《数学人教A版高中选修2-3第一章 计数原理--1.3 二项式定理--1.3.1 二项式定理》

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人民教育出版社A版 高三(选修2-3)

《二项式定理》

现代教学的核心是“以学生的发展为本”,注重学生的学习状态和情感体验,注重教学过程中学生主体地位的体现和主体作用的发挥,强调尊重学生人格和个性,鼓励发现、探究与质疑,鼓励培养学生的创新精神和实践能力。二项式定理这部分内容比较枯燥,如何发挥学生的主体作用,使学生自己探究学习知识、建构知识网络,是本节课教学设计的核心。

【知识与能力目标】 ◆教材分析

◆教学目标 人民教育出版社A版

高三(选修2-3) 进一步掌握二项式定理和二项展开式的通项公式。

【过程与方法目标】

能解决二项展开式有关的简单问题。

【情感态度价值观目标】

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。

【教学重点】

二项式定理及通项公式的掌握及运用。

【教学难点】

二项式定理及通项公式的掌握及运用。

预习任务

预习自测

(一)课前设计

1.预习任务(阅读教材完成)

1.二项式定理:nba)( ;

2.(1)nba)(的二项展开式中共有 项;

(2)二项式系数: ;

(3)二项展开式的通项公式:1rT ,它是展开式的第 项.

2.预习自测

1.二项式91()xx的展开式的第3项是( )

A.-84x3 B.84x3 C.-36x5 D.36x5

解:D

2.(1+x)7的展开式中x2的系数是( )

A.42 B.35 C.28 D.21 ◆教学重难点

◆课前准备

◆教学过程 人民教育出版社A版 高三(选修2-3)

解:D

3.在62()xx的二项展开式中,常数项等于________.

解:-160

(二)课堂设计

1.知识回顾

(1);

(2)

(3)

2.问题探究

问题探究一 探究归纳,形成二项式定理

●活动一 回顾旧知,回忆展开式

(a+b)4=(a+b) (a+b) (a+b) (a+b)展开式中的各项是什么?

思考:ab3是怎样来的?有多少个?

引导学生追究每个系数的来源,借助于组合的思想找到规律,从中体会到探索的乐趣.归纳结论:由上面的探索得到:(a+b)4=C04a4+C14a3b+C24a2b2+C34ab3+C44b4

●活动二 大胆猜想(a+b)n展开式中的各项是什么?

归纳:一般对于任意的正整数n,有:

(a+b)n=C0nan+C1nan-1b+…+Crnan-rbr…+Cnnbn (n∈N*)

并指出:①这个式子所表示的定理叫二项式定理.右边的多项式叫(a+b)n的二项展开式.各项系数Crn(r=0、1、2、…、n)叫做二项式系数.②式子中的Crnan-rbr叫做二项展开式的通项.记做:Tr+1=Crnan-rbr.

上述结论是从分析了少数特例后,得出了一般的结论,这种方法叫不完全归纳法,还需用

数学归纳法证明,但这里教材不要求证明了.

问题探究二 利用二项式定理能解决问题?

1.求二项式的指定项或其系数

例1.(1)(1+x)7的展开式中x2的系数是( )

A.42 B.35 C.28 D.21

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:选D 依题意可知,二项式(1+x)7的展开式中x2的系数等于C27×15=21. 人民教育出版社A版 高三(选修2-3)

(2)在(2x2-1x)5的二项展开式中,x的系数为( )

A.10 B.-10 C.40 D.-40

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:D.(2x2-1x)5的展开式的通项为Tr+1=5rC (2x2)5-r(-1x)r=5rC25-r(-1)rx10-3 r,令10-3r=1得,

r=3,∴T4=35C22(-1)3x=-40x.∴x的系数是-40.

例2.(1)在62()xx的二项展开式中,常数项等于________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:-160.由通项公式得Tr+1=6rCx6-r2()rx=(-2)r6rCx6-2r,令6-2r=0,解得r=3,所以是第4项为常数项,T4=(-2)336C=-160.

(2)已知8()axx展开式中常数项为1 120,其中实数a是常数,则展开式中各项系数的和是( )

A.28 B.38 C.1或38 D.1或28

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:选C 由题意知48C·(-a)4=1 120,解得a=±2,令x=1,得展开式各项系数和为(1-a)8=1或38.

例3.(1) 在(x-2)5(2+y)4的展开式中x3y2的系数为________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:480 (x-2)5的展开式的通项为Tr+1=5rCx5-r(-2)r,

令5-r=3得r=2,得x3的系数25C(-2)2=40;(2+y)4的展开式的通项公式为Tr+1=4rC(2)4-ryr,令r =2得y2的系数24C(2)2=12,于是展开式中x3y2的系数为40×12=480.

(2) 在(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)的展开式中,含x4的项的系数是________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:-15.从4个因式中选取x,从余下的一个因式中选取常数,即构成x4项,即-5x4-4x4-3x4-2x4-x4,所以x4项的系数应是-1-2-3-4-5=-15.

3.课堂总结

【知识梳理】 人民教育出版社A版 高三(选修2-3)

二项式定理及其通项公式

1.二项式定理:

2.(1)nba)(的二项展开式中共有项;

(2)二项式系数:;

(3)二项展开式的通项公式:.

【重难点突破】

常数项、有理项和系数最大的项:求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性.

4.随堂检测

1.261()xx的展开式中x3的系数为________(用数字作答).

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:20.由261()xx的展开式的通项为Tr+1=6rC(x2)6-r·1()rx=6rCx12-3r,令12-3r=3,得r=3,所以展开式中x3的系数为36C=20.

2.(a+x)4的展开式中x3的系数等于8,则实数a=________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:2.(a+x)4的展开式的第r+1项为Tr+1=4rCa4-rxr,令r=3,得含x3的系数为34Ca,故34Ca=8,解得a=2.

3.若二项式2()nxx的展开式中第5项是常数项,则正整数n的值可能为( )

A.6 B.10 C.12 D.15

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:选C 3212()()(2)nrrnrrrrrnnTCxCxx,当r=4时,32nr=0,又n∈N*,所以n=12.

4.(1+x+x2)61()xx的展开式中的常数项为________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:-5.解析:61()xx的展开式的通项为Tr+1=6rC(-1)rx6-2r,当r=3时,T4=-36C=-20,当r=4时,T5=46Cx-2=15x-2,因此常数项为-20+15=-5. 人民教育出版社A版 高三(选修2-3)

(三)课后作业

基础型 自主突破

1.二项式5()xy的展开式中,含23xy的项的系数是_________.(用数字作答)

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:10 解析Tr+1=5rCx5-ryr(r=0,1,2,3,4,5),由题意知523rr,∴含x2y3的系数为3510C.

2.(2x-1x)6的二项展开式中的常数项为_____.(用数字作答)

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:-160 (2x-1x)6的展开式项公式是6631661C(2)()C2(1)rrrrrrrrTxxx.由题意知30,3rr,所以二项展开式中的常数项为33346C2(1)160T.

3.在6)1(xx的二项展开式中,常数项等于_________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:-20 展开式通项rrrrrrrrxCxxCT266661)1()1(,令6-2r=0,得r=3, 故常数项为2036C.

4.设常数aR.若52axx的二项展开式中7x项的系数为-10,则a_______.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:2 2515()(),2(5)71rrrraTCxrrrx,故15102Caa.

5.5()ax展开式中2x的系数为10, 则实数a的值为__________.

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:1 5()ax展开式中第k项为555kkkkTCax,令2k,2x的系数为23510Ca,解得1a.

6.81()2xx的展开式中2x的系数为____. 人民教育出版社A版 高三(选修2-3)

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:7 根据已知条件可得81()2xx展开式的通项公式为88218811()()22rrrrrrrTCxCxx,令8223rr,故所求2x的系数为3381()72C.

能力型 师生共研

7.在二项式(x2-1x)5的展开式中,含x4的项的系数是( )

A.-10 B.10 C.-5 D.5

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:B

8.(2x3-212x)10的展开式中的常数项是( )

A.210 B.1052 C.14 D.-105

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:B

9.(x-2y)10的展开式中x6y4项的系数是( )

A.840 B.-840 C.210 D.-210

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】

解:A

10.二项式(52+77)24展开式中的整数项是( )

A.第15项 B.第14项 C.第13项 D.第12项

【知识点:二项式展开式的系数求法,考查运算能力】