《二项式定理》教案(第1课时)
执教人:魏 征
【教学目标】
知识与技能:
1.理解、掌握二项式定理及二项展开式的通项公式;
2.能正确区分“项”、“项的系数”、“项的二项式系数”等概念; 3.能解决二项展开式有关的简单问题. 过程与方法:
1.能从特殊到一般理解二项式定理;
2.培养归纳猜想,抽象概括,演绎证明等理性思维能力. 情感、态度与价值观:
教学过程中,要让学生充分体验到归纳推理不仅可以猜想到一般性的结果,而且可以启发我们发现一般性问题的解决方法.
【教材分析】
二项式定理是初中乘法公式的推广,是排列组合知识的具体运用,是学习概率的重要基础.这部分知识具有较高应用价值和思维训练价值.中学教材中的二项式定理主要包括:定理本身,通项公式,杨辉三角,二项式系数的性质等.
通过二项式定理的学习应该让学生掌握有关知识,同时在求展开式、其通项、证恒等式、近似计算等方面形成技能或技巧;进一步体会过程分析与特殊化方法等等的运用;重视学生正确情感、态度和世界观的培养和形成.
二项式定理本身是教学重点,因为它是后面一切结果的基础.通项公式,杨辉三角,特殊化方法等意义重大而深远,所以也应该是重点.
在教学中,努力把表现的机会让给学生,以发挥他们的自主精神;尽量创造让学生活动的机会,以让学生在直接体验中建构自己的知识体系;尽量引导学生的发展和创造意识,以使他们能在再创造的氛围中学习.
【授课类型】新授课 【课时安排】3课时 【重点难点】
重点:会用计数原理分析2
)(b a +,3
)(b a +的展开式,并归纳、猜想出二项式定理.
难点:用计数原理分析二项式的展开过程,并归纳、猜想出二项式定理.
【教学过程】 模块一:自主学习
1.乘积))()((54321321321c c c c c b b b a a a ++++++++展开后,共有45项. 2.写出当321, , =n 时,n
b a )(+的展开式.
=1)(b a +b a +; =2)(b a +222b ab a ++; =3)(b a +322333b ab b a a +++.
①1
)(b a +展开式中项数为2,每项的次数为2;
②2)(b a +展开式中项数为3,每项的次数为3,
a 的次数规律是:按降幂排列,从第一项开始,次数由2逐项减1直到零;
b 的次数规律是:按升幂排列,从第一项开始,次数由零逐项增1直到2. ③3)(b a +展开式中项数为4,每项的次数为4,
a 的次数规律是:按降幂排列,从第一项开始,次数由3逐项减1直到零;
b 的次数规律是:按升幂排列,从第一项开始,次数由零逐项增1直到3. 自学教材第29页—第30页,并回答下列问题:
问题1:你能用学过的两个计数原理来分析、说明2
)(b a +、3
)(b a +的展开式中每一项的来历吗?
问题2:你能仿照上面的过程将4
)(b a +展开吗?
))()()(()(4b a b a b a b a b a ++++=+的各项都是4次式,
即展开式应有下面形式的各项:4a ,b a 3,22b a ,3ab ,4
b , 展开式各项的系数:上面4个括号中,
每个都不取b 的情况有1种,即0
4C 种,4a 的系数是0
4C ; 恰有1个取b 的情况有1
4C 种,b a 3的系数是1
4C ; 恰有2个取b 的情况有24C 种,22b a 的系数是2
4C ;
恰有3个取b 的情况有34C 种,3ab 的系数是3
4C ; 有4都取b 的情况有44C 种,4b 的系数是4
4C .
∴4
4
43
3
42
2
2
41
31
44
44
)(b C ab C b a C b a C a C b a ++++=+.
模块二:问题探究
1.你能猜想出)()(*
∈+N n b a n
,
的展开式吗? )()(1110*--∈+++++=+N n b C b a C b a C a C b a n
n n k k n k n n n n n n
2.你能证明猜想的结果吗?
二项式定理:)()(1110*
--∈+++++=+N n b C b a C b a C a C b a n n n k k n k n n n n n n
(1)n
b a )(+的展开式的各项都是n 次式,即展开式应有下面形式的各项:
n a ,n a b ,…,k k n b a -,…,n b ,
(2)展开式各项的系数:上面n 个括号中,
每个都不取b 的情况有1种,即0n C 种,n a 的系数是0
n C ; 恰有1个取b 的情况有1
n C
种,
n
a b 的系数是1
n C
;……;
恰有k 个取b 的情况有k
n C 种,k k
n b a
-的系数是k n C ;……;
有n 都取b 的情况有n
n C 种,n
b 的系数是n
n C . ∴)()(1
110*
--∈+++++=+N n b C b a
C b a
C a C b a n
n n
k
k
n k n
n n
n
n
n
.
这个公式叫做二项式定理,公式右边的多项式叫做n
b a )(+的展开式, 二项式定理()n
a b +的展开式共有1+n 项,
其中)210(n k C k n
,, , ,
=叫做二项式系数, 式中k
k
n k
n
b a
C -叫做二项展开式的通项,用符号1+k T 表示,通项为展开式的第1+k 项,
即)3210(1n k b a C T k
k n k n k ,, , , ,
==-+. 小结:二项展开式形式上的特点
(1)它有1+n 项;
(2)各项的次数都等于二项式的幂指数n ,即a 与b 的指数的和为n ; (3)字母a 按降幂排列,从第一项开始,次数由n 逐项减1直到零;
字母b 按升幂排列,从第一项开始,次数由零逐项增1直到n ;
(4)二项展开式中,系数)210(n k C k
n ,, , ,
=叫做(第1+k )二项式系数, 它们依次为n
n n n n n C C C C C ,,
,,, 3210, 这是一组仅与二项式的次数n 有关的1+n 个组合数,而与b a ,无关.
特别地:在二项式定理中,设x b a ==,1,则得到公式:
)()1(2210*∈++++++=+N n x C x C x C x C C x n
n n k k n n n n n .
模块三:典例分析例题:求出6
)21(x -展开式.
补充:
(1)求出展开式中含3
x 的项;
(2)求出展开式中的第六项以及相应的系数; (3)求出展开式中的第六项的二项式系数.
小结:对有关二项式展开式中特殊项及其系数.......
问题,一般都采用通项公式解决. 模块四:实战演练1.求7
3)2(x x +的展开式的第4项的二项式系数,并求第4项的系数.
2.化简1)1(4)1(6)1(4)1(2
34+-+-+-+-x x x x .
3.写出n x
x )21(33-
的展开式的第1+r 项.
【课堂小结】
(1)二项式定理的探索思路:观察——归纳——猜想——证明; (2)二项式定理及通项公式的特点.
【课后作业】
课本36P 习题1.3 A 组 2,3,4
【板书设计】