内容正文:
5.4.2 二项式系数的性质
作者编号:、32200
被誉为“世界七大奇迹”之一的古埃及的金字塔,以其宏伟的气势、严密的结构、精美绝伦的整体外观让世界叹服.而数学上也有“金字塔”,这就是二项式(a+b)n的展开式在n=1,2,…时的二项式系数而垒成的金字塔,称为杨辉三角,它是我国南宋数学家杨辉首先发现的,比欧洲的帕斯卡整整早发现了500年左右.
新课导入
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1.了解杨辉三角,会用杨辉三角求二项式乘方次数较小时的各项的二项式系数.
2.理解二项式系数的性质并灵活运用.
学习目标
作者编号:、32200
当n依次取1,2,3,...时,(a+b)n展开式的二项式系数如图.
如图的表叫作二项系数表,历史上
也称为杨辉三角.
观察右图,你发现什么规律?
①在同一行中,每行两端都是1,与这两个1“等距离”的二项式系数相等.
对称性
变化趋势:
先增大后减小.
新知讲解
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增减性与最大值
即
因为
当
,即 时,
由对称性知, 时,
Cnk随k的增加而增加;
Cnk随k的增加而减小.
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.
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观察右图,你发现什么规律?
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.
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例1.如图是与杨辉三角有类似性质的三角形数垒,a,b是某行的前两个数,当a=7时,b等于( )
A.20 B.21 C.22 D.23
C
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问题:在二项式定理
(1)令a=b=1;
(2)令a=1,b=-1.
写出所得等式,你能得到什么结论?
解:(1)二项式定理中中,如果令a=b=1,则有
(2)令a=1,b=-1,则有
得
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二项式系数的性质:
(1)二项展开式的二项式系数和为2n.即
(2)奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,且都等于2n-1.
即
归纳总结
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例2.已知(x2-1)n的展开式中,所有的二项式系数之和为1024,求:
(1)n的值;
(2)展开式中含有x6的项和该项的二次项系数.
解:(1)依题意可知2n=1024,因此n=10.
(2)展开式的通项为
要使此项含有x6,必须有20–2k = 6,从而k=7,
因此含有x6的项为
该项的二项式系数是120.
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解:(1)当x=1时,等号左边为(1-2)7=-1,
等号右边为a0+a1+a2+…+a7,
∴a0+a1+a2+…+a7=-1.
当x=0时,a0=1.
∴a1+a2+…+a7=-1-1=-2.
例3.已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.
(1)求a1+a2+…+a7;
(2)求a1+a3+a5+a7;
(3)求|a0|+|a1|+…+|a7|.
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例3.已知(1-2x)7=a0+a1x+a2x2+…+a7x7.
(2)求a1+a3+a5+a7;
(3)求|a0|+|a1|+…+|a7|.
(2)令x=1,得a0+a1+a2+…+a7=-1,①
令x=-1,得a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37,②
①-②,得2(a1+a3+a5+a7)=-1-37,
∴a1+a3+a5+a7=-=-1 094.
(3)由展开式,知a1,a3,a5,a7均为负数,a0,a2,a4,a6均为正数,
∴|a0|+|a1|+…+|a7|=a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7.
由(2)可知,a0-a1+a2-a3+a4-a5+a6-a7=37,
∴|a0|+|a1|+…+|a7|=37=2 187.
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归纳总结
对于(a+bx)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn的展开式,求各项系数和时,可令x=1,得a0+a1+a2+…+an=(a+b)n.
若求奇数项和或偶数项和,可分别令x=1和x=-1,得
两式相加减即可求出结果.
对于形如(ax2+bx+c)n的式子,求其展开式的各项系数和,只需令x=1.
对于(ax+by)n(a,b为常数)的式子,求其展开式的各项系数和,可令x=y=1.
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1.杨辉三角如图所示,杨辉三角中的第5行除去两端数字1以外,均能被5整除,则具有类似性质的行是( )
A.第6行 B.第7行
C.第8行 D.第9行
B
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2.在(a+b)n的展开式中,第2项与第6项的二项式系数相等,则n=( )
A.6 B.7
C.8 D.9
3.(x-1)11的展开式中,x的奇次幂项的系数之和是( )
A.2 048 B.-1 023
C.-1 024 D.1 024
A
D
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根据今天所学,回答下列问题:
1.二项式系数的性质分别是什么?
课堂小结
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