杨辉三角教学设计
教学目标:
【知识与技能】:
(1)探究二项式系数与杨辉三角的关系;
(2)了解杨辉及杨辉三角;
(3)初步认识杨辉三角中行列数字的特点及规律,以及杨辉三角在现实生活中的应用。
【过程与方法】:
(1)通过复习多项式乘以多项式法则以及完全平方公式,使学生利用已有知识探究新知识;
(2)培养学生自主探究能力,发现问题,分析问题的能力以及归纳概括能力;
【情感与态度】:
(1)培养学生善于探究和交流的团队合作意识;
(2)通过了解我国古代的数学成就,培养学生的爱国主义精神,激发学生探索、研究数学的热情。
教学重点:
引导学生利用多项式乘以多项式探究二项式系数与杨辉三角的关系,培养学生自主学习能力。
教学难点:
杨辉三角规律的探究
教学过程:
一、温故知新
1、多项式乘以多项式法则:
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加。
(a+b)(m+n)=am+an+bm+bn.
2、完全平方公式:
二、活动一
(一)小组活动:利用多项式乘以多项式法则,探究:
1、?
2、=?
3、?
4、?
5、?
6、?
(二)规律总结:
1、在展开式中,a是按其幂指数由高到底排列的,b是按其幂指数由低到高排列的;首项a的次数与末项b的次数相同,都等于二项式乘方的次数;展开式中的项数比二项式乘方的次数多1.
2、观察二项式展开式中各项系数与杨辉三角的关系:
杨辉三角:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
1 7 21 35 35 21 7 1
1 8 28 56 70 56 28 8 1
1 9 36 84 126 126 84 36 9 1
………………………………
3、猜想?
三、看历史:
1、这样的二项式系数表,早在我国南宋数学家杨辉1261 年所著的《详解九章算法》一书里就已经出现了,在这本书里,记载着类似下面的表:
2、杨辉:中国南宋末年数学家、数学教育家。大约在13世纪 中叶至后半叶活动于苏、杭一带。字谦光,钱塘(今杭州)人。其生卒年及生平无从详考。杨辉的数学著作甚多有《日用算法》 《杨辉算法》等。
3、“杨辉三角”出现在杨辉编著的《详解九章算法》一书中,且我国北宋数学家贾宪(约公元11世纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于11世纪.在欧洲,这个表被认为是法国数学家物理学家帕斯卡首先发现的,他们把这个表叫做帕斯卡三角.杨辉三角的发现要比欧洲早500年左右.
四、活动二:
1、小组合作:在杨辉三角中你发现了哪些规律?
2、杨辉三角的基本性质:
(1)三角形的两条斜边上都是数字1,而其余的数都等于它肩上的两个数字相加
(2)杨辉三角具有对称性(对称美),与首末两端“等距离 ”的两个数相等
(3)每一行的第二个数就是这行的行数
(4)所有行的第二个数构成等差数列
(5)第n行包含n+1个数
3、引导探究:
(1)斜行1-3行的数有什么特点?
(2)横行与数字11的幂的关系?
(3)横行与数字2的幂的关系?
(4)第2k行的数字特征?
(5)第行的数字特征?
(6)行数整除所有的数?
五、杨辉三角在现实生活中的应用:
1、杨辉三角在弹球游戏中的应用:
弹球游戏,小球向容器内跌落,碰到第一层挡物后向两侧跌落碰到第二层阻挡物,再向两侧跌落第三层阻挡物,如此一直下跌最终小球落入底层。根据具体地区获的相应的奖品(AG区奖品最好,BF区奖品次之,CE区奖品第三,D 区奖品最差)。
2、杨辉三角在路线图中的应用:
“纵横路线图”是数学中的一类有趣的问题.图1是某城市的部分街道图,纵横各有三条路,如果从A处走到B处 (只能由北到南,由西向东),那么有多少种不同的走法?
我们把图顺时针转45度,使A在正上方,B在正下方,然后在交叉点标上相应的杨辉三角数.B处的杨辉三角数与A到B的走法有什么关系 .
结论:有趣的是,B处所对应的数6,正好是答案( 6).
一般地, 每个交点上的杨辉三角数,就是从A到达该点的方法数.由此看来,杨辉三角与纵横路线图问题有天然的联系(如图所示)
六、课堂小结:
杨辉三角又称为贾宪三角形,在国外被称为帕斯卡三角.杨辉三角形还有许多奇妙的性质,留给有兴趣的同学继续探索吧!