内容正文:
新人教A版 数学 选择性必修 第三册 第六章 6.3.1 二项式定理
6.3.1 二项式定理(第1课时)教学设计
一、教学内容解析
《6.3.1二项式定理》是《普通高中教科书数学》(人教A版)选择性必修第三册第六章第三部分第一节的内容.二项式定理是初中乘法公式的推广, 是排列组合知识的具体运用,是学习概率的重要基础,具有较高应用价值和思维训练价值.在计数原理之后学习二项式定理, 一方面是它的证明要用到计数原理,是计数原理的一个应用,另一方面也是为后面学习随机变量及分布做准备.可见二项式定理是一个承上启下的内容.
二、学情分析
学生以前学习与本课程有关的乘法公式中的平方、立方公式、多项式乘法、数学归纳法、排列组合、组合数公式、组合数性质,本节课问题设置由易到难,符合学生的认知心理.
3、 教学目标
1.知识与技能目标:能利用计数原理证明二项式,掌握二项式系数、通项公式,能用二项式定理解决一些简单问题.
2.过程与方法目标:通过小组合作探究得出二项式定理的形成过程,培养学生观察、分析、归纳的能力,增强团结意识,体会从特殊到一般的思维方式.
3.情感态度与价值观:学生增强民族自豪感,感受到数学文化美.
四、教学重、难点
重点:二项式定理的推导及其简单应用.
难点:二项式系数的推导.
五、教学方法
归纳法、观察法、类比法等.
六、教学媒体运用
教科书、多媒体.
七、教学过程设计
(一)创设情境
杨辉是中国南宋末年数学家、教育家.“杨辉三角”出现在杨辉编著的《详解九章算法》一书中,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物理学家帕斯卡首先发现的,他们把这个表叫做帕斯卡三角,但是杨辉三角的发现要比欧洲早500年左右.
问:杨辉三角的这七行数字表达的是什么内容?
思考:那么第n行数字对应什么?
【设计意图】让学生了解我国古代数学家杨辉及其成就,增强民族自豪感,并且让学生受到数学文化的熏陶,培育数学素养,激发学生学习兴趣,再通过提问引出本节内容.
(二)探究新知
探究1:(a+b)(a+b)=a2+2ab+b2
两个容器中有相同的a、b玻璃球各一个,从每个容器中取一个球,有多少不同的结果?
不同结果
分析结果
以b球为例
b球组合数
探究2:= (a+b)(a+b)(a+b) =
三个容器中有相同的a、b玻璃球各一个,从每个容器中取一个球,有多少不同的结果?
不同结果
分析结果
以b球为例
b球组合数
探究3:的展开式 (学生板书)
= (a+b)(a+b) … (a+b)=
n个(a+b)
概念形成: 上述公式叫做二项式定理,右边的多项式叫做 (a+b)n 的二项展开式,其中各项的系数叫做二项式系数式中 叫做二项展开式的通项,用 表示,即通项为展开式的第k+1项:.
思考:二项式展开式的特点是什么?
答:1.字母a按降幂排列,次数由n 递减到0;字母b按升幂排列,次数由0递增到n;
2.各项中a与b的指数和等于幂指数. (预想)
问:在二项式定理中,若设a=1, b=x,则得到公式?(学生板书答案)
(预想)
【设计意图】从摸球入手,通过小组合作探究,分析不同结果,让学生归纳总结出的展开式及其特点,增强了学生合作意识,并且调动了学生参与课堂的积性,激发学生探索新知的欲望.这一过程从特殊到一般的探求法,提高学生的数学抽象素养.
(四)例题讲解
例2 (1)求的展开式的第4项的系数.(学生板书)
分析:此时通项公式中的换成了,把赋值为7,把赋值为4,化简即可.
解:
因此,展开式第4项的系数是280.
(2)求的展开式中的系数.
分析:此时把通项公式中的换成了,把赋值为6,化简后把的指数赋值为2,化简求解.
解:(2)的展开式的通项是
因此,的系数是.
总结:用通项解特殊某项.
【设计意图】此例题区分二项式系数和系数是两个不同的概念,巩固公式的应用,让学生自行总结出通项公式的用途,此题的就是,也让学生感受到转化划归的数学思想.
(五)练习巩固
1.(2020.全国卷)求常数项是 (用数字作答)
2.(2019.全国卷Ⅲ)展开式中含的系数为 .
【设计意图】让学生接触高考题型,明白只要打好基础、掌握方法,高考题也能解决.
(六)课堂小结
1.二项式定理:
2.二项式系数依次是 ,….
3.通项公式(k=0,1,…, )
4.数学思想:特殊到一般. [5]
【设计意图】 梳理本节课的学习脉络,提高学生发现、提出、分析、解决数学问题的能力,提出研究数学问题的一般方法即从特殊到一般,一般到特殊解决问题.
6.作业
1.完善本节思维导图;
2.《练与测6.3.1》
(1)必做:A级
(2)选做:B级
【设计意图】学生对本节课重点知识的进行巩固训练,提升运用所学知识解决问题的能力.
板书设计
例题
思想方法
特殊到一般
区别
各项系数
二项式
系数
,….
特殊某项
通项
内容
6.3.1二项式定理
二项式定理
八、教学反思
学生只是简里地记了二项式的形式,却对于其背后的含义和特点缺乏深入的理解.因此,在今后的教学中,我将更加注重对二项式的定义和含义的讲解,引导学生从概念上理解二项式的特点,从而更好地理解二项式定理的应用.我发现学生在应用二项式定理进行展开时,往往容易出错.尤其是在多项式次数较高、系数较复杂的情况下,学生常常会出现漏项、错项等错误.这主要是因为他们在计算过程缺乏系统性和条理性,没有严格按照二项式定理的规则进行展开,为了帮助学生提高计算的准确性,我将教学中强调对计算步骤的规范性和严谨性,教导学生如何有条理地进行展开.
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