内容正文:
学案7——6.3.1 二项式定理
一、学习目标
1. 能用计数原理证明二项式定理;
2. 掌握二项式定理及其二项展开式的通项;
3. 能解决与二项式定理有关的简单问题.
二、学习重难点
重点:掌握二项式定理及其二项展开式的通项;
难点:能解决与二项式定理有关的简单问题.
三、学习过程
1. 创设情境,引入新知
问题:(1)今天是星期一,那么7天后的这一天是星期几呢?
(2)如果是15天后的这一天呢?
(3)如果是8100天后的这一天呢?
2. 探究新知
探究:我们知道,, .
(1)观察以上展开式,分析其运算过程,你能发现什么规律?
(2)根据你发现的规律,你能写出的展开式吗?
(3)进一步地,你能写出的展开式吗?
思考1:下面我们再来分析一下形如的同类项的个数.
思考2:依照上述过程,你能利用计数原理,写出,的展开式吗?
思考3:依据上述过程,你能写出展开式吗?
二项式定理:
展开式:等号右边的多项式叫做的 ,展开式中一共有 项.
二项式系数:各项的系数 (k∈{0,1,2,…,n})叫做 .
二项展开式的通项:用表示,即通项为展开式的第项:
二项式定理的辨析:(1)二项展开式有 项。
(2)二项式系数都是 (k=0,1,2,…,n), 它值只与n和k的值 关系,与a,b 关系.
(3)在排列方式上,按照字母a的 排列,从第一项起,次数由n次逐项减少1次直到0次,
同时字母b按 排列,次数由0次逐项增加1次直到n次.
(4)二项式定理对任意的数a, b都成立,若设,,则有
(5)由(4)知,令x=1,得 ,即二项展开式中的二项式系数的和等于 .
3. 应用新知
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(a+b)n展开式中共有n项. ( ) ( )
(2)在公式中,交换a,b的顺序对各项没有影响. ( )
(3)Can-kbk是(a+b)n展开式中的第k项. ( )
(4)(a-b)n与(a+b)n的二项式展开式的二项式系数相同. ( )
4. 能力提升
类型一:求二项展开式的指定项(系数)
例1 (1)展开式中的第3项为 .
(2) 的二项展开式中的常数项为 .(用数字作答)
(3) 的有理项共有( )项
A.4 B.5 C.6 D.8
题型二:求参数值
例2 已知,若的展开式中,常数项等于240,则( )
A.3 B.2 C.6 D.4
题型三:多项式的通项公式
例3 在的展开式中,求:
(1)第6项的二项式系数;
(2)第3项的系数;
(3)常数项.
变式1(三项展开式):已知展开式中有一项是,则 .
变式2(三项展开式):的展开式中项的系数是 .
题型四:二项式定理逆用:化简多项式
例4 .化简: .
例5. 1-2+4-8+…+(-2)n等于 ( )
A.1 B.-1 C.(-1)n D.3n
5. 课堂小结
6. 随堂限时小练
①求的展开式;
②二项式的展开式中第5项为 .
③的展开式中的含x的项是 .
④化简:.
⑤在的展开式中,含的项为 .
6.3.1 二项式定理 学案7答案
判断:(1)×,(2)×,(3)×,(4)√
例1 (1):展开式中的通项为,
所以第项为:,故答案为:.
(2)由题意可知:,
令,所以常数项为.故答案为:
(3)由的通项公式为:,
,,,所以有理项共有6项,故选:C
例2 由二项展开式的通项公式可得,
令,解得,即常数项为,解得. 故选:B
例3 在的展开式中含的项即从5个因式中取4个常数,1个,所以含的项为,
所以含的项的系数是. 故选:.
变式1:3367 解:因为展开式中每一项的次数均为,故;
从而含有的项为,所以,故.
变式2:60 解::将看作个因式相乘,
则得到需从个因式中先选择个因式取,有种不同的取法;
再从剩余个因式中选择个因式取,有种不同的取法,
最后从剩下的因式中取,有种不同的取法,
根据分步乘法计数原理,可得的系数为,
例4
,故答案为:
例5 C 原式=(-2)0+(-2)1+(-2)2+(-2)3+…+(-2)n=(1-2)n=(-1)n.故选C.
1..
2.展开式通项为,.故答案为:15.
3.,令,得:,所以含x的项是,
4.原式
.
5.解法1:,二项式的通项为,
令,则,可求得含的项为.
解法2:,通项,
令,即时,可求得含的项为.
解法3:表示4个相乘,每个相乘时有三种选择,
选x或或.设选a个, b个,则选的有个,其中,
相乘后x的次数为,由,解得或,即在4个相乘时,选2个x、2个,或选3个x、1个,故含的项为.
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