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3.3 课时1 二项式定理与杨辉三角 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教B版(2019)选择性必修2

日期:2025-02-11 科目:数学 类型:高中学案 查看:94次 大小:290453B 来源:二一课件通
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    二项式定理与杨辉三角 学习目标 1.能用多项式运算法则和计数原理推导二项式定理. 2.能应用定理对二项式进行展开,会求特定的项或系数. 学习活动 情境导入: 小张在进行投篮练习,共投了10次,只考虑是否投中,那么不难知道,投篮结果可以分成11类:投中0次,投中1次,投中2次……投中10次. 而投中0次只有1(即)种情况,投中1次有.种情况,投中2次有.种情况…投中10次有种情况. 因此,小张投篮10次,结果共有 . 种情况.那么上式的结果是多少呢? 目标一:能用多项式运算法则和计数原理推导二项式定理. 任务:通过探究(a+b)2,(a+b)3的展开式的形成过程,推导(a+b)n的展开式. 写出下列式子的展开式: (1)(a+b)1; (2)(a+b)2; 参考答案: (3)(a+b)3. 参考答案: 从(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b) ①出发,观察 中右边各项是如何形成的,由此总结出一般规律. 问题1:(a+b)3展开式中,a2b是如何得到的?a3,ab2,b3呢? 参考答案: 注意到(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b),而展开式中的任何一项都是在右边3个括号中各取一个字母相乘得到的(例如,第一个括号取a,第二个取b,第三个取a,则得到a2b),因此展开式中每一项都一定是3次项,即展开式中只能含有a3,a2b,ab2,b3. 问题2:根据以上分析,你能否用组合数表示(a+b)3的展开式中a2b的个数?a3,ab2,b3的个数分别如何表示? 参考答案: 要得到a2b,①式右边的三个括号中,要有1个取b(剩下的2个均取a),因此共有个a2b. 同理可知,①式右边展开后有个ab2. 类似地,a3可以看成①式右边的3个括号中取0个b得到的结果,而b3可以看成①式右边的3个括号中取3个b得到的结果,因此 . 问题3:(a+b)4的展开式是什么?(a+b)n(n∈N*)呢? 参考答案: . 【概念讲解】 一般地,当n是正整数时,有 上述公式称为二项式定理,等式右边的式子称为(a+b)n的展开式,它共有n+1项,其中 是展开式中的第k+1项(通常用Tk+1表示),称为第k+1项的二项式系数,我们将称为二项展开式的通项公式. 注意:通项公式中,要求n是正整数,k是满足0≤k≤n的自然数,以后不再声明. 思考:观察二项式定理,你能发现它有哪些特点吗? 【归纳总结】 二项式定理的特点: (1)二项式展开式的项数为n+1项,比二项式的指数大1; (2)每一项的次数均为n,与左边的幂指数相等; (3)各项中字母a的次数由n逐项减1到0,按降幂排 列,同时,字母b的次数由0逐项加1到n,按升幂排列; (4)各项的二项式系数是 这是一些组合数. 另外:通项公式表示二项展开式的第k+1项,而不是第k项;该项的二项式系数是,而不是. 目标二:能应用定理对二项式进行展开,会求特定的项或系数. 任务1:利用二项式定理,求二项展开式. 写出(2-x)5的展开式. 参考答案: 在二项式定理中,令a=2,b=–x,n=5,可得 练一练: 写出(1+x)6的展开式. 参考答案: 在二项式定理中,令a=1,b=x,n=6,可得 任务2:由通项公式,完成下列问题. 问题1:求二项式的展开式中第6项的二项式系数和第6项的系数. 参考答案: 由已知得二项展开式的通项为 ∴第6项的二项式系数为=6, 第6项的系数为·(-1)5·2=-12. 【归纳总结】 二项式系数与项的系数的区别 二项式系数只与各项的项数有关,而且与a,b的值无关; 项的系数指的是该项除变量外的常数部分,它不仅与各项的项数有关,而且与a,b的值有关. 问题2:已知在的展开式中,第6项为常数项. (1)求n; (2)求含x2项的系数; 参考答案: 通项公式为. (1)∵第6项为常数项, ∴k=5时,有,即n=10. (2)令,得, 所求的系数为. 【归纳总结】 求形如(a+b)n(m∈N+)的展开式中与特定项相关的量的步骤: 1.利用二项式定理写出二项展开式的通项公式 ,常把字母和系数分开写(注意特号不要出错); 2.根据题目中的相关条件(如常数项要求指数为零,有理项要求指 ... ...

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