内容正文:
5.4 二次项定理
第五章
计数原理
北师大版2019选择性必修第一册·高二
学 习 目 标
1
2
3
理解二项式定理的推导过程,掌握二项展开式的结构与通项公式.
能利用二项式定理展开二项式,会求特定项的系数;理解二项式系数与项的系数的区别.
了解杨辉三角与二项式系数的性质,体会“从特殊到一般”的数学思想.
知识回顾
多项式乘法:
组合数:
.
表示从n个元素中选个组合数
知识回顾
问题1:展开后有多少项?各项的形式是什么?
有 5项;形式为.
系数是6;从4个中选2个取(其余取a),即6.
问题2:中的系数是多少?如何得到这个系数?
问题3:能否猜想的展开形式?
新知探究
问题1:,展开式中每一项的形式是什么?
展开式中每一项的形式是 ,由个因式中选个取,其余取得到.
问题2:的同类项有多少个?对应的系数是什么?
所以.
探究1:二项式定理
的同类项有个;
系数为.
新知探究
可简记为:
探究1:二项式定理
.
的展开式中共有种不同的同类项:,相应的个数为个.
根据分类加法计数原理,其展开式为
新知探究
可简记为:
二项展开式:等号右边的多项式(共项).
二项式系数:
通项公式:第项为
探究1:二项式定理
.
二项式定理
即时训练:
1.的展开式中,第3项的二项式系数是 ______,第3项的系数是 ______.
2.写出的通项公式,并指出第4项的表达式.
新知探究
探究1:二项式定理
即时训练:
2.写出的通项公式,并指出第4项的表达式.
解 通项
可简记为:
二项展开式:等号右边的多项式(共项).
二项式系数:
.
二项式定理
通项公式:第项为
例题精讲
例1 求的展开式.
分析 令二项式定理中直接代入公式.
解 =
典例分析
例2 求的展开式.
分析 令逐项计算二项式系数与的乘积.
解
.
例题精讲
例3 求的展开式
分析 令,注意
解
典例分析
① 展开二项式的核心:代入二项式定理公式,明确a、b的对应项;
② 系数计算:注意b含系数或负号时,需将其纳入bk的计算;
③ 通项的应用:若只需某一项,直接用Tk+1计算,无需展开全部项.
=.
典例分析
例4 求展开式中的系数.
解 通项=,
求特定项系数的步骤:
① 写出通项公式,明确a、b的形式;
② 根据目标项的次数确定k的值;
③ 代入k计算该项的系数.
令,
则
故系数为-280.
杨辉三角
当n依次取1,2,3,…时,
问题1:杨辉三角中第n+1行的数字与(a+b)n的二项式系数有什么关系?
新知探究
探究2:二项式系数的性质
图中的表叫作二项式系数表,
(a+b)n”展开式的二项式系数如图.
历史上也称为杨辉三角.
第n+1行的数字就是(a+b)n的二项式系数(如第3行对应的系数).
(a+b)1………………
(a+b)2………………
(a+b)3……………
(a+b)4……………
(a+b)5…………
(a+b)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
(a+b)1………………
(a+b)2………………
(a+b)3……………
(a+b)4……………
(a+b)5…………
(a+b)6………
……………………………………………
杨辉三角
问题2:观察杨辉三角,二项式系数有哪些性质?
新知探究
探究2:二项式系数的性质
杨辉三角中数字关于中间位置对称,
每个数等于“肩上”两数之和,
对称性:
递推性:
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
(a+b)1………………
(a+b)2………………
(a+b)3……………
(a+b)4……………
(a+b)5…………
(a+b)6………
……………………………………………
杨辉三角
新知探究
探究2:二项式系数的性质
杨辉三角中数字关于中间位置对称,
每个数等于“肩上”两数之和,
对称性:
即时训练:求证:.
递推性:
证明 (a+b)n
.
令,
则.
和为:
二项式系数的性质
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
课堂练习
1.求的展开式.
巩固训练
2.求的展开式(写出前3项).
3.求的展开式中的系数.
课堂练习
1.求的展开式.
巩固训练
解 =8.
2.求的展开式(写出前3项).
解 =
3.求的展开式中的系数.
解 通项
,
令2,
解得k=1,
所以,
所以展开式中的系数为6.
课堂小结
基本知识:
(1) 二项式定理:
(2) 通项公式:
基本方法:
基本思想:
(3) 二项式系数的性质:
对称性、递推性,和为
公式应用法
通项定位法
赋值法
特殊到一般的归纳思想
转化与化归思想
分类与整合思想
基础作业:
课本习题5-2A组第1,2,3题.
拓展练习:
课本习题5-2B组第1,2题.
布置作业
感谢聆听!
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