19-20第1章1.31.3.2 杨辉三角课件人教新课标B版
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(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. 【精彩点拨】 求二项式系数最大的项,利用性质知展开式中中间项 (或中间两项)是二项式系数最大的项;求展开式中系数最大的项,必须将 x,y 的系数均考虑进去,包括“+”“-”号.
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29
【解】 令 x=1,则二项式各项系数的和为 f(1)=(1+3)n=4n,又展 开式中各项的二项式系数之和为 2n,由题意知,4n-2n=992.
26
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27
3.二项式系数何时取得最大值? 【提示】 当 n 是偶数时,中间的一项取得最大值;当 n 是奇数时, 中间的两项 Cnn-2 1,Cnn+21相等,且同时取得最大值.
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28
【例 3】 已知 f(x)=(3 x2+3x2)n 展开式中各项的系数和比各项的二 项式系数和大 992.
.
19
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(3)∵Tr+1=Cr2 019(-2x)r=(-1)r·C2r 019·(2x)r, ∴a2k-1<0(k∈N+),a2k>0(k∈N). ∴|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2 019| =a0-a1+a2-a3+…-a2 019=32 019.
20
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1.解决二项式系数和问题思维流程
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5
1.如图是一个类似杨辉三角的图形,则第 n 行的首尾两个数均为
________.
1 33
565
7 11 11 7
9 18 22 18 9 ……
【解析】 由 1,3,5,7,9,…可知它们成等差数列,所以 an=2n-1.
【答案】 2n-1
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6
2.如图,由二项式系数构成的杨辉三角中,第________行从左到右 第 14 与第 15 个数之比为 2∶3.
“杨辉三角”问题解决的一般方法 观察—分析;试验—猜想;结论—证明,要得到杨辉三角中蕴含的诸 多规律,取决于我们的观察能力,观察能力有:横看、竖看、斜看、连续 看、隔行看,从多角度观察.如表所示:
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16
1.如图所示,满足如下条件: ①第 n 行首尾两数均为 n; ②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________.
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34
所以 r=4,常数项 T5=C45×156=16. 又(a2+1)n 展开式中的各项系数之和等于 2n, 由此得到 2n=16,n=4. 所以(a2+1)4 展开式中系数最大项是中间项 T3=C24a4=54,所以 a= ± 3.
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35
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36
当堂达标 固双基
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37
【解析】 (a-x)5 展开式的通项为 Tr+1=(-1)rCr5a5-rxr, 令 r=2,得 a2=(-1)2C25a3=80,解得 a=2,即(2-x)5=a0+a1x+a2x2 +…+a5x5,令 x=1,得 a0+a1+a2+…+a5=1. 【答案】 1
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5.在
x-x228 的展开式中,求:
【答案】
1-310 2
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12
合作探究 提素养
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13
与“杨辉三角”有关的问题 【例 1】 如图所示,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 S19 的值. 【精彩点拨】 由图知,数列中的首项是 C22,第 2 项是 C12,第 3 项是 C23,第 4 项是 C13,…,第 17 项是 C210,第 18 项是 C110, 第 19 项是 C211.
∴72≤r≤92,∵r∈N,∴r=4. ∴展开式中系数最大的项为 T5=C45x23(3x2)4=405x236.
31
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32
1.求二项式系数最大的项,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,解不等式的方法求得.
1
第一章 计数原理
1.3 二项式定理 1.3.2 杨辉三角
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2
学习目标:1.了解杨辉三角,并探索其中的规律.(难点)2.掌握二项式 系数的性质及其应用.(重点)3.掌握“赋值法”并会灵活运用.
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3
自主预习 探新知
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4
教材整理 1 杨辉三角 阅读教材 P29,完成下列问题. 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 等距离的项的系数相等 . (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 的和,即_C_mn_+_1_=__C_mn_-_1_+__C_nm__.
1 11 121 1331 14641 ……
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7
【解析】 设第 n 行从左到右第 14 与第 15 个数之比为 2∶3, 则 3C1n3=2C1n4, 即13!3n·n-!13!=14!2n·n-!14!, 解得 n=34. 【答案】 34
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8
教材整理 2 二项式系数的性质 阅读教材 P29 后半部分,完成下列问题. 1.每一行的两端都是 1 ,其余每个数都等于它“肩上”两个数的和. 2.每一行中,与首末两端“等距离”的两个数相等. 3.如果二项式的幂指数 n 是偶数,那么其展开式中间一项_T_n2_+_1 __的 二项式系数最大;如果 n 是奇数,那么其展开式中间两项__T_n+2_1__与_T_n_+2_1+_1_ 的二项式系数相等且最大. 4.二项展开式的二项式系数的和等于_2_n_.题] 1.根据杨辉三角的特点,在杨辉三角同一行中与两个 1 等距离的项 的系数相等,你可以得到二项式系数的什么性质? 【提示】 对称性,因为 Cnm=Cnn-m.
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2.计算CCkn-nk 1,并说明你得到的结论. 【提示】 CCkn-nk 1=n-kk+1. 当 k<n+2 1时,CCnk-nk 1>1,说明二项式系数逐渐增大; 同理,当 k>n+2 1时,二项式系数逐渐减小.
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【解析】 由图表可知第 10 行的第 2 个数为:
(1+2+3+…+9)+1=46,
第 n 行的第 2 个数为:
[1+2+3+…+(n-1)]+1=nn- 2 1+1=n2-2n+2.
【答案】
46
n2-n+2 2
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18
求展开式的系数和 【例 2】 设(1-2x)2 019=a0+a1x+a2x2+…+a2 019·x2 019(x∈R). (1)求 a0+a1+a2+…+a2 019 的值; (2)求 a1+a3+a5+…+a2 019 的值; (3)求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 019|的值. 【精彩点拨】 先观察所求式子与展开式各项的特点,利用赋值法求 解.
() A.64
B.32 C.63
D.31
【解析】 C0n+2C1n+…+2nCnn=(1+2)n=3n=729, ∴n=6,∴C16+C36+C56=32. 【答案】 B
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39
3.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________.
1.(1+x)2n+1 的展开式中,二项式系数最大的项所在项数是( )
A.n,n+1
B.n-1,n
C.n+1,n+2
D.n+2,n+3
【解析】 该展开式共 2n+2 项,中间两项为第 n+1 项与第 n+2 项,
所以第 n+1 项与第 n+2 项为二项式系数最大的项.
【答案】 C
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38
2.已知 C0n+2C1n+22C2n+…+2nCnn=729,则 C1n+C3n+C5n的值等于
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(2)展开式的通项公式为 Tr+1=Cr53r·x23(5+2r). 假设 Tr+1 项系数最大, 则有CCr5r533rr≥ ≥CCr5r5- +11··33rr- +11, ,
∴55--55rr! ! !!rr!!×≥34≥-6r-!5!rr!+5!1r-!1×!3, ,
30
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∴3r≥6-1 r, 5-1 r≥r+3 1.
23
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24
【解】 (1)令 x=0,则 a0=-1; 令 x=1,得 a7+a6+…+a1+a0=27=128,① 所以 a1+a2+…+a7=129. (2)令 x=-1,得-a7+a6-a5+a4-a3+a2-a1+a0=(-4)7,② 由①-②得 2(a1+a3+a5+a7)=128-(-4)7, ∴a1+a3+a5+a7=8 256. (3)由①+②得 2(a0+a2+a4+a6)=128+(-4)7, ∴a0+a2+a4+a6=-8 128.
【解析】 (7a+b)10 的展开式中二项式系数的和为 C010+C110+…+C1100 =210,令(x+3y)n 中 x=y=1,则由题设知,4n=210,即 22n=210,解得 n =5.
【答案】 5
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40
4.已知(a-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,若 a2=80,则 a0+a1+a2 +…+a5=________.
21
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22
2.“赋值法”是解决二项展开式中项的系数常用的方法,根据题目 要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的 关系,令 x=0 可得常数项,令 x=1 可得所有项系数之和,令 x=-1 可 得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.
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2.若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求: (1)a1+a2+…+a7; (2)a1+a3+a5+a7; (3)a0+a2+a4+a6.
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9
1.已知(a+b)n 展开式中只有第 5 项的二项式系数最大,则 n 等于 ________.
【解析】 因为只有第 5 项的二项式系数最大,所以n2+1=5,所以 n=8.
【答案】 8
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10
2.已知(ax+1)n 的展开式中,二项式系数和为 32,则 n 等于________. 【解析】 二项式系数之和为 C0n+C1n+…+Cnn=2n=32,所以 n=5. 【答案】 5
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33
3.已知(a2+1)n
展开式中的各项系数之和等于156x2+
1
5
x
的展开式的
常数项,而(a2+1)n 的展开式的系数最大的项等于 54,求 a 的值.
【解】 由156x2+ 1x5,得 Tr+1=C5r156x25-r 1xr=1565-r·Cr5·x20-2 5r, 令 Tr+1 为常数项,则 20-5r=0,
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【解】 (1)令 x=1,得
a0+a1+a2+…+a2 019=(-1)2 019=-1.① (2)令 x=-1,得 a0-a1+a2-…-a2 019=32 019.② ①-②得
2(a1+a3+…+a2 019)=-1-32 019,
∴a1+a3+a5+…+a2
019=-1-232
019
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11
3.(2x-1)10 展开式中 x 的奇次幂项的系数之和为________.
【解析】 因为(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,
令 x=1,得 a0+a1+a2+…+a10=1,
再令 x=-1,得
310=a0-a1+a2-a3+…+a10,
两式相减,可得 a1+a3+…+a9=1-2310.
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14
【解】 S19=(C22+C12)+(C23+C13)+(C24+C14)+…+(C210+C110)+C211= (C12+C13+C14+…+C110)+(C22+C23+…+C210+C211)=(2+3+4+…+10)+ C312=2+120×9+220=274.
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15
∴(2n)2-2n-992=0, ∴(2n+31)(2n-32)=0, ∴2n=-31(舍去)或 2n=32,∴n=5. (1)由于 n=5 为奇数,所以展开式中二项式系数最大的项为中间两项, 它们分别是 T3=C25(x23)3(3x2)2=90x6, T4=C35(x23)2(3x2)3=270x232.
(1)系数的绝对值最大的项;
(2)二项式系数最大的项;
(3)系数最大的项;
(4)系数最小的项.
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【解】 Tr+1=Cr8( x)8-r-x22r=(-1)rCr82rx4-52r. (1)设第 r+1 项系数的绝对值最大,
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29
【解】 令 x=1,则二项式各项系数的和为 f(1)=(1+3)n=4n,又展 开式中各项的二项式系数之和为 2n,由题意知,4n-2n=992.
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3.二项式系数何时取得最大值? 【提示】 当 n 是偶数时,中间的一项取得最大值;当 n 是奇数时, 中间的两项 Cnn-2 1,Cnn+21相等,且同时取得最大值.
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【例 3】 已知 f(x)=(3 x2+3x2)n 展开式中各项的系数和比各项的二 项式系数和大 992.
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(3)∵Tr+1=Cr2 019(-2x)r=(-1)r·C2r 019·(2x)r, ∴a2k-1<0(k∈N+),a2k>0(k∈N). ∴|a0|+|a1|+|a2|+|a3|+…+|a2 019| =a0-a1+a2-a3+…-a2 019=32 019.
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1.解决二项式系数和问题思维流程
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1.如图是一个类似杨辉三角的图形,则第 n 行的首尾两个数均为
________.
1 33
565
7 11 11 7
9 18 22 18 9 ……
【解析】 由 1,3,5,7,9,…可知它们成等差数列,所以 an=2n-1.
【答案】 2n-1
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2.如图,由二项式系数构成的杨辉三角中,第________行从左到右 第 14 与第 15 个数之比为 2∶3.
“杨辉三角”问题解决的一般方法 观察—分析;试验—猜想;结论—证明,要得到杨辉三角中蕴含的诸 多规律,取决于我们的观察能力,观察能力有:横看、竖看、斜看、连续 看、隔行看,从多角度观察.如表所示:
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1.如图所示,满足如下条件: ①第 n 行首尾两数均为 n; ②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________.
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所以 r=4,常数项 T5=C45×156=16. 又(a2+1)n 展开式中的各项系数之和等于 2n, 由此得到 2n=16,n=4. 所以(a2+1)4 展开式中系数最大项是中间项 T3=C24a4=54,所以 a= ± 3.
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【解析】 (a-x)5 展开式的通项为 Tr+1=(-1)rCr5a5-rxr, 令 r=2,得 a2=(-1)2C25a3=80,解得 a=2,即(2-x)5=a0+a1x+a2x2 +…+a5x5,令 x=1,得 a0+a1+a2+…+a5=1. 【答案】 1
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5.在
x-x228 的展开式中,求:
【答案】
1-310 2
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与“杨辉三角”有关的问题 【例 1】 如图所示,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 S19 的值. 【精彩点拨】 由图知,数列中的首项是 C22,第 2 项是 C12,第 3 项是 C23,第 4 项是 C13,…,第 17 项是 C210,第 18 项是 C110, 第 19 项是 C211.
∴72≤r≤92,∵r∈N,∴r=4. ∴展开式中系数最大的项为 T5=C45x23(3x2)4=405x236.
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1.求二项式系数最大的项,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,解不等式的方法求得.
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第一章 计数原理
1.3 二项式定理 1.3.2 杨辉三角
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学习目标:1.了解杨辉三角,并探索其中的规律.(难点)2.掌握二项式 系数的性质及其应用.(重点)3.掌握“赋值法”并会灵活运用.
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教材整理 1 杨辉三角 阅读教材 P29,完成下列问题. 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 等距离的项的系数相等 . (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 的和,即_C_mn_+_1_=__C_mn_-_1_+__C_nm__.
1 11 121 1331 14641 ……
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【解析】 设第 n 行从左到右第 14 与第 15 个数之比为 2∶3, 则 3C1n3=2C1n4, 即13!3n·n-!13!=14!2n·n-!14!, 解得 n=34. 【答案】 34
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教材整理 2 二项式系数的性质 阅读教材 P29 后半部分,完成下列问题. 1.每一行的两端都是 1 ,其余每个数都等于它“肩上”两个数的和. 2.每一行中,与首末两端“等距离”的两个数相等. 3.如果二项式的幂指数 n 是偶数,那么其展开式中间一项_T_n2_+_1 __的 二项式系数最大;如果 n 是奇数,那么其展开式中间两项__T_n+2_1__与_T_n_+2_1+_1_ 的二项式系数相等且最大. 4.二项展开式的二项式系数的和等于_2_n_.题] 1.根据杨辉三角的特点,在杨辉三角同一行中与两个 1 等距离的项 的系数相等,你可以得到二项式系数的什么性质? 【提示】 对称性,因为 Cnm=Cnn-m.
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2.计算CCkn-nk 1,并说明你得到的结论. 【提示】 CCkn-nk 1=n-kk+1. 当 k<n+2 1时,CCnk-nk 1>1,说明二项式系数逐渐增大; 同理,当 k>n+2 1时,二项式系数逐渐减小.
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【解析】 由图表可知第 10 行的第 2 个数为:
(1+2+3+…+9)+1=46,
第 n 行的第 2 个数为:
[1+2+3+…+(n-1)]+1=nn- 2 1+1=n2-2n+2.
【答案】
46
n2-n+2 2
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求展开式的系数和 【例 2】 设(1-2x)2 019=a0+a1x+a2x2+…+a2 019·x2 019(x∈R). (1)求 a0+a1+a2+…+a2 019 的值; (2)求 a1+a3+a5+…+a2 019 的值; (3)求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 019|的值. 【精彩点拨】 先观察所求式子与展开式各项的特点,利用赋值法求 解.
() A.64
B.32 C.63
D.31
【解析】 C0n+2C1n+…+2nCnn=(1+2)n=3n=729, ∴n=6,∴C16+C36+C56=32. 【答案】 B
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3.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________.
1.(1+x)2n+1 的展开式中,二项式系数最大的项所在项数是( )
A.n,n+1
B.n-1,n
C.n+1,n+2
D.n+2,n+3
【解析】 该展开式共 2n+2 项,中间两项为第 n+1 项与第 n+2 项,
所以第 n+1 项与第 n+2 项为二项式系数最大的项.
【答案】 C
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2.已知 C0n+2C1n+22C2n+…+2nCnn=729,则 C1n+C3n+C5n的值等于
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(2)展开式的通项公式为 Tr+1=Cr53r·x23(5+2r). 假设 Tr+1 项系数最大, 则有CCr5r533rr≥ ≥CCr5r5- +11··33rr- +11, ,
∴55--55rr! ! !!rr!!×≥34≥-6r-!5!rr!+5!1r-!1×!3, ,
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∴3r≥6-1 r, 5-1 r≥r+3 1.
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【解】 (1)令 x=0,则 a0=-1; 令 x=1,得 a7+a6+…+a1+a0=27=128,① 所以 a1+a2+…+a7=129. (2)令 x=-1,得-a7+a6-a5+a4-a3+a2-a1+a0=(-4)7,② 由①-②得 2(a1+a3+a5+a7)=128-(-4)7, ∴a1+a3+a5+a7=8 256. (3)由①+②得 2(a0+a2+a4+a6)=128+(-4)7, ∴a0+a2+a4+a6=-8 128.
【解析】 (7a+b)10 的展开式中二项式系数的和为 C010+C110+…+C1100 =210,令(x+3y)n 中 x=y=1,则由题设知,4n=210,即 22n=210,解得 n =5.
【答案】 5
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4.已知(a-x)5=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,若 a2=80,则 a0+a1+a2 +…+a5=________.
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2.“赋值法”是解决二项展开式中项的系数常用的方法,根据题目 要求,灵活赋给字母不同值.一般地,要使展开式中项的关系变为系数的 关系,令 x=0 可得常数项,令 x=1 可得所有项系数之和,令 x=-1 可 得偶次项系数之和与奇次项系数之和的差.
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2.若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求: (1)a1+a2+…+a7; (2)a1+a3+a5+a7; (3)a0+a2+a4+a6.
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1.已知(a+b)n 展开式中只有第 5 项的二项式系数最大,则 n 等于 ________.
【解析】 因为只有第 5 项的二项式系数最大,所以n2+1=5,所以 n=8.
【答案】 8
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2.已知(ax+1)n 的展开式中,二项式系数和为 32,则 n 等于________. 【解析】 二项式系数之和为 C0n+C1n+…+Cnn=2n=32,所以 n=5. 【答案】 5
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3.已知(a2+1)n
展开式中的各项系数之和等于156x2+
1
5
x
的展开式的
常数项,而(a2+1)n 的展开式的系数最大的项等于 54,求 a 的值.
【解】 由156x2+ 1x5,得 Tr+1=C5r156x25-r 1xr=1565-r·Cr5·x20-2 5r, 令 Tr+1 为常数项,则 20-5r=0,
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【解】 (1)令 x=1,得
a0+a1+a2+…+a2 019=(-1)2 019=-1.① (2)令 x=-1,得 a0-a1+a2-…-a2 019=32 019.② ①-②得
2(a1+a3+…+a2 019)=-1-32 019,
∴a1+a3+a5+…+a2
019=-1-232
019
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3.(2x-1)10 展开式中 x 的奇次幂项的系数之和为________.
【解析】 因为(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,
令 x=1,得 a0+a1+a2+…+a10=1,
再令 x=-1,得
310=a0-a1+a2-a3+…+a10,
两式相减,可得 a1+a3+…+a9=1-2310.
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【解】 S19=(C22+C12)+(C23+C13)+(C24+C14)+…+(C210+C110)+C211= (C12+C13+C14+…+C110)+(C22+C23+…+C210+C211)=(2+3+4+…+10)+ C312=2+120×9+220=274.
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∴(2n)2-2n-992=0, ∴(2n+31)(2n-32)=0, ∴2n=-31(舍去)或 2n=32,∴n=5. (1)由于 n=5 为奇数,所以展开式中二项式系数最大的项为中间两项, 它们分别是 T3=C25(x23)3(3x2)2=90x6, T4=C35(x23)2(3x2)3=270x232.
(1)系数的绝对值最大的项;
(2)二项式系数最大的项;
(3)系数最大的项;
(4)系数最小的项.
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【解】 Tr+1=Cr8( x)8-r-x22r=(-1)rCr82rx4-52r. (1)设第 r+1 项系数的绝对值最大,