、分析、概括的能力,以及“从特殊到一般”、“从一般到特殊”等数学思想的应用能力;4.感受二项式定理体现出的数学的内在和谐、对称美,了解相关数学史内容.重点难点重点:二项式系数的性质(对称性、增减性与最大值和各二项式系数的和);难点:1.理解增减性与最大值时,根据n的奇偶性确定相应的分界点;2.利用赋值法证明二项式系数的性质,数学思想方法的渗透.课前预习自主梳理知识点1 二项式系数的性质在求二项式系数的最大值时,要注意讨论n的奇偶性.思考若(a+b)n的展开式中第5项的二项式系数最大,则n的值可以为多少?知识点2 杨辉三角的特点(1)在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数.(2)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的,r=即C n+1自主检测1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)二项展开式中系数最大项是中间一项(共奇数项)或中间两项(共偶数项).( )(2)二项展开式的偶数项系数和等于奇数项系数和.( )(3)二项展开式项的系数是先增后减的.( )(4)二项展开式中系数最大项是中间一项(共奇数项)或中间两项(共偶数项).( )(5)二项式展开式的偶数项系数和等于奇数项系数和.( )(6)二项展开式项的系数是先增后减的.( )(7)杨辉三角中每行两端的数都是1.( )A.20B.160C.20--D.160A.9 B.15 C.135 D.540A.160-C.20D.160-B.20最小值为()A.-200 B.-100 C.160 D.220新课导学学习探究环节一 创设情境,引入课题复习二项式定理:011(=)n n n n n C a C b a b a -+++…k n k kn C a b -++…n n n C b +,*n N ∈.其中()n a b +的展开式的二项式系数012C C C C C k nn n n n n ,,,,,,有很多有趣的性质. ()n a b +的展开式的二项式系数0C n ,1C n ,2C n ,…,C k n ,…,C nn有很多有趣的性质,而且我们可以从不同角度进行研究. 环节二观察分析,感知概念 探究用计算工具计算()n a b +的展开式的二项式系数,并填入表6.3-1. 问题1填写表格观察二项式系数的变化,是否能发现什么规律?表6.3-1通过计算、填表,你发现了什么规律?从表6.3-1可以发现,每一行中的系数具有对称性.除此以外还有什么规律呢?为了便于发现规律,上表还可以写成如图6.3-1所示的形式.1()a b +...........................11 2()a b + (121)3()a b +.....................1331 4()a b +..................14641 5()a b +...............15101051 6()a b + (1615201561)图6.3-1观察图6.3-1,你还能发现哪些规律?表示形式的变化常常能帮助我们发现某些规律. 对于()n a b +的展开式的二项式系数0C n ,1C n ,2C n ,…,C nn ,环节三 抽象概括,形成概念问题2对于()n a b +的展开式的二项式系数012C C C C C k nn n n n n ,,,,,,,我们还可以从函数的角度分析它们,C n r 可以看成是以r 为自变量的函数()f r ,其定义域是{012}n ,,,,.对于确定的n ,我们还可以画出它的图象.能否画出6n =时,函数()C n r f r =({01r ∈,,23456}),,,,的图象?当6n =时,函数()C ({0,1,2,3,4,5,6})r n f r r =∈的图象是7个离散点,如图6.3-2所示.追问1:观察函数6()C rf r =({01r ∈,,23456}),,,,图象,当6n =时,你发现二项式系数什么规律?追问2:能否画出7,8,9n =时函数()C n r f r =的图象,比较它们的异同,你又发现了什么规律? 分析图6.3-1和图6.3-2,可以得到二项式系数的以下性质. 环节四 辨析理解深化概念问题1:如何用组合的意义解释二项式系数的对称性? 1.对称性与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.事实上,这一性质可直接由C C m n mn n-=得到. ①你能用组合的意义解释一下这个“组合等式”吗? 直线2nr =将函数()C r n f r =的图象分成对称的两部分,它是图象的对称轴. 问题2:如何证明二项式系数的对称性、增减性与最大值呢? 2.增减性与最大值 因为1(1()(1)1C C (1)!k k n n n n n k n k n k k k k----+-+==-),即C 1C k nn knn k k --+=, 所以,当11n k k -+>,即12n k +<时,C k n 随k 的增加而增大;由对称性知,当12n k +>时,C k n随k 的增加而减小.当n 是偶数时,中间一项2C nn取得最大值;当n 是奇数时,中间的两项12C n n-与12Cn n+相等,且同时取得最大值.3.各二项式系数的和问题3:如何利用(1)n x +的展开式求()na b +的展开式的各二项式系数的和?已知0122(1)C C C C n n nn n n n x x x x +=++++,令1x =,得0122C C C C n nn n n n =++++.这就是说,()n a b +的展开式的各二项式系数的和等于2n . 环节五概念应用,巩固内化例3求证:在()n a b +的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.环节六 归纳总结,反思提升教师引导学生回顾本节课学习的主要内容,并让学生回答下列问题:1. 通过本节课的学习,你知道二项式系数有哪些性质?你还能发现其他的一些性质吗?2. 二项式系数与函数、数列有什么关系?如何用函数、数列的观点来研究二项式系数?3. 本节课体现了哪些重要的思想方法? 环节七 目标检测,作业布置完成教材:教材第34页练习第1,2,3,4题. 备用练习1.在()52x -的展开式中,4x 的系数为A .40B .80C .40-D .80-A .20-B .15-C .20D .304.()()8211x x +-展开式中3x 的系数为( )A .56B .56-C .64D .64-5.已知2(1)(1)x x ++++0(1)n x a ⋯++=212n n a x a x a x +++⋯+,若12129n a a a n -++⋯+=-,那么自然数n =( )A .3B .4C .5D .6。
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§1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质
【学习目标】 1.了解杨辉三角,并能由它解决简单的二项式系数问题.
2.了解二项式系数的性质并能简单应用.
3.掌握“赋值法”并会灵活应用.
【重难点扫描】 重点:二项式系数性质的应用.易错点:“赋值法”的应用.
难点:杨辉三角的特点.
一、复习引入:
1.二项式定理及其特例:(1)(a+b )n
=
(2)(1+X )n =
2.二项展开式的通项公式:1r n r r r n T C a b -+=
3.求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对r 的限制;求有理
项时要注意到指数及项数的整数性
4.二项式系数:
下面我们来研究二项式系数有些什么性质?我们先通过杨辉三角观察n 为特殊值时,二项式系数有什么特点? 1.“杨辉三角”的来历及规律
n b a )(+展开式中的二项式系数 数字形式 组合数形式 1)(b a + 2)(b a + 3)(b a +
4)(b a + 5)(b a + 6)(b a +
…… …… ……
n b a )(+ 2.二项式系数的性质:
()n a b +展开式的二项式系数是0
n
C ,1n C ,2n C ,…,n n C .r n C 可以看成以r 为自变量的函数()f r 定义域是{0,1,2,,}n ,例当6
n =时,其图象是7个孤立的点(如图)
(1) 对称性.
与首末两端“等距离”的两个二项式系数____ 直线______是图象的对称轴. (2)增减性与最大值:
1.二项式系数大小先______后______,且在中间一项或两项取得最大值;
2.当n 是偶数时,中间一项_____取得最大值;当n 是奇数时,中间两项_____,_____取得最大值.
(3)展开式各项二项式系数和: ,
1.=+++++n
n n n n n C C C C C 3210 _____ 2.=++++n n n n n C C C C 321 _____
小结:一般地,n
b a )(+ 展开式的二项式系数 n n n n C C C ,,10 有如下性质: 1.m n n m n C C -= 2.m n m n m n C C C 11+-=+
3.当21-<
n r 时,1+<r n r n C C ;当2
1->n r 时r
n r n C C <+1 4.n n n n n C C C 210=+++ 课堂练习:
1)已知b C a C ==915515,,那么10
16
C = ; 2 10)(b a +的展开式中,二项式系数在第_____项取得最大值 ,
3)若n b a )(+的展开式中的第十项和第十一项的二项式系数最大,则项数n= ;
三、典例分析
题型一 与杨辉三角有关的问题
例1:如图在“杨辉三角”中,斜线AB 的上方,从1开始箭头所示的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,记其前n 项和为Sn ,求S 19的值.
变式练习:如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角中,第________行中从左到右第14与第15个数的比为2∶3.
题型二:利用“赋值法”及二项式性质3求部分项系数,二项式系数和
例2:求证:在()n a b +的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和,并求出奇数项和偶数项的二项式系数和。
变式练习:教材P35:练习1.(2)(3),2.
例3:在10)32(y x -的展开式中,求:
①二项式系数的和为________ ②各项系数的和为________;
③奇数项的二项式系数和为________偶数项的二项式系数和为________; ④奇数项系数和为________偶数项系数和为________;
⑤x 的奇次项系数和为________x 的偶次项系数和为________.
点评:要把“二项式系数的和”与“各项系数和”,“奇(偶)数项系数和与奇(偶)次项系数和”严格地区别开来,“赋值法”是求系数和的常规方法之一.
变式练习1.若443322104)32(x a x a x a x a a x ++++=+, 则2312420)()(a a a a a +-++的值为 ; :
变式练习2:若2004221020042004...)21(x x a x a a x ++++=-,则=++++++)(...)()(200402010a a a a a a __
变式练习3:设0155666...)12(a x a x a x a x ++++=-, 则=++++6210...a a a a ;
常用结论:若f(x )= a 0+a 1x +a 2x 2+a 3x 3……+a n x n ,则系数a 0,a 1,a 2,a 3,…,a n 满足::
⑴ a 0+a 1+a 2+a 3……+a n =f(1) ⑵ a 0-a 1+a 2-a 3……+(-1)n a n =f(-1)
⑶ a 0+a 2+a 4+a 6……=2
)1()1(-+f f ⑷ a 1+a 3+a 5+a 7 (2)
1()1(--f f
题型三:求展开式系数最大项和展开式二项式系数最大项相关问题 (1)一般的系数最大或最小问题
例4:n x )21(+的展开式中第6项与第7项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项。
(2)特殊的系数最大或最小问题
例5:(1)7)21(x -的展开式中系数最大的项为________
(2)在二项式11)1(-x 的展开式中,系数最小的项的系数是_______;
(3)系数绝对值最大的项
例6:在(7)y x -的展开式中,系数绝对值最大项是_______;
课后作业: 1.若 n x
x )21(4+
展开式中前三项系数成等差数列,求(1)展开式中含x 的一次幂
的项; (2)展开式中所有x 的有理项;
2.已知22)n x 的展开式的二项式系数和比(31)n x -的展开式的二项式系数和大992,求21(2)n
x x
-的展开式中:(1)二项式系数最大的项;(2)系数的绝对值最大的项
3.已知*22)()n
n N x
∈的展开式中的第五项的系数与第三项的系数之比是10:1.(1)求展开式中含32
x 的项;(2)求展开式中系数最大的项和二项式系数最大的项.。