内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质
第6章计数原理
人教A版2019必修第三册
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.
同学们根据二项式定理写出(a+b)n(n=1,2,3,4,5,6)的二项式系数.可以写成如下形式:
情境引入:
这个表在我国宋代数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,所不同的只是这里的表是用阿拉伯数字表示,在那本书里用汉字表示的,这个表称为“杨辉三角”.在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡发现的,杨辉三角的发现比欧洲早500年左右,由此可见我国古代在数学方面的成就.
问题 你能利用上述规律写出下一行的数值吗?
提示 根据规律下一行的数值分别是:1 7 21 35 35 21 7 1.
1. 二项式定理:
复习巩固:
2. 通项公式:
3. 二项式系数:
探究 用计算工具计算(a+b)n的展开式的二项式系数,并填入下表中.
n (a+b)n的展开式的二项式系数
1
2
3
4
5
6
通过计算,填表,你发现了什么规律?
(a+b)1
(a+b)2
(a+b)3
(a+b)4
(a+b)5
(a+b)6
杨辉三角
上表中蕴含着许多规律:
(1) 同行中,两端都是1,与两端等距离的项的系数相等;
(2) 在相邻的两行中,除1以外,每一个数都等于它“肩上”两个数的和,事实上,设表中任一不为1的数为 ,那么它肩上的两个数分别为 和 ,即
对于 展开式的二项式系数
从函数角度看, 可看成是以r为自变量的函数 ,其定义域是
下面从函数角度分析二项式系数:
对于确定的n,我们还可以画出它的图象. 例如,当n=6时,函数 的图象是右图中的7个孤立点.
r
f(r)
O
1
2
3
5
10
15
20
4
5
6
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
1. 对称性
由此我们可得二项式系数有以下性质:
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
r
f(r)
O
1
2
3
5
10
15
20
4
5
6
事实上,这一性质可直接由公式 得到.
图象的对称轴为
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
2. 增减性与最大值
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
3. 各二项式系数的和
思考
即
这就是说,(a+b)n的展开式的各二项式系数的和等于
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
例3 求证: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.
证明:
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.
思考
课堂练习
解:
证明:
n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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
1 10 45 120 210 252 210 120 45 10 1
解:
随堂检测
1.(1+x)2n+1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
2.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.-1
C.1 D.2
解析 令x=-1,则原式化为
[(-1)2+1][2×(-1)+1]9
=a0+a1(2-1)+a2(2-1)2+…+a11(2-1)11,
∴a0+a1+a2+…+a11=-2.
答案 A
3.在(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)6的展开式中,x2的系数为__________.
答案 35
5. 设 (1-x)15=a0+ a1x+ a2x2+...+ a15x15
求: (1) a1+ a2+ a3+ a4+...+ a15
(2) a1+ a3+ a5+...+ a15
解:(1)令x=0可得115=a0,则a0=1
令x=1可得015=a0+a1+a2+...+a15,
所以 a1+a2+...+a15=-a0=-1.
(2)令x=-1 可得 215=a0-a