内容正文:
4 二项式定理
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4.2 二项式系数的性质
2
◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 杨辉三角
探究点二 二项式系数和、各项系数和
探究点三 二项式的最值问题
3
【学习目标】
1.理解和掌握二项式系数的性质,并会简单应用.
2.理解和初步掌握赋值法及其应用.
3.通过学习,培养学生逻辑推理、数学运算的核心素养.
4
知识点一 二项式系数表
1.从第一项起至中间项,二项式系数逐渐______,随后又逐渐______.
2.表中每行两端都是1,而且除1以外的每一个数都等于它“肩上”的两个数之____.
增大
减小
和
课 前 预 习
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)二项式系数表中第行共有 项.( )
√
(2)第行斜列中(从右上到左下)前个数的和等于第行斜列中第 个
数. ( )
√
课 前 预 习
6
知识点二 二项式系数的性质
1.对称性
在 的展开式中,与_________________的两个二项式系数相等,即
, , , .
首末两端“等距离”
2.增减性与最大值
当时,随的增大而______;由对称性知,二项式系数的后半部分,随
的增大而______.当是偶数时,中间的一项_ ___取得最大值;当 是奇数时,中间的
两项_ ____与_____相等,且同时取得最大值.
增大
减小
课 前 预 习
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3.各二项式系数的和
① ____;
② ______.
课 前 预 习
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【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)二项展开式的二项式系数的和为 .( )
×
(2)二项展开式中系数最大的项与二项式系数最大的项一定相同.( )
×
(3)在 的展开式中二项式系数最大的项是第5项和第6项.( )
√
(4)在 的展开式中系数最大的项是第5项和第6项.( )
×
课 前 预 习
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探究点一 杨辉三角
例1 如图所示,在由二项式系数构成的杨辉三角中,第
行中从左至右第14个数与第15个数的比为 ,
则 ( )
C
A.40 B.50 C.34 D.32
[解析] 次数为的二项式的展开式中第 项的二项式系数为,
所给杨辉三角形中第 行的第14个数和第15个数分别为与,
,整理得 ,解得 ,故选C.
课 中 探 究
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变式 我国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》中给出了著名的
杨辉三角,如图,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的.以
下关于杨辉三角的猜想中错误的是( )
D
A.由“与首末两端‘等距离’的两个二项式系数相等”猜
想:
B.由“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”猜想:
C.由“第行所有数之和为 ”猜想:
D.由“,, ”猜想:
课 中 探 究
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[解析] 对于A,由组合数的性质可得 ,故A中猜想正确;
对于B,由组合数的性质可得 ,故B中猜想正确;
对于C,由二项式系数和的性质可得 ,
故C中猜想正确;
对于D, ,故D中猜想错误.
故选D.
课 中 探 究
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[素养小结]
研究杨辉三角的性质,实质上是研究二项展开式的二项式系数(即组合数)的
性质,求解这类题一般要观察、猜想、归纳杨辉三角横向、竖向、斜向的各个
数之间的关系.
课 中 探 究
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探究点二 二项式系数和、各项系数和
例2 设 .
解:令,得 .
令,得 .
(1)求 的值;
.
(2)求 的值;
解: 由得 ,
.
课 中 探 究
14
(3)求 的值;
解: 由得 ,
.
令,得, .
(4)求 的值.
解: 的展开式的通项为
,, ,
,,且 .
.
课 中 探 究
15
变式(1) 已知 的展开式中二项式系数之和为32,则各项系数之和
为_____.
243
[解析] 的展开式中二项式系数之和为32,,解得 .
令,代入可得各项系数之和为 .
课 中 探 究
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(2)(多选题)若 ,其中
,,, , 为实数,则( )
ABC
A. B.
C. D.
[解析] 设,则原式转化为 ,
令,得,故A正确;
展开式的通项为, , 1,2,3,4,5,则,
,即,故B正确;
令 ,得,所以 ,故C正确;
令,得,则 ,故D错误.
故选 .
课 中 探 究
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[素养小结]
赋值法是解决二项展开式中项的系数和问题的常用方法.一般地,若
,则展开式中各项系数之和为 ,奇数
项系数之和为 ,偶数项系数之和为
.
课 中 探 究
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探究点三 二项式的最值问题
例3 在 的展开式中,
解: 的展开式的通项为 .
(1)求二项式系数最大的项;
易知展开式中共9项,则二项式系数最大的项为中间项,即为第5项,
该项为 .
课 中 探 究
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(2)系数的绝对值最大的项是第几项?
解:设第 项系数的绝对值最大,
则即整理得
于是或 .
故系数的绝对值最大的项是第6项和第7项.
课 中 探 究
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变式 已知 的展开式中第3项与第6项的二项式系数相等,求
的展开式中:
(1)所有二项式系数之和;
解:因为的展开式中第3项与第6项的二项式系数相等,
所以 且,解得 ,
所以 展开式的二项式系数之和为
.
课 中 探 究
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(2)系数绝对值最大的项.
解:展开式的通项为 ,
, .
设的展开式中第 项的系数的绝对值最大,
则解得,又,所以 ,
所以 的展开式中系数绝对值最大的项为
.
课 中 探 究
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[素养小结]
(1)根据二项式系数的性质可知,当为奇数时,中间两项的二项式系数最大;当
为偶数时,中间一项的二项式系数最大.
(2)求展开式中系数最大的项与求二项式系数最大的项是不同的.求展开式中
系数最大的项,一般采用列不等式(组),解不等式(组)的方法求解.一般地,如
果第项的系数最大,则与之相邻的两项(第项、第 项)的系数均不大
于第项的系数,由此列不等式组可确定的范围,再依据来确定 的值,
即可求出系数最大的项.
课 中 探 究
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