二项式定理教案
●教学目标
(一)教学知识点
1.二项式系数的性质:对称性,增减性与最大值,各二项式系数的和.
2.“赋值法”.
(二)能力训练要求
1.掌握二项式系数的性质,并会简单应用.
2.学会用“赋值法”解决与二项式系数有关的问题.
(三)德育渗透目标
1.提高学生的数学素质.
2.树立由一般到特殊的意识.
●教学重点
1.二项式系数的性质
(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
(2)增减性:∵C 1C1 knkn k
kn
∴当 k< 2
1n 时,二项式系数逐渐增大,由对称性知后半部分是逐渐减小的.
(3)最大值:当 n为偶数时,中间一项(第 2
n +1项)的二项式系数最大,最大值为
C 2nn .
当 n为奇数时,中间两项(第 2
1n 项和第 2
1n +1项)的二项式系数相等,且同时
取最大值,最大值为 C 212
n
或 C 21nn .
(4)各二项式系数和
C 0n +C 1n +C 2n +…+C rn +…+C nn =2n.
2.“赋值法”在解题中的运用.
●教学难点
与二项展开式中系数最大项有关问题的求解.
●教学方法
发现法
●教学准备
投影片一张
内容:课本 P108图 10—9.
●教学过程
Ⅰ.复习回顾
[师生共同活动]
(a+b)n=C 0n an+C 1n an-1b1+…+C rn an-rbr+…C nn bn.
Tr+1=C rn an-rbr.
Ⅱ.讲授新课
[师]通项公式中的 C rn ,我们称其为二项式系数.(a+b)n展开式的二项式系数,当
n依次取 1,2,3…时,如下表所示:
不难发现,它有这样的规律:每行两端都是 1,而且除 1以外的每 1个数都等于它肩上
两个数的和.
[师]能用我们所学知识解释一下吗?
[生]设这一数为 C rn 1 ,其肩上的数则为 C 1rn 和 C rn ,由组合数知识可知:
C rn 1 =C 1rn +C rn .
[师]上表可称为二项式系数表,早在我国南宋数学家 1261年所著的《详解九章算术》
中就有所记载,又称为杨辉三角.此表将二项式系数的性质表现的淋漓尽致.
(打出投影片)
[师]下面结合此表,来看一下二项式系数的主要性质.
同学们看出哪些性质?
[生]对称性.即与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等.
[师]可知为什么呢?
[生]∵ mnnmn CC .
[师]还有什么性质?
[生]增减性与最大值.
当 k< 2
1n 时,二项式系数是逐渐增大的.
当 k> 2
1n 时,二项式系数是逐渐减小的.
当 n是偶数时, 2C
n
n
最大.
当 n是奇数时, 2121 C,C
n
n
n
n
相等,且最大.
[师]上述性质与我们所学二次函数性质有相似之处,因此 C rn 可看成是以 r为自变
量的函数 f(r),其定义域是{0,1,2,…,n}.
(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
[师]可以解释上述性质吗?
[生]∵C kk
knnnnk
n
)!1(
)1()2)(1(
.)1(C 1 k
knk
n
∴当 k
kn 1 >1,即 k< 2
1n 时, 1C
C
k
n
k
n >1,即 knC > 1C kn .
当 k
kn 1 <1,即 k> 2
1n 时, 1C
C
k
n
k
n <1,即 knC < 1C kn .
[师]还有其他性质吗?
[生]∵(1+x)n=C 0n +C 1n x+C 2n x2+…+C rn xr+…+C nn xn,
当 x=1时,2n=C 0n +C 1n +C 2n +…+C rn +…+C nn .
即(a+b)n的展开式的各个二项式系数的和等于 2n.
[师]是否还可发现其他性质呢?
[生]在(a+b)n的展开式中,
令 a=1,b=-1,则可得:
0=C 0n -C 1n +C 2n -C 3n +…=(C 0n +C 2n +…)-(C 1n +C 3n +…)
即 C 0n +C 2n +…=C 1n +C 3n +…
也就是说,在(a+b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的和.
[师]下面看怎样应用这些性质.
[例]已知( 3
1
xx )
n展开式的系数之和比(a+b)2n展开式的系数之和小 240,
求( 3
1
xx )
n展开式中系数最大的项.
分析:由于( 3
1
xx )
n,(a+b)2n展开式的系数之和都是它们的二项式系数的和 .
另外,( 3
1
xx )
n展开式的系数最大项也是其展开式中二项式系数最大项.
解:由题意得:2n=22n-240
∴22n-2n-240=0
即(2n-16)(2n+15)=0
又∵2n+15>0,∴2n-16=0∴n=4.
∴( 3
1
xx )
n=( 3
1
xx )
4
∴( 3
1
xx )
4展开式中二项式系数最大项为第 3项.
即 T3=C 24 ( x )2( 3
1
x )
2=6 3 x
∴( 3
1
xx )
n展开式中系数最大的项为 6 3 x .
Ⅲ.课堂练习
(学生练习,老师讲评)
课本 P110练习 1~3.
.22
2CCC
2)CC(2)CC()CC(
CCCCC
,CCCC
,2CCCCC:.2
.2
1
2
2)4(
;10242CCC)3(
;126C)2(
;CCCCC)1.(1
120
203120
210
3120
210
1
1011
11
3
11
1
11
4
9
9
15
5
15
9
15
10
15
10
16
n
n
n
nnn
n
nnnnnn
n
n
k
nnnn
nnnn
nn
n
k
nnnn
n
n
ba
证明
原式
评述:注意灵活利用二项式系数性质.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,需掌握二项式系数的三大性质:即对称性、增减性和最大值,及二项式
系数之和.
Ⅴ.课后作业
(一)课本 P111习题 10.4 4,5.
(二)1.预习提纲
如何利用二项式定理,通项公式及二项式系数性质解决相关问题?
●板书设计
§10.4.2 二项式定理(二)
二项式系数性质: 例题讲解
①对称性
②增减性及最大值
③二项式系数之和