课件32张PPT。第一章1.3
1.3.2
“杨辉三角”与二项式系数的性质2 突破常考题型题型一题型二题型三3 跨越高分障碍4 应用落实体验随堂即时演练课时达标检测1 理解教材新知[提出问题][导入新知]等距离 二项式系数与“杨辉三角”有关的问题 求二项展开式中系数和 二项式系数的性质 答案:C第一章 计数原理
1.3 二项式定理
1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质
A级 基础巩固
一、选择题
1.(1+x)2n+1(n∈N*)的展开式中,二项式系数最大的项所在的项数是( )
A.n,n+1 B.n-1,n
C.n+1,n+2 D.n+2,n+3
解析:因为2n+1为奇数,所以展开式中间两项的二项式系数最大,中间两项的项数是n+1,n+2.
答案:C
2.已知(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn(n∈N*),若a0+a1+…+an=30,则n等于( )
A.5 B.3 C.4 D.7
解析:令x=1得a0+a1+…+an=2+22+…+2n=30,解得n=4.
答案:C
3.在(x+y)n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、第6项 D.第6、第7项
解析:因为C=C,所以n=10,系数最大的项即为二项式系数最大的项.
答案:A
4.已知C+2C+22C+…+2nC=729,则C+C+C的值等于( )
A.64 B.32 C.63 D.31
解析:由已知(1+2)n=3n=729,解得n=6,则C+C+C=C+C+C=×26=32.
答案:B
5.设的展开式中各项系数之和为M,二项式系数之和为N,若M-N=240,则展开式中x的系数为( )
A.-150 B.150 C.300 D.-300
解析:令x=1,得M=4n,又N=2n,故4n-2n=240,解得n=4.展开式中的通项为Tr+1=C(5x)4-r=(-1)r54-rCx4-r,令4-r=1得r=2,所以当r=2时,展开式中x的系数为(-1)2·C·52=150.
答案:B
二、填空题
6.(a+)n的展开式中奇数项系数和为512,则展开式的第八项T8=________.
解析:C+C+C+…=2n-1=512=29,所以n=10,所以T8=Ca3()7=120a.
答案:120a
7.(1+)n展开式中的各项系数的和大于8而小于32,则系数最大的项是________.
解析:因为8<C+C+C+…+C+…+C<32,即8<2n<32.所以n=4.所以展开式共有5项,系数最大的项为T3=C()2=6x.
答案:6x
8.如图是一个类似杨辉三角的递推式,则第n行的首尾两个数均为________.
1
3 3
5 6 5
7 11 11 7
9 18 22 18 9
…
解析:由于每行的第1个数1,3,5,7,9,…成等差数列,由等差数列的知识可知,an=2n-1.
答案:2n-1
三、解答题
9.已知(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,求:
(1)a0+a1+a2+a3+a4;
(2)(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2.
解:(1)由(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4,
令x=1得(2-3)4=a0+a1+a2+a3+a4,
所以a0+a1+a2+a3+a4=1.
(2)在(2x-3)4=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4中,
令x=1得(2-3)4=a0+a1+a2+a3+a4,①
令x=-1得(-2-3)4=a0-a1+a2-a3+a4.②
所以(a0+a2+a4)2-(a1+a3)2=(a0-a1+a2-a3+a4)(a0+a1+a2+a3+a4)=(-2-3)4(2-3)4=(2+3)4(2-3)4=625.
10.(1+2x)n的展开式中第六项与第七项的系数相等,求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项.
解:T6=C(2x)5,T7=C(2x)6,依题意有C25=C26,
解得n=8.
所以(1+2x)n的展开式中,二项式系数最大的项为
T5=C(2x)4=1 120x4.
设第(k+1)项系数最大,则有
解得5≤k≤6.
又因为k∈{0,1,2,…,8},所以k=5或k=6.
所以系数最大的项为T6=1 792x5,T7=1 792x6.
B级 能力提升
1.若9n+C·9n-1+…+C·9+C是11的倍数,则自然数n为( )
A.奇数 B.偶数
C.3的倍数 D.被3除余1的数
解析:9n+C·9n-1+…+C·9+C=(9n+1+C·9n+…+C·92+C+C)-=(9+1)n+1-=(10n+1-1)是11的倍数,所以n+1为偶数,n为奇数.
答案:A
2.(2015·山东卷)观察下列各式:
C=40;
C+C=41;
C+C+C=42;
C+C+C+C=43;
……
照此规律,当n∈N*时,
C+C+C+…+C=________.
解析:具体证明过程可以是:
C+C+C+…+C=(2C+2C+2C+…+2C)=(C+C)+(C+C)+(C+C)+…+(C+C)]=(C+C+C+…+C+C+…+C)=·22n-1=4n-1.
答案:4n-1
3.已知(a2+1)n展开式中的各项系数之和等于的展开式的常数项,而(a2+1)n的展开式的系数最大的项等于54,求a的值.
解:由得Tr+1=C=Cx,
令Tr+1为常数项,则20-5r=0,
所以r=4,常数项T5=C·=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=Ca4=54.
解得a=±.
§1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质
教学目标:
知识与技能:掌握二项式系数的四个性质。
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。
情感、态度与价值观:要启发学生认真分析书本图1-5-1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。
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
授课类型:新授课
课时安排:2课时
教学过程:
一、复习引入:
1.二项式定理及其特例:
(1),
(2).
2.二项展开式的通项公式:
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的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性
二、讲解新课:
1二项式系数表(杨辉三角)
展开式的二项式系数,当依次取…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:
展开式的二项式系数是,,,…,.可以看成以为自变量的函数
定义域是,例当时,其图象是个孤立的点(如图)
(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵).
直线是图象的对称轴.
(2)增减性与最大值.∵,
∴相对于的增减情况由决定,,
当时,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;
当是偶数时,中间一项取得最大值;当是奇数时,中间两项,取得最大值.
(3)各二项式系数和:
∵,
令,则
三、讲解范例:
例1.在的展开式中,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:在展开式中,令,则,
即,
∴,
即在的展开式中,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.
例2.已知,求:
(1); (2); (3).
解:(1)当时,,展开式右边为
∴,
当时,,∴,
(2)令, ①
令, ②
①② 得:,∴ .
(3)由展开式知:均为负,均为正,
∴由(2)中①+② 得:,
∴ ,
∴
例3.求(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)10展开式中x3的系数
解:
=,
∴原式中实为这分子中的,则所求系数为
例4.在(x2+3x+2)5的展开式中,求x的系数
解:∵
∴在(x+1)5展开式中,常数项为1,含x的项为,
在(2+x)5展开式中,常数项为25=32,含x的项为
∴展开式中含x的项为 ,
∴此展开式中x的系数为240
例5.已知的展开式中,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
∴3n(n-1)(n-2)(n-3)/4!=4n(n-1)/2!n=10
设第r+1项为常数项,又
令,
此所求常数项为180
例6. 设,
当时,求的值
解:令得:
,
∴,
点评:对于,令即可得各项系数的和的值;令即,可得奇数项系数和与偶数项和的关系
例7.求证:.
证(法一)倒序相加:设 ①
又∵ ②
∵,∴,
由①+②得:,
∴,即.
(法二):左边各组合数的通项为
,
∴ .
例8.在的展开式中,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;
⑤的奇次项系数和与的偶次项系数和.
分析:因为二项式系数特指组合数,故在①,③中只需求组合数的和,而与二项式中的系数无关.
解:设(*),
各项系数和即为,奇数项系数和为,偶数项系数和为,的奇次项系数和为,的偶次项系数和.
由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和.
①二项式系数和为.
②令,各项系数和为.
③奇数项的二项式系数和为,
偶数项的二项式系数和为.
④设,
令,得到…(1),
令,(或,)得…(2)
(1)+(2)得,
∴奇数项的系数和为;
(1)-(2)得,
∴偶数项的系数和为.
⑤的奇次项系数和为;
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.
例9.已知的展开式的系数和比的展开式的系数和大992,求的展开式中:①二项式系数最大的项;②系数的绝对值最大的项.
解:由题意,解得.
①的展开式中第6项的二项式系数最大,
即.
②设第项的系数的绝对值最大,
则
∴,得,即
∴,∴,故系数的绝对值最大的是第4项
例10.已知:的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大.
(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:令,则展开式中各项系数和为,
又展开式中二项式系数和为,
∴,.
(1)∵,展开式共项,二项式系数最大的项为第三、四两项,
∴,,
(2)设展开式中第项系数最大,则,
∴,∴,
即展开式中第项系数最大,.
例11.已知,
求证:当为偶数时,能被整除
分析:由二项式定理的逆用化简,再把变形,化为含有因数的多项式
∵,
∴,∵为偶数,∴设(),
∴
() ,
当=时,显然能被整除,
当时,()式能被整除,
所以,当为偶数时,能被整除
三、课堂练习:
1.展开式中的系数为 ,各项系数之和为 .
2.多项式()的展开式中,的系数为
3.若二项式()的展开式中含有常数项,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
4.某企业欲实现在今后10年内年产值翻一番的目标,那么该企业年产值的年平均增长率最低应 ( )
A.低于5% B.在5%~6%之间
C.在6%~8%之间 D.在8%以上
5.在的展开式中,奇数项之和为,偶数项之和为,则等于( )
A.0 B. C. D.
6.求和:.
7.求证:当且时,.
8.求的展开式中系数最大的项
答案:1. 45, 0 2. 0 .提示:
3. B 4. C 5. D 6.
7. (略) 8.
四、小结 :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节破,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
五、课后作业:P36 习题1.3A组5. 6. 7.8 B组1. 2
1.已知展开式中的各项系数的和等于的展开式的常数项,而 展开式的系数的最大的项等于,求的值
答案:
2.设
求:① ②.
答案:①; ②
3.求值:.
答案:
4.设,试求的展开式中:
(1)所有项的系数和;
(2)所有偶次项的系数和及所有奇次项的系数和
答案:(1);
(2)所有偶次项的系数和为;
所有奇次项的系数和为
六、板书设计(略)
七、教学反思:
二项展开式中的二项式系数都是一些特殊的组合数,它有三条性质,要理解和掌握好,同时要注意“系数”与“二项式系数”的区别,不能混淆,只有二项式系数最大的才是中间项,而系数最大的不一定是中间项,尤其要理解和掌握“取特值”法,它是解决有关二项展开式系数的问题的重要手段。
二项式定理概念的引入,我们已经学过(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,那么对一般情况;(a+b)n展开后应有什么规律,这里n∈N,这就是我们这节课“二项式定理”要研究的内容.
选择实验归纳的研究方式,对(a+b)n一般形式的研究与求数列{an}的通项公式有些类似,大家想想,求an时我们用了什么方法,学生:先写出前n项,再观察规律,猜测其表达式,最后用数学归纳法证明,老师:大家说得很正确,现在我们用同样的方式来研究(a+b)4的展开,因(a+b)4=(a+b)3(a+b),我们可以用(a+b)3展开的结论计算(a+b)4(由学生板演完成,体会计算规律)然后老师把计算过程总结为如下形式:
(a+b)4=(a+b)3(a+b)=(a3+3a2b+3ab2+b3)(a+b)=a4+3a3b2+ab3+3a2b2+3ab3+b4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4.
对计算的化算:对(a+b)n展开式中的项,字母指数的变化规律是十分明显的,大家能说出它们的规律吗?学生:a的指数从n逐次降到0,b的指数从0逐次升到n,老师:大家说的很对,这样一来展开式的项数就是从0到n的(n+1) 项了,但唯独系数规律还是“犹抱琵琶半遮面”使我们难以发现,但我们仍可用来表示,它这样一来(a+b)n的展开形式就可写成(a+b)n=现在的问题就是要找的表达形式.为此我们要采用抽象分析法来化简计算
2007年高考题
1.(2007年江苏卷)若对于任意实数,有,则的值为(B)
A. B. C. D.
2.(2007年湖北卷)如果 的展开式中含有非零常数项,则正整数n的最小值为
A.3 B.5 C.6 D.10
【答案】:B.
【分析】:,
,()。.
【高考考点】:本题主要考查二项式定理的有关知识和整除的知识,以及分析问题和解决问题的能力.
【易错点】:注意二项式定理的通项公式中项数与r的关系。
【高备考提示】:二项式定理是高考的常考内容,有时单独命题,有时与其它分支的知识相综合。
3.(2007年江西卷)已知展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为,则等于( C )
A. B. C. D.
4.(2007年全国卷I)的展开式中,常数项为,则( D )
A. B. C. D.
5.(2007年全国卷Ⅱ)的展开式中常数项为 .(用数字作答)
6.(2007年天津卷)若的二项展开式中的系数为,则 2 (用数字作答).
7.(2007年重庆卷)若展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( B )
A10 B.20 C.30 D.120
8.(2007年安徽卷)若(2x3+)a的展开式中含有常数项,则最小的正整数n等于 7 .9.(2007年湖南卷)将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图1所示的0-1三角数表.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,…,第次全行的数都为1的是第 行;第61行中1的个数是 32 .
第1行 1 1
第2行 1 0 1
第3行 1 1 1 1
第4行 1 0 0 0 1
第5行 1 1 0 0 1 1
…… ………………………………………
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.在(a-b)20的二项展开式中,二项式系数与第6项的二项式系数相同的项是( )
A.第15项 B.第16项
C.第17项 D.第18项
【解析】 第6项的二项式系数为C,又C=C,所以第16项符合条件.
【答案】 B
2.(2018·吉林一中期末)已知n的展开式的二项式系数之和为32,则展开式中含x项的系数是( )
A.5 B.20
C.10 D.40
【解析】 根据题意,该二项式的展开式的二项式系数之和为32,
则有2n=32,可得n=5,
Tr+1=Cx2(5-r)·x-r=Cx10-3r,
令10-3r=1,解得r=3,
所以展开式中含x项的系数是C=10,故选C.
【答案】 C
3.设(1+x+x2)n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,则a0+a2+a4+…+a2n等于( )
A.2n B.
C.2n+1 D.
【解析】 令x=1,得3n=a0+a1+a2+…+a2n-1+a2n,①
令x=-1,得1=a0-a1+a2-…-a2n-1+a2n,②
①+②得3n+1=2(a0+a2+…+a2n),
∴a0+a2+…+a2n=.故选D.
【答案】 D
4.(2018·信阳六高期中)已知(1+2x)8展开式的二项式系数的最大值为a,系数的最大值为b,则的值为( )
A. B.
C. D.
【解析】 a=C=70,设b=C2r,则得5≤r≤6,所以b=C26=C26=7×28,所以=.故选A.
【答案】 A
5.在(x-)2 010的二项展开式中,含x的奇次幂的项之和为S,当x=时,S等于( )
A.23 015 B.-23 014
C.23 014 D.-23 008
【解析】 因为S=,当x=时,S=-=-23 014.
【答案】 B
二、填空题
6.若(1-2x)2 016=a0+a1x+…+a2 016x2 016(x∈R),则++…+的值为________.
【解析】 令x=0,得a0=1.令x=,得a0+++…+=0,所以++…+=-1.
【答案】 -1
7.若n是正整数,则7n+7n-1C+7n-2C+…+7C除以9的余数是________.
【解析】 7n+7n-1C+7n-2C+…+7C=(7+1)n-C=8n-1=(9-1)n-1=C9n(-1)0+C9n-1(-1)1+…+C90(-1)n-1,∴n为偶数时,余数为0;当n为奇数时,余数为7.
【答案】 7或0
8.在“杨辉三角”中,每一个数都是它“肩上”两个数的和,它开头几行如图1-3-5所示.那么,在“杨辉三角”中,第________行会出现三个相邻的数,其比为3∶4∶5.
【解析】 根据题意,设所求的行数为n,则存在正整数k,
使得连续三项C,C,C,有=且=.
化简得=,=,联立解得k=27,n=62.
故第62行会出现满足条件的三个相邻的数.
【答案】 62
三、解答题
9.已知(1+2x-x2)7=a0+a1x+a2x2+…+a13x13+a14x14.
(1)求a0+a1+a2+…+a14;
(2)求a1+a3+a5+…+a13.
【解】 (1)令x=1,
则a0+a1+a2+…+a14=27=128.①
(2)令x=-1,
则a0-a1+a2-a3+…-a13+a14=(-2)7=-128.②
①-②得2(a1+a3+…+a13)=256,
所以a1+a3+a5+…+a13=128.
10.已知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.
【解】 由C+C+C=37,得1+n+n(n-1)=37,得n=8.8的展开式共有9项,其中T5=C4(2x)4=x4,该项的二项式系数最大,系数为.
[能力提升]
1.若(-x)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,则(a0+a2+…+a10)2-(a1+a3+…+a9)2=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
【解析】 令x=1,得a0+a1+a2+…+a10=(-1)10,
令x=-1,得a0-a1+a2-a3+…+a10=(+1)10,
故(a0+a2+…+a10)2-(a1+a3+…+a9)2
=(a0+a1+a2+…+a10)(a0-a1+a2-a3+…+a10)
=(-1)10(+1)10=1.
【答案】 A
2.把通项公式为an=2n-1(n∈N*)的数列{an}的各项排成如图1-3-6所示的三角形数阵.记S(m,n)表示该数阵的第m行中从左到右的第n个数,则S(10,6)对应于数阵中的数是( )
1
3 5
7 9 11
13 15 17 19
……
图1-3-6
A.91 B.101
C.106 D.103
【解析】 设这个数阵每一行的第一个数组成数列{bn},则b1=1,bn-bn-1=2(n-1),∴bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1
=2[(n-1)+(n-2)+…+1]+1=n2-n+1,
∴b10=102-10+1=91,S(10,6)=b10+2×(6-1)=101.
【答案】 B
3.(2018·孝感高级中学期中)若(x2+1)(x-3)9=a0+a1(x-2)+a2(x-2)2+a3(x-2)3+…+a11(x-2)11,则a1+a2+a3+…+a11的值为________.
【解析】 令x=2,得-5=a0,令x=3,得0=a0+a1+a2+a3+…+a11,所以a1+a2+a3+…+a11=-a0=5.
【答案】 5
4.已知f(x)=(1+x)m+(1+2x)n(m,n∈N*)的展开式中x的系数为11.
(1)求x2的系数取最小值时n的值;
(2)当x2的系数取得最小值时,求f(x)展开式中x的奇次项的系数之和.
【解】 (1)由已知C+2C=11,所以m+2n=11,
x2的系数为C+22C=+2n(n-1)=+(11-m)·=2+.
因为m∈N*,所以m=5时,x2的系数取得最小值22,此时n=3.
(2)由(1)知,当x2的系数取得最小值时,m=5,n=3,
所以f(x)=(1+x)5+(1+2x)3,
设这时f(x)的展开式为f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,
令x=1,a0+a1+a2+a3+a4+a5=25+33,
令x=-1,a0-a1+a2-a3+a4-a5=-1,
两式相减得2(a1+a3+a5)=60,
故展开式中x的奇次项的系数之和为30.
二项式定理及其应用
一、求某项的系数:
【例1】(1)在(1-x3)(1+x)10的展开式中,x5的系数是多少?(407)
(2)求(1+x-x2)6展开式中含x5的项.()
二、证明组合数等式:
练习
(12345)
[来源:www.shulihua.net]
例2? 计算:1.9975(精确到0.001).
师:按生戊所谈的方法,大家在自己的笔记本上计算一下.
例3:(全国高考有这样一道应用题)
某地现有耕地10 000公顷,规划10年后粮食单产比现在增加22%,人均粮食占有量比现在提高10%.如果人口年增长率为1%,那么耕地平均每年至多只能减少多少公顷(精确到1公顷)?
例3? 如果今天是星期一,那么对于任意自然数n,经过23n+3+7n+5天后的那一天是星期几?
生庚:先将此题转化为数学问题,即本题实际上寻求对于任意自然数n,23n+3+7n+5被7除的余数.
受近似计算题目启发,23n+3=8n+1=(7+1)n+1,这样可以运用
数,7n也是7的倍数,最后余数是1加上5,是6了.
师:请同学们在笔记本上完成此题的解答
(教师请一名同学板演)
解:由于23n+3+7n+5=8n+1+7n+5=(7+1)n+1+7n+5
则? 23n+3+7n+5被7除所得余数为6
所以对于任意自然数n,经过23n+3+7n+5后的一天是星期日.
师:请每位同学在笔记本上完成这样一个习题:7777-1能被19整除吗?
(教师在教室内巡视,3分钟后找学生到黑板板演)
解:7777-1=(76+1)77
由于76能被19整除,因此7777-1能被19整除.
师:请生辛谈谈他怎样想到这个解法的?
生辛:这是个幂的计算问题,可以用二项式定理解决.如果把7777改成(19+58)77,显然展开式中最后一项5877仍然不易判断是否能被19整除,于是我想到若7777-1能被38,或能被57,或能被76,或能被95整除,必能被19整除,而76与77只差1,故欲证7777-1被19整除,只需证(76+1)77被76整除.得到了以上的解法.
师:二项式定理解决的是乘方运算问题,因此幂的问题可以考虑二项式定理.下面我们解一些综合运用的习题
例4? 求证:3n>2n-1(n+2)(n∈N,且n≥2).
师:仍然由同学先谈谈自己的想法.
生壬:我觉得这道题仍可以用二项式定理解,为了把左式与右式发生联系,将3换成2+1.
注意到:
①? 2n+n·2n-1=2n-1(2+n)=2n-1(n+2);
②? n≥2,右式至少三项;
这样,可以得到3n>2n-1(n+2)(n∈N,且n≥2).
生癸:根据题设条件有n∈N,且n≥2.用数学归纳法应当可以证明.
师:由于观察习题时思维起点不同,得到了习题不同解法,生×同学从乘方运算这点考虑,想到二项式定理,生×同学从题设条件n∈N考虑,想到数学归纳法.大家要养成习惯,每遇一题,从不同角度观察思考,得到更多解法,使我们思考问题更全面.
用二项式定理证明,生×同学已经讲清楚了证明过程,大家课下在笔记本上整理好,现在请同学们在笔记本上完成数学归纳法的证明.
(教师请一名同学板演)
证明:①当n=2时,左式=32=9,右式=22-1(2+2)=2×4=8,显然9>8.故不等式成立.
②假设n=k(k∈N且k≥2)时,不等式成立,即3k>2k-1(k+2),则当n=k+1时,
由于? 左式=3k+1=3·3k>3·2k-1(k+2)=3k·2k-1+3·2k.
右式=2(k+1)-1[(k+1)+2]=2k(k+3)=k·2k+3·2k,
则? 左式-右式=(3k·2k-1+3·2k)-(k·2k+3·2k)[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net]
=3k·2k-1-2k·2k-1=k·2k-1>0.
所以? 左式>有式.故当n=k+1时,不等式也成立.
由①,②不等式对n≥2,n∈N都成立.
师:为了培养综合能力,同学们在笔记本再演算一道习题:
设n∈N且n>1,求证:
(证明过程中可以运用公式:对n个正数a1,a2,…,an,总有
(教师在教室巡视,过2分钟找一名同学到黑板板演第(1)小题,再过3分钟找另一名同学板演第(2)小题)[来源:www.shulihua.net]
[来源:www.shulihua.net]
师:哪位同学谈一谈此题应怎样分析?
生寅:第(1)小题左式与右式没有直接联系,应把它们分别转化,
列前n项的和,由求和公式也能得到2n-1.因此得到证明.
第(2)小题左式与右式也没有直接联系.根据题目给出的公式要
师:根据式子的结构想有关知识和思考方法是分析问题的一种重要方法,要在解题实践中掌握.
本节课讨论了二项式定理主要应用,包括组合数的计算、近似计算、整除和求余数的计算以及与其他数学知识的综合应用.当然,二项式定理的运用不止这些,凡是涉及到乘方运算(指数是自然数或转化为自然数)都可能用到二项式定理.认真分析习题的结构,类比、联想、转化是重要的找到解题途径的思考方法,希望引起同学们的重视.
作业
1.课本习题:P253习题三十一:6,7,10;
2.课本习题:P256复习参考题九:15(2).
3.补充题:
[来源:www.shulihua.net]
课堂教学设计说明
1.开始练习起着承上启下的作用.这三题既复习了二项式定理及其性质,又考查了数学基本思想,如等价变换、未知转化已知,取特殊值,利于本节课进行,又培养了学生预习复习的学习习惯.
2.只有学生自己动手、动脑、动口才能真正把知识学到手,才能培养思维能力、计算能力、表达能力、分析问题解决问题能力.因此课堂教学一定以学生为主体,体现主体参与.
3.学生的回答不会像教案写的那样标准,教师要因势利导,帮助学生提高分析能力.
www.shulihua.net
w。w-w*k&s%5¥u
www.shulihua.net
w。w-w*k&s%5¥u
教案 二项式定理及应用
教学目标:1.掌握二项式定理和性质以及推导过程。
2.利用二项式定理求二项展开式中的项的系数及相关问题。
3.使学生能把握数学问题中的整体与局部的关系,掌握分析与综合,特殊和一般的数学思想。
教学重点;二项展开式中项的系数的计算。
教学过程:
复习引入:
1.的展开式,项数,通项;[来源:www.shulihua.net]
2.二项式系数的四个性质。
例题
二项式定理及二项式系数性质的简单应用:
例1 (1) 除以9的余数是_____________________
(2)=_______________
A. B. C. D.
(3)已知
则____________________
(4)如果展开式中奇数项的系数和为512,则这个展开式的第8项是( )
A. B. C. D.
(5)若则等于( )
A. B. C. D.
小结1.(1)注意二项式定理的正逆运用;
(2)注意二项式系数的四个性质的运用。
二项展开式中项的系数计算:[来源:www.shulihua.net]
例2 (1)展开式中常数项等于_____________.
(2)在的展开式中x的系数为( )
A.160 B.240 C.360 D.800
(3)已知求:
[来源:www.shulihua.net]
小结2. (1)局部问题抓通项;[来源:www.shulihua.net]
(2)整体系数赋值法。
三 课堂练习
(1)展开式中,各系数之和是( )
A.0 B.1 C. D.
(2)已知的展开式中的系数为,常数的值是_________
(3) 的展开式中的系数为______________-(用数字作答)
(4)若,则
A.1 B.0 C.2 D.
四 课堂小结
五 作业
www.shulihua.net
w。w-w*k&s%5¥u
www.shulihua.net
w。w-w*k&s%5¥u
课件44张PPT。1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质自主学习 新知突破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.(a+b)n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:
(a+b)11 1
(a+b)21 2 1
(a+b)31 3 3 1
(a+b)41 4 6 4 1
(a+b)51 5 10 10 5 1
(a+b)61 6 15 20 15 6 1
[问题1] 你从上面的表示形式可以直观地看出什么规律?
[提示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;在相邻的两行中,除1以外的其余各数都等于它“肩上”两个数字之和.
[问题2] 计算每一行的系数和,你又看出什么规律?
[提示2] 2,4,8,16,32,64,…,其系数和为2n.杨辉三角的特点相等和二项式系数的性质相等 2n 1.在(a+b)10的二项展开式中与第3项二项式系数相同的项是( )
A.第8项 B.第7项
C.第9项 D.第10项2.在(1+x)n(n∈N*)的二项展开式中,若只有x5的系数最大,则n等于( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析: 只有x5的系数最大,x5是展开式的第6项,第6项为中间项,展开式共有11项,故n=10.
答案: C
3.已知(1-x)5=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5,则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)的值等于________.
解析: 依题可得a0+a2+a4=-(a1+a3+a5)=16,
则(a0+a2+a4)(a1+a3+a5)=-256.
答案: -256合作探究 课堂互动与“杨辉三角”有关的问题 如图所示,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,求S19.
[思路点拨] 解答本题可观察数列的各项在杨辉三角中的位置,把各项还原为各二项展开式的二项式系数,利用组合的性质求和.
[规律方法] 解决与杨辉三角有关的问题的一般思路是:
(1)观察:对题目要横看、竖看、隔行看、连续看,多角度观察;
(2)找规律:通过观察找出每一行的数之间,行与行之间的数据的规律.1.(1)如图所示,满足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n行(n≥2)的第2个数是________;(2)如图是一个类似杨辉三角的递推式,则第n行的首尾两个数均为________.二项展开式系数和问题 已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.求:
(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)a0+a2+a4+a6;
(4)|a0|+|a1|+|a2|+…+|a7|. [思路点拨] 2.若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求:
(1)a1+a2+…+a7;
(2)a1+a3+a5+a7;
(3)a0+a2+a4+a6.二项式系数的性质 [思路点拨] [规律方法] 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.
【正解】 设(2x-1)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn.且奇次项的系数和为A,偶次项的系数和为B.
则:A=a1+a3+a5+…,B=a0+a2+a4+a6+…
由已知可知:B-A=38.
令x=-1,得:a0-a1+a2-a3+…+an(-1)n=(-3)n,
即:(a0+a2+a4+a6+…)-(a1+a3+a5+a7+…)=(-3)n,谢谢观看!