内容正文:
第4章 计数原理
4.4 二项式定理
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课时2 二项式系数的性质
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1.了解杨辉三角.(逻辑推理)
2.掌握二项式系数的性质.(逻辑推理、数学运算)
3.会用赋值法求项(二项式)的系数和.(数学运算)
学习目标
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1.在 的展开式中,二项式系数的最大项是第几项?最大值是多少?在
的展开式中,二项式系数的最大值是多少?
[答案] 在 和 的二项展开式中,都含有2023项,中间一项的二
项式系数最大,即第1012项的二项式系数最大,最大值是 .
2.若 的展开式中只有第5项的二项式系数最大,则 为何值?
[答案] 由二项式系数的性质可知,第5项为二项展开式的中间项,即二项展开式共有9
项,故 .
自主预习
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3. 的展开式的各个二项式系数的和与 , 的取值有关系吗?
[答案] 的展开式的各个二项式系数的和与 , 的值无关,
其和为 .
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)二项展开式中系数最大的项与二项式系数最大的项是相同的.( )
×
(2)二项展开式的二项式系数和为 .( )
×
(3)在 的展开式中,当 为偶数时,二项展开式中中间一项的系数最大.( )
×
(4)在 的展开式中,二项式系数具有对称性,所以 .( )
×
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2. 的展开式中二项式系数最大的项是( ).
C
A. B. C. 和 D. 和
[解析] 展开式的通项公式为 ,
因为 展开式共有8项,所以第4项和第5项的二项式系数最大,
所以 展开式中二项式系数最大的项为 和 ,即 和 .故选C.
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3.在 的二项展开式中,若只有 的系数最大,则 ____.
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[解析] 由题意知, 的展开式中, 的系数就是第6项的二项式系数,因为只有它是二项式系数中最大的,所以 .
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4.若 的展开式中常数项为 ,则展开式中各项系数之和为___.
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[解析] 由 ,只有当 时展开式中才存在
常数项,从而得 ,求得 ,令 ,则各项系数之和为1.
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探究1 杨辉三角
下图是历史上的杨辉三角.
合作探究
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问题1: 各行的数字有什么关系?
[答案] 每一行中的系数具有对称性.
问题2: 第1,2,3,4,5,6行的数字之和各是多少?由此你能猜出第 行的数字之和吗?
[答案] 第1,2,3,4,5,6行的数字之和分别是 , , , , , ,故第 行的数字之和应为 .
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问题3: 第2行的数字2与第1行的各个数字之间有什么关系?
第3行的数字3与第2行的数字之间有什么关系?
第4行的数字4,6与第3行的数字之间有什么关系?
第5行的数字5,10与第4行的数字之间有什么关系?
第6行的数字6,15,20与第5行的数字之间有什么关系?
由此你能得出什么结论?
[答案] , , , , , ,
, , .结论:相邻两行中,除1外的每一个数都等于
它“肩上”两个数的和.
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问题4: 试写出第 行、第 行的数字,并探讨 与 , 之间有什么关系?
[答案] 第 行 1 … … 1
第 行
关系: .
问题5: 杨辉三角有什么作用?
[答案] 利用杨辉三角可以直观看出二项式系数的性质,当二项式的次数不大时,可借助它直接写出各项的二项式系数.
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新知生成
杨辉三角的特点
(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”的两个数的和,即 .
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新知运用
例1 杨辉三角在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中被记载.如
图所示,在杨辉三角中,第15行第15个数是____.(用数字作答)
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[解析] 由杨辉三角知,
第0行:1,
第1行: , ,
第2行: , , ,
第3行: , , , ,
第4行: , , , , ,
由此可得第 行,第 个数为 ,
所以第15行第15个数是 .
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&1& 解决与杨辉三角有关问题的一般思路:(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.
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将杨辉三角中的奇数全部换成1,偶数全部换成0,得到如图所示
的三角数表.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