人教A版高中数学选修二项式定理教案(1)
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1.3二项式定理学习目标:1掌握二项式定理和二项式系数的性质。
2.能灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 学习重点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 学习难点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 授课类型:新授课 课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、复习引入:1.二项式定理及其特例:(1)01()()n n nr n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈,(2)1(1)1n r rn n n x C x C x x +=+++++.2.二项展开式的通项公式:1r n r rr n T C a b -+=3.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r 的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性 4 二项式系数表(杨辉三角)()n a b +展开式的二项式系数,当n 依次取1,2,3…时,二项式系数表,表中每行两端都是1,除1以外的每一个数都等于它肩上两个数的和 5.二项式系数的性质:()n a b +展开式的二项式系数是0n C ,1n C ,2n C ,…,n n C .rn C 可以看成以r 为自变量的函数()f r ,定义域是{0,1,2,,}n ,例当6n =时,其图象是7个孤立的点(如图)(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵m n m n n C C -=).直线2nr =是图象的对称轴. (2)增减性与最大值:当n 是偶数时,中间一项2n nC 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项12n nC -,12n nC+取得最大值.(3)各二项式系数和:∵1(1)1n r r n n n x C x C x x +=+++++,令1x =,则0122n rnn n n n n C C C C C =++++++二、讲解范例:例1. 设()()()()231111nx x x x ++++++++=2012n n a a x a x a x ++++,当012254n a a a a ++++=时,求n 的值解:令1x =得:230122222nn a a a a ++++=++++2(21)25421n -==-,∴2128,7nn ==,点评:对于101()()()n n n f x a x a a x a a -=-+-++,令1,x a -=即1x a =+可得各项系数的和012n a a a a ++++的值;令1,x a -=-即1x a =-,可得奇数项系数和与偶数项和的关系例2.求证:1231232nn n n n n C C C nC n -++++=⋅.证(法一)倒序相加:设S =12323nn n n n C C C nC ++++ ①又∵S =1221(1)(2)2n n n n n n n n nC n C n C C C --+-+-+++ ②∵r n r n n C C -=,∴011,,n n n n n n C C C C -==,由①+②得:()0122n n n n n S n C C C C =++++,∴11222n n S n n -=⋅⋅=⋅,即1231232nn nn n n C C C nC n -++++=⋅.(法二):左边各组合数的通项为r n rC 11!(1)!!()!(1)!()!r n n n n r nC r n r r n r --⋅-=⋅==---,∴ ()1230121112123n n n n n n n n n n C C C nC n C C C C -----++++=++++12n n -=⋅.例3.已知:223(3)nx x +的展开式中,各项系数和比它的二项式系数和大992. (1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求展开式中系数最大的项 解:令1x =,则展开式中各项系数和为2(13)2nn+=, 又展开式中二项式系数和为2n , ∴222992nn -=,5n =.(1)∵5n =,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴223226335()(3)90T C x x x ==,22232233345()(3)270T C x x x ==, (2)设展开式中第1r +项系数最大,则21045233155()(3)3r rrr rr r T C x x C x+-+==,∴1155115533792233r r r r r r r r C C r C C --++⎧≥⎪⇒≤≤⎨≥⎪⎩,∴4r =, 即展开式中第5项系数最大,2264243355()(3)405T C x x x==.例4.已知)(1222212211+---∈+⋅++++=N n C C C S n n n n n n n n , 求证:当n 为偶数时,14--n S n 能被64整除分析:由二项式定理的逆用化简n S ,再把14--n S n 变形,化为含有因数64的多项式∵1122122221(21)n n n n n n n n n S C C C ---=++++⋅+=+3n =,∴14--n S n 341n n =--,∵n 为偶数,∴设2n k =(*k N ∈), ∴14--n S n 2381kk =--(81)81kk =+--0111888181k k k k k k C C C k --=++++-- 011228(88)8k k k k C C C -=+++ (*) ,当k =1时,410n S n --=显然能被64整除, 当2k ≥时,(*)式能被64整除,所以,当n 为偶数时,14--n S n 能被64整除 三、课堂练习:1.)()4511x -展开式中4x 的系数为 ,各项系数之和为 .2.多项式12233()(1)(1)(1)(1)n n n n n n f x C x C x C x C x =-+-+-++-(6n >)的展开式中,6x 的系数为 3.若二项式231(3)2nx x-(n N *∈)的展开式中含有常数项,则n 的最小值为( ) A.4 B.5 C.6 D.84.某企业欲实现在今后10年内年产值翻一番的目标,那么该企业年产值的年平均增长率最低应 ( )A.低于5%B.在5%~6%之间C.在6%~8%之间D.在8%以上5.在(1)nx +的展开式中,奇数项之和为p ,偶数项之和为q ,则2(1)nx -等于( ) A.0 B.pq C.22p q + D.22p q -6.求和:()2341012311111111111n nnn n n n n a a a a a C C C C C a a a aa+------+-++------.7.求证:当n N *∈且2n ≥时,()1322n n n ->+.8.求()102x +的展开式中系数最大的项答案:1. 45, 0 2. 0 .提示:()()16nf x x n =->3. B4. C5. D6. ()11n a a ---7. (略) 8. 33115360T x +=四、小结 :二项式定理体现了二项式的正整数幂的展开式的指数、项数、二项式系数等方面的内在联系,涉及到二项展开式中的项和系数的综合问题,只需运用通项公式和二项式系数的性质对条件进行逐个节破,对于与组合数有关的和的问题,赋值法是常用且重要的方法,同时注意二项式定理的逆用 五、课后作业:1.已知2(1)na +展开式中的各项系数的和等于52165x ⎛ ⎝的展开式的常数项,而2(1)n a + 展开式的系数的最大的项等于54,求a 的值()a R ∈答案:a =2.设()()()()()591413011314132111x x a x a x a x a -+=+++++++求:① 0114a a a +++ ②1313a a a +++.答案:①9319683=; ②()953399632+=3.求值:0123456789999999999922222C C C C C C C C C C -+-+-+-+-.答案:82256=4.设296()(1)(21)f x x x x =+-+,试求()f x 的展开式中: (1)所有项的系数和;(2)所有偶次项的系数和及所有奇次项的系数和 答案:(1)63729=;(2)所有偶次项的系数和为6313642-=; 所有奇次项的系数和为6313652+= 六、板书设计(略) 七、课后记:。