内容正文:
6.3.1 二项式定理
【学习目标】
1.能运用多项式运算法则和计数原理证明二项式定理,提升逻辑推理的核心素养.
2.掌握二项式定理及二项展开式的通项,提升数学运算的核心素养.
3.能运用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题,提升数学运算的核心素养.
【学习重点与难点】
学习重点:二项式定理的推导及其简单应用
学习难点:二项式系数的推导
【情景导入】
南宋数学家杨辉在其著作《详解九章算法》中收录了一个重要的数字三角形,我们将它称为杨辉三角.观察右边展开式的系数与左边杨辉三角的数字,你能发现什么规律?并填写(a+b)4的展开式.
展开式
如果是,还能用杨辉三角得到展开式系数吗?
【学习过程】
1、 新知探究
【问题1】我们知道
观察以上展开式,分析其运算过程,观察项数、次数你能发现什么规律?
追问1:展开式的项数与二项式的次数有什么关系?
追问2:展开式中每项的结构有什么共同特征?
【归纳】 展开式的特点:
1、的展开式共 项;
2、每一项都是 的结构,且齐 次;
3、a按 排列,次数 ;b按 排列,次数 .
【探究】分析的展开过程,根据多项式乘法法则:
追问3:在合并同类项之前,共几项?每一项的一般形式如何?
【问题2】 如果每项用表示,则k有几种不同情况?对应的系数分别是多少?(从是否选b的角度来考虑)
由以上分析可以得到:= = .
【活动】仿照上述过程,通过小组讨论完成以下表格.
原始展开式有几项?
合并同类项后
剩哪些项?
各项次数之和
各项系数
(用组合数表示)
所以 .
.
【问题3】根据之前的分析,你现在能对的展开式作出合理的猜想吗?
猜想: .
【概念】二项式定理:
一般地,对于任意的正整数,都有
上述公式叫做二项式定理,右边的多项式叫做的 ,其中各项的系数 叫做 ;式中的 叫做二项展开式的通项,用表示.
即通项为展开式的第项为: .
在二项式定理中,若设则得到公式:
【辨一辨】(对的打“√”,错误的打“×”)
1、展开式中共有n项.( )
2、是展开式中的第k项.( )
3、 中a,b的位置可以颠倒 ,即交换a,b的顺序对各项无影响. ( )
二、典例分析
例1:求的展开式.
变式:求的展开式
【思考】观察一下两个展开式,你有什么发现?
结论: .
例2:(1)求的展开式的第4项的系数;
(2)
求 的展开式的第4项的系数;
(3)
求 的展开式的第4项的二项式系数.
【小结】叫做二项式系数,它与第k+1项的系数是 的概念 .第k+1项的系数 .
【课堂练习】教材P31
1、的展开式第6项的系数是( )
A. B. C. D.
2、的展开式中,含的项的系数是 .
三、归纳总结
1、二项式定理:
2、二项式展开的通项:
3、二项式系数:
4、 课后作业
基础作业:课本P31练习2、3
活动作业:探究二项式系数有何性质?
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