内容正文:
6.3.2 二项式系数的性质
6.3.2 二项式系数的性质
1、二项式定理:
二项式系数:
通 项:
回顾旧知
1.计算(a+b)n展开式的二项式系数并填入下表:
通过计算填表,你发现了什么?
n (a+b)n展开式的二项式系数
1
2
3
4
5
6
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
每一行的系数具有对称性
除此以外还有什么规律呢?
新知探究
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
上表写成
如下形式:
1 7 21 35 35 21 7 1
… … … … … …
1 Cn-11 Cn-12 …… Cn-1k-1 Cn-1k …… Cn-1n-2 1
能借助上面的表示形式发现一些新的规律吗?
新知探究
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
上表写成
如下形式:
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.
新知探究
杨辉三角
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,记载着类似右侧的表:
新知探究
早在我国南宋数学家杨辉1261年所著的 《详解九章算法》二项式系数表,在书中 说明了表里 “一”以外的每一个数都等于它肩上两个数的和;指出这个方法出于《释锁》算书,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帕斯卡(1623-1662)首先发现的,他们把这个表叫做帕斯卡三角.这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早五百年左右.
新知探究
展开式的二项式系数依次是:
从函数角度看, 可看成是以r为自变量的函数 ,其定义域是:
当n= 6时,
其图象是7个孤立点
f(r)
r
6
3
O
6
15
20
1
二项式系数的性质
新知探究
1).对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
这一性质可直接由公式
得到.
图象的对称轴:
f(r)
r
6
3
O
6
15
20
1
新知探究
2).增减性与最大值
所以 相对于 的增减情况由 决定
由:
可知,当 时,
二项式系数是逐渐增大的,由对称性可知它的后半部分是逐渐减小的,且中间项取得最大值
新知探究
f(r)
r
n
O
O
n
f(r)
n为奇数
n为偶数
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 和 相等,且同时取得最大值
新知探究
3).各二项式系数的和
在二项式定理中,令 ,则:
这就是说, 的展开式的各二项式系数的和等于
同时由于 上式还可以写成:
这是组合总数公式.
新知探究
一般地, 展开式的二项式系数有如下性质:
(1).
(2).
(3).当 时,
(4).
当 时,
新知探究
例1.证明: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.
在展开式
证明:
得
即
赋值法
中
=2n-1
(1).已知 ,那么 = ;
(3).在(a+b)20展开式中,与第五