高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学选修2-3 1.3.1 二项式定理》18

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《二项式定理》教学设计

段红月

一、教学目标

1、知识与技能

(1)理解用组合的知识推导二项式定理,弄清其适用范围

(2)理解通项的意义,并会灵活运用通项,能正确区分二项式系数和某一项的系数

(3)能应用定理解决与二项展开式有关的一些简单的问题

2、过程与方法

通过学生参与和探究二项式定理的形成过程,培养学生观察、比较、分析、概括等能力,以及化归的意识与知识迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式,并形成从特殊到一般的归纳,然后证明,最后再应用的思想意识

3、情感、态度与价值观

培养学生的自主探究意识,合作精神,体验二项式定理的发现和创造历程,体会数学语言的简洁和严谨,通过对伟人牛顿的介绍,让其更能感受中国辉煌的数学史

二、教学重点、难点

重点:二项式定理的发现、理解和初步的应用

难点:二项式定理的发现

三、教学方法与工具

为了突出重点,突破难点,我采用化归的思想,将二项展开过程化归到熟悉的有放回取球问题;设计9个问题串贯穿课堂主线,启发引导问题的解决;并采用分组合作探究的形式分析解决问题采用多媒体教学手段

四、教学过程设计 课堂环节

问题串

答(预设)

设计意图

一、情景设置 问题1:若今天是星期三,再过30天后是星期几?怎么算?

问题2:若今天是星期三,再过 天后是星期几?怎么算? 星期三。这是将问题转化为求“30被7除后的余数”是多少。

将问题转化为“求8n=(7+1)n被7除后的余数”是多少 使学生明确学习目的,用悬念来激发他们的学习动机

二、教授新课 (𝐚+𝐛)𝟏=𝐚+𝐛

(𝐚+𝐛)𝟐=𝐚𝟐+𝟐𝐚𝐛+𝐛𝟐

问题3:(𝐚+𝐛)𝟑等于多少?你是怎么算的?

那么(a+b)4,

(a+b)100分别等于多少呢? (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3

我们能否探索出形如展开式有更好的解决办法呢?带着这些问题引出摸球活动

问题4:桌子上放有五个盒子,每个盒子里放有大小形状完全相同的a、b两小球,我将他们分成两组,一组2个盒子,一组3个盒子,每个盒子摸一次球。每组找两名同学,一名同学摸球,一名同学记录事件结果。其余同学分别用枚举法、分类加法计数原理、分步乘法计数原理算出这两种摸球相应的结果 枚举法:aa ab ba bb共4种

分步计数原理:第一步,第一次取球有两种方法;第二步,第二次取球有两种方法,所以一共22=4种

分类计数原理:第一类,都取a,1种;第二类,取不同,2种;第三类,都取b,1种;共4种

枚举法:(略)

分步乘法记数原理:222=8

分类加法记数原理:第一类,三次都不取b,种;第二类,任一次取b,其他两次取a, 种;第三类,任两次取b,其他一次取a, 种;第四类,全都取b,种,即共=8种 回顾各种计数方法的思维过程和解题过程,保障后面能选取最便捷的方法,并且运用该方法能准确、快速地得到答

问题5:请将逐项展开并整理,思考问题1与问题2的处理过程之间有何联系与区别? 同:展开的过程就是取小球的过程

异:球ab、ba属两种方法,展开式中的ab、ba可合并同类项 取球是同学们极为熟悉的例子,解决该问题已经得心应手,并已深刻理解。将新问题回归到已掌握的知识上,便于新问题的解决 )(8Nnn 问题6:将展开并整理后,各项的系数与取球问题有何联系? 整理后,各项系数即取球问题中分类记数原理的各类结果数 初步体会展开式中系数的由来

问题7:写出将展开并整理后的多项式 再次理解取球过程与展开式的联系,特别是展开式各项的系数与取球过程中分类记数原理的联系、各项系数和与取球方法总数的联系

问题8:归纳推理的展开式 让学生体会从特殊到一般,归纳并证明的过程

问题9:小组讨论

展开并整理后,各项的项数、次数有什么规律?你能根据规律归纳一个式子,可以用来表示其中任一项吗? 1 a的次数与b的次数和为n;

2 组合数上标与b的次数相同 让学生在理解二项式定理得出的过程基础上,熟练掌握二项式定理的特点

三、典例分析 例1、在二项式定理中,令

得到怎样 的展开式?

在上式中令=1

我们又得到了什么?

二项式定理的应用

掌握数学方法:赋值法

(知识点的应用)

例2、求 的展开式的第四项的二项式系数和系数

变式:求 的展开式的第四项的二项式系数和系数 巩固基本知识、基本概念

例3、求

(1)展开式中含 的项,

并说明它是展开式的第几项?

(2)展开式中是否有常数项,如果有是第几项? 更加深入的理解本节课所学

在理解二项式定理得出的思想方法基础上,运用该思想方法解决新问题,巩固该思想方法(思想方法的应用) xba,1nnnrrnnnnxCxCxCxCC2210nnnrnnnnCCCCC22107)21(x7)21(x9)1(xx四、课堂提升 1、(2021 山东 高考)已知

的展开式中含有 项的系数是54 则n=

2、2021全国卷,III 理

的展开式中的系数为( )

A、10 B、2021C、40 D、80 两道高考题的设置,既是对知识点的考察,也是让学生走近高考,知道所学必有所用

五、板书 1、二项式定理:

= …

2、项数: 第一项 第二项 … 第n1项共n1项

项: …

3、通项:(0≤r≤n,r∈N,n∈N+)

4、二项式系数: … 即Cnr(r=0,1,2n)

5、二项式系数和:…=

六、课堂小结

让学生回顾知识形成过程,梳理思路,自我归纳总结,形成良好的自主反思习惯

七、数学史教育 把二项式定理推广到n为分数与负数的情形,给出了的展开式

九、作业 1、问题2:若今天是星期三,再过 基本思想方法的应用提升

课堂基本知识点的应用 二项式定理

概念 公式(a+b)n=C0nan+C1nan-1b+C2nan-2b2+…+Crnan-rbr+…+Cnnbn(n∈N+)称为二项式定理

二项展

开式 C0nan+C1n·an-1·b+…+Crnan-r·br+…+Cnn·bn

共有n+1项

二项式

通项 Crnan-rbr是展开式中的第_______项,可记作

Tr+1=Crn·an-r·br

二项式

系数 各项的二项式系数Crn(r=0,1,2,…,n)

特例:在二项式定理中,如果令a=1,b=1,则得到二项式系数和2n=0nC+C1n+C2n+…+Cnn

)(8Nnn天后是星期几?怎么算?

2、 已知在

的展开式中,第六

项为常数项,求:(1)n的值;

(2)含 的项的系数;

(3)展开式中所有的有理项。

3、教材28页练习A、B组题。

nxx)21(332x