1.3.2杨辉三角与二项式定理的性质
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杨辉三角和二项式定理杨辉三角和二项式定理是数学中经典的基本概念和定理,被广泛应用于组合数学、数理统计、微积分等领域。
本文将介绍杨辉三角和二项式定理的定义、性质以及应用。
一、杨辉三角杨辉三角是一种数学图形,是由数字排列成三角形的形式,数字排列的规律性很强,主要是由二项式系数的各个项的系数构成的,又称为帕斯卡三角。
杨辉三角的构造方法如下:1.第一行写上数字1;2.从第二行开始,每相邻的两个数字都是上一行数字的相邻两个数字之和;例子:11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 1二、二项式定理二项式定理是代数学中的基本定理,它阐述了将一个二项式求幂的基本方法。
二项式定理的全称为“任意实数a和b以及非负整数n,有:(a+b)^n = C(n, 0)a^n + C(n, 1)a^(n-1)b + … + C(n, n)b^n”其中C(n, k)为组合数,在组合数学中有明确的定义,即从n个不同元素中选取k个元素的不同组合数。
组合数用符号C(n, k)表示,其计算公式为:C(n, k) = n! / [k! (n-k)!]这样,我们就得到了二项式定理的定义。
三、杨辉三角和二项式定理的联系和应用二项式定理中的系数C(n, k)可以在杨辉三角中找到,这也是杨辉三角的一个重要应用。
具体来说,杨辉三角的第n行第k个数就是C(n, k)。
另外,杨辉三角还可以用来计算排列组合中的一些问题。
例如,需要在n个元素中选取m个元素的不同组合数,这就可以通过杨辉三角中的组合数来解决。
杨辉三角和二项式定理还可以应用于微积分中的泰勒公式、数理统计中的二项分布等问题。
在统计学中,二项分布是一个离散的概率分布,用来计算在n个独立的是/非试验中成功k次的概率。
杨辉三角和二项式定理在数学中属于基本概念和基本定理,对于理解和应用数学知识是非常重要的。
通过了解杨辉三角和二项式定理的定义和性质,可以更好地应用它们来解决实际问题。
“杨辉三角与二项式系数的性质”说课一、教材分析:二项式系数性质是《二项式定理》的重要内容之一,教学应通过揭示二项式定理是代数中乘法公式的推广,了解二项式定理的推广过程,理解从特殊到一般的思维方法,培养学生的观察归纳能力、抽象思维能力和逻辑思维能力。
结合二项式定理介绍“杨辉三角”,对学生进行爱国主义教育,激励学生的民族自豪感。
二项式定理是组合知识与多项式知识的结合,教学时应特别注意让学生掌握二项展开式的通项公式。
二项展开式的性质有比较广泛的应用,尤其要注意赋值法在证明组和数等式时的应用。
发现从杨辉三角去探索二项式系数性质有助于学生掌握这部分知识,提高其数学能力。
二项展开式的性质运用涉及项、项数、系数、二项式系数等容易混淆的一些概念,还由于a,b 的变化使得计算比较复杂,教学时要抓住通项公式,并结合具体问题加以分析、比较,避免产生误解。
二、教学过程: 复习回顾:[引入]计算(a+b)n 展开式的二项式系数并填入下表:师:通过计算填表,你发现了什么?大家思考一下如何迅速准确地写出二项式系数?生:写出二项展开式的系数运用计算器,或者组和数公式。
每一行的系数具有对称性。
师:除此以外还有什么规律呢?上表写成如下形式:能借助上面的表示形式发现一些新的规律吗? [稍让学生思考]师:(首先从横向观察,启发学生发现规律1,纠正表达错误) 规律1:首末两项系数为1,与首末两项等距离的系数相等。
(再从上、下两行系数观察,画出斜线寻找规律2)规律2:除首末两项系数外,每一个数都等于它肩上两个数和。
师:再提问()7b a +=7652433425677213535217b ab b a b a b a b a b a a +++++++[由此类比、归纳提问学生,并一同写出()7a b +二项式系数(1,7,21,35,35,21,7,1)] 师:[归纳小结]启用观察、类比、归纳的方法我们得到二项式系数的两个规律,可见应用观察、分析、类比、归纳的方法是我们获得新知识的重要途径。
1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质
【学习目标】
1.结合“杨辉三角”体会二项式系数的性质. 2.会求二项展开式中二项式系数最大的项. 3. 会对n
b a )(+中的b a ,赋值解决和的问题.
【复习】
1. 二项式定理:
2. 二项展开式的通项: 公式中的r n
C 叫做 【探究活动与知识点梳理】
(三)、二项式系数的性质:
①性质1: ,即
直线 将函数r n
C r f =)( ,},,2,1,0{n r ∈的图象分成对称的两部分,它是图象的对称轴. ②性质2:
当 时,二项式系数是逐渐增大的;
当 时,二项式系数是逐渐减小的;
当n 是偶数时,第 项的二项式系数最大;
当n 是奇数时,第 项的二项式系数最大.
③性质3: , 即
④ ,
即
【例题及练习】
例1. 画出函数r
C r f 6)(= ,}6,543,2,1,0{,,r ∈的图象.
例2. 试证明:在n
b a )(+的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.
练习:
1. 当n 为偶数时,n
b a )(+的二项式系数的最大值是
当n 为奇数时,n
b a )(+的二项式系数的最大值是
2. =+++1111311111C C C
3. =+++++++++++++1
1
221101210n n n n n n
n
n n n C C C C C C C C
4. =++++n n n n n C C C C 420。
精心整理杨辉三角的规律以及定理二项式定理与杨辉三角1与杨辉三角联系最紧密的是二项式乘方展开式的系数规律,即二项式定理。
2的展开式来探讨。
杨辉三角我们首先从一个二次多项式(a+b)222此代数式的系数为:121由上式得出:(a+b)+2ab+b=由此可发现,此代数式的系+3+b+3ab(a+b 的展开式是什么呢?答案为(a+b的展开式。
为133但似乎没有什么规律,所以让我们再来看b2+4a展开式为由此又可发现,代数式的系数为+4+b+6464似乎发现了一些规律,就可以发现以下呈三角形的数列:1)1(1)11(112) 121(113) 1331(114) 14641(115) 15101051(116) 1615201561(11)1,4,6,4,1,(,1,2,1)(1,3,3,1)1,杨辉三角形的系数分别为:(1,1),(:所以(),1,7,21,35,35,21,7,1)(1,5,10,10,5,1),(1,6,15,20,15,6,17642547765233(a+b)=ab+7ab+21a+bb+35a+7abb+35a。
b+21a n的次数依次上b-n,n-n 等于a的次数依次下降、n-1、2...n由上式可以看出,(a+b) (2)方。
系数是杨辉三角里的系数。
、、升,01 杨辉三角的幂的关系2 精心整理.精心整理首先我们把杨辉三角的每一行分别相加,如下:1(1)11(1+1=2)121(1+2+1=4)1331(1+3+3+1=8)14641(1+4+6+4+1=16)15101051(1+5+10+10+5+1=32)1615201561(1+6+15+20+15+6+1=64)…相加得到的数136…刚好,6,…次幂,即杨辉三角行个数之和等n-次杨辉三角中斜行和水平行之间的关(1)1(2)n=111(3)n=2121(4)n=31331(5)n=414641(6)n=515101051n=61615201561把斜行(1)中第7行之前的数字相加得1+1+1+1+1+1+1=6把斜行(2)中第7行之前的数字相加得1+2+3+4+5=15把斜行(3)中第7行之前的数字相加得1+3+6+10=20精心整理.精心整理把斜行(4)中第7行之前的数字相加得1+4+10=15把斜行(5)中第7行之前的数字相加得1+5=6把斜行(6)中第7行之前的数字相加得1将上面得到的数字与杨辉三角中的第7行中的数字对比,我们发现它们是完全相同的。
杨辉三角融入二项式定理的教学实践及反思1. 引言1.1 介绍杨辉三角和二项式定理的概念杨辉三角是中国古代数学家杨辉创制的一种数字图形,它是通过不断累加上一行两个数字得到下一行中间的数字,形成一个三角形状的数字图案。
杨辉三角的特点是每个数字等于它上方两个数字之和。
这个数学工具不仅可以用来展示数字规律,还可以用来解决各种数学问题。
而二项式定理是代数学中的一个基本定理,它描述了两个数之和的幂被展开成一系列的多项式的规律。
简而言之,二项式定理即为幂的展开公式。
利用二项式定理,我们可以简单地计算高次幂的展开式,也可以帮助解决各种代数问题。
杨辉三角和二项式定理之间有着密切的联系。
在杨辉三角中,每行的数字可以视为二项式系数,而每一行之间的关系可以通过二项式定理来解释。
结合杨辉三角和二项式定理可以帮助学生更好地理解数学规律,提高他们的数学思维能力。
在教学实践中融入二项式定理,可以帮助学生更加直观地理解抽象的代数概念,激发他们对数学的兴趣和学习动力。
1.2 阐述融入二项式定理的重要性融入二项式定理是杨辉三角教学中至关重要的环节。
二项式定理是高中数学重要的概念之一,它可以帮助学生理解和运用数学知识,提高他们的数学思维能力和解题技巧。
将二项式定理融入杨辉三角教学中,可以更好地帮助学生理解数学概念,从而更深入地掌握知识点。
通过将杨辉三角和二项式定理进行结合教学,可以帮助学生建立起数学知识之间的联系,深化他们对数学概念的理解。
这种教学方法也可以激发学生对数学的兴趣,提高他们学习数学的积极性。
融入二项式定理对于杨辉三角教学的重要性不言而喻,它可以有效提升教学效果,让学生在学习过程中获得更多的知识和启发。
2. 正文2.1 教学实践一:引导学生观察杨辉三角的规律杨辉三角是数学中一种十分有趣且具有规律性的数列图形,它展示了组合数学中的一些重要概念。
在教学实践一中,我们要引导学生通过观察杨辉三角的结构和特点来理解其中的规律。
让学生观察杨辉三角的每一行数字是如何生成的。