二项式定理
课题:二项式定理 【板书】
教学目的:
认知领域
(1)使同学们掌握二项式定理的结论及其证明方法
(2)二项式展开式通项。
情感领域:
使同学们学会用变换的观点看问题
重点 :二项式定理及通项
难点 :二项式定理及通项、证明方法的灵活应用
教学方法:启研法
教学过程:
1、复习提问:
师:(a+b)2、(a+b)3的展开式是什么?
生:(a+b)2=a2+2ab+b2 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
导言:观察上面两式的共同特点,我们能否得到当指数n∈N时二项式展开式的统一形式,这就是这节课我们要共同学习的内容。
2、新课
【板书】一、二项式定理及证明:
(1)二项式定理
(a+b)n= an+ an-1b+…+ an-rbr+…+ bn (n∈N)
师:对于自然数命题可用数学归纳法证明,同学们课后可自己阅读247页至248页定理证明部分,下面我们不妨换个角度来证明这个问题。
【板书】证明:(a+b)n= ,则展开式的每一项都可以看成由n个括号内取一个 字母(a或b)相乘的结果,则arbn-r 项可看成是n个括号有r个括号取a,余下n-r个括号取b 相乘.如此取法的个数是C ,所以展开式的通项公式是Tr+1= an-rbr
所以 (a+b)n= an+ an-1b+…+ an-rbr+…+ bn (n∈N)
(2) 展开式的通项公式是Tr+1= an-rbr (r=0、1、……n)
(3)特例:(1+x)n = xn+ x1+…+ xr+…+ xn (n∈N)
展开式的通项公式是Tr+1= xr (r=0、1、……n)
师:(4) (a+b)n的二项展开式的性质
项数:展开式共有n+1项
指数:a的指数从n依次减1,最后为0; b的指数从0依次增1,最后为n;每项中a、b的指数和为n.
系数:各项系数依次为 、 、 、… … 。
【板书】二、应用
例1、二项式(2x- )4的展开式
证明一:(2x- )4
=C (2x)4+C (2x)3(- )+C (2x)2(- )2+C (2x)(- )3+C
=16x4-48x+6x-2-x-5+ x-8
师:我们可以看到上式的第二项直接展开时比较繁琐,能否先化简再展开。
生:(2x- )4= (4x3-3)4
= [ C (4x3)4+C (4x3)3(-3)+C (4x3)2(-3)2+C (4x3)(-3)3+C (-3)4 ]
= [44x12+44(-3)x9+4236x6-27×42X3+34]
=16x4-48x+6x-2-x-5+ x-8
【板书】例2、求(3 - )10的展开式中第4项二项式系数、第4项系数、第4项
解:展开式的通项公式是Tr+1= (3 )10-r(- )r (r=0、1、……10)
(1) 展开式中第4项二项式系数: C =120
(2) 展开式中第4项系数: C 37(- =-77760
(3) 展开式中第4项: C (3 )7(- =-77760
师:由本题我们应体会到二项式展开式中第n项二项式系数、第n项系数、第n项的区别。
3、练习
(1)、若n∈N ( +1)n= an+bn (an、bn∈Z) 则 bn的值
A、一定是奇数 B 、一定是偶数
C、 与n奇偶性相反 D、与n奇偶性相同
生:(1+ )n=
+ 1+ ( )2+ ( )3+…+ r+…+ ( )n
(n∈N)
∴bn= + ( )2+ ( )4+…… =1+2 +22 +23C +……
∴bn是奇数 选择A
(2)、 已知在( 展开式里,前三项的系数成等差数列,求展开式中所有的有理项.
师:由于题目与展开式中具体的项有关,故要用通项公式解题,而在通项公式Tr+1= 中,n、r均未知,根据题意可由已知条件列关于n的方程先求n,再求r.
生:∵Tr+1= =
展开式前三项系数为 ,由题意,它们成等差数列
∴有
解之得n=8或n=1(舍)∴Tr+1= .
由题意,∴4- 必须是整数,且0≤r≤8,r∈Z∴r=0,4,8,
∴展开式里的有理项有三项,它们分别是T1= =x4
T5= = , T9= = .
4、【板书】思维拓展
求(x+y+z)10 中x2y3z5项的系数
师:这是三项的展开问题,可先把其中两项结合即可转化成二项展开问题
生一:(x+y+z)10=[ (x+y)+z]10
展开式中含 z5项为 C (x+y) z5
而(x+y)5展开式中含 x2 项为 C x2y3
所以 (x+y+z)10 中x2y3z5项为 C z5C x2y3
即(x+y+z)10 中x2y3z5项的系数为 C C
生二:(x+y+z)10=
x2y3z5项相当于10个括号中,5个括号取z,3个括号取y,余下2个括号取x相乘的结果. 即(x+y+z)10 中x2y3z5项的系数为 C C
师:法一使用的是二项式定理的结论,法二使用的是定理证明的方法,同学们对比一下两种方法的不同。
5、小结:本节课我们介绍了二项式定理及应用,同学们需要注意的是定理证明的方法也有一定的使用价值。
6、作业:1、( 的展开式中有理项个数是多少?(17项)
2、253页第5题
7、板书设计
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一、定理及证明
(1)
(2)
(3) |
二、应用
例1
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例2 |
三、思维拓展 |
8、教学后记