高二数学杨辉三角
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杨辉三角的数学规律《杨辉三角的数学规律》杨辉三角有着独特而有趣的数学规律:杨辉三角中的每个数等于它上方两数之和,且每行数字左右对称,由1开始逐渐变大再变小到1。
那我们来幽默风趣地解释一下这个规律吧。
把杨辉三角想象成一个金字塔,每个数字就像是金字塔里的小砖块。
这些小砖块可都是有“组织纪律”的呢。
每一个砖块的价值(数值)都是由它头顶上的两个小伙伴相加得来的,就好像它是这两个小伙伴的“结合体”。
而从整体看这个金字塔,每行的数字就像照镜子一样左右对称,1就像是守护在每行两端的忠诚卫士,保卫着中间的数字伙伴们。
再来看实例吧。
我们可以从一个简单的展开式来看杨辉三角的规律体现。
例如,(a + b)²=a²+2ab + b²。
这里的系数1、2、1正好就是杨辉三角第三行的数字。
再看(a + b)³=a³+3a²b+3ab²+b³,系数1、3、3、1就是杨辉三角的第四行。
这可不是巧合哦,在二项式展开(a + b)ⁿ中,各项的系数正好就是杨辉三角第n + 1行的数字。
这就像是杨辉三角提前就把这些二项式展开的密码给藏在自己的身体里了。
还有一个有趣的现象。
如果我们看杨辉三角中每行数字之和,会发现也是有规律的。
第一行数字之和是1,第二行1+1 = 2,第三行1+2+1 = 4,第四行1+3+3+1 = 8……你会发现第n行数字之和就是2ⁿ⁻¹。
这就像杨辉三角在默默地按照2的幂次来安排每行数字的总和。
比如说,如果把杨辉三角想象成一个兵力分配图,每一行的数字总和就像是这一行的总兵力,那么这个兵力是按照2的幂次增长的,从1个开始,然后2个、4个、8个……在数学研究中,杨辉三角的规律也有着广泛的应用。
在组合数学中,杨辉三角中的数字可以表示组合数。
比如第n行第k个数字就等于从n - 1个元素中选取k - 1个元素的组合数。
这在计算概率等问题时非常有用。
杨辉三角的规律公式杨辉三角,又称帕斯卡三角,是古代数学中一种重要的图形。
它的构造方法非常简单:从第一行开始,每一行的两端都是1,其余的数是上一行相邻两个数的和。
下面我们将深入探讨杨辉三角的规律和公式。
1. 杨辉三角的构造让我们以一个简单的示例来说明杨辉三角的构造过程。
首先是第一行的唯一元素1。
然后,每一行的两端都是1,如下所示:11 1接着,根据规则,我们可以继续构造出下一行:11 11 2 1依此类推,我们可以继续构造出更多行,形成完整的杨辉三角。
2. 杨辉三角的规律杨辉三角不仅仅是一种几何图形,它还蕴含着许多有趣的规律。
其中最引人注目的规律之一就是每一行的数字都遵循一定的数学公式。
首先,每一行的数字个数是递增的,从1开始逐渐增加;其次,除了两端的数字是1之外,其他数字都是其上一行相邻两个数字之和。
这一规律可以用数学公式表示如下:考虑第n行的第k个数字,我们记为T(n, k)。
根据规律,有:T(n, k) = T(n-1, k-1) + T(n-1, k)当k等于1或n时,T(n, k)为1。
这个公式描述了杨辉三角中每个数字的生成过程。
3. 应用与拓展杨辉三角虽然看似简单,却有着丰富的应用。
在数学领域,它与组合数学和多项式有着密切的联系;在计算机科学领域,它则与动态规划等算法密切相关。
此外,杨辉三角还有不少拓展和变体。
例如,帕斯卡梯形(Pascal’s Trapezium)就是杨辉三角的一个拓展形式,每一行的元素都是由对应的斜线上的元素之和得到。
结语杨辉三角作为古代数学的经典之作,展现了数学中的奇妙规律和美丽结构。
通过对其规律和公式的探究,我们可以更深入地理解其内在的数学之美。
愿每一个探索者在这个数学的世界里都能发现属于自己的精彩之处!。
杨辉三角高中例题及其解析1. 引言说到杨辉三角,大家可能会想,“这玩意儿有什么用啊?”但其实,它可不是只会在数学课上转圈圈的无聊东西,简直就是个数学宝藏!想象一下,一个看似简单的三角形,里面藏着的却是无穷无尽的组合和规律,真是让人拍案叫绝。
今天我们就来聊聊这个神奇的东西,看看它如何影响我们的日常生活和学习。
2. 杨辉三角的构建2.1 基础知识首先,杨辉三角是通过一种简单的方式构建出来的:每个数字都是它上面两个数字的和。
比如,第一行只有一个“1”,第二行就是两个“1”,第三行就变成了“1, 2,1”,依此类推。
就像一颗种子,慢慢长成一棵大树,枝繁叶茂,层层递进,真的是看着就让人心情大好。
2.2 规律揭示你知道吗?杨辉三角里面还藏着许多数学规律!比如说,三角形的每一行对应着二项式定理的系数,这些系数在组合数学中可是大有用处的。
有时候就像是在打麻将,抓到的牌越多,组合的可能性就越多,运气好的人总能组合出大胡来!是不是听着就很带感?3. 杨辉三角的应用3.1 组合问题好吧,接下来我们聊聊它的应用。
杨辉三角在组合问题上可谓是“如鱼得水”。
比如说,假设你有五种不同的水果,想从中选出三种来做沙拉,杨辉三角就能帮你轻松算出组合数。
用数学术语来说,就是“从五选三”的组合数,这在三角里就是“10”。
这下你再也不怕在超市里纠结该买哪个水果了!3.2 概率问题而且,它在概率问题上也是个高手。
假设你正在玩一个简单的游戏,随机抽取一个球,有三种颜色的球,你想知道抽到某种颜色的概率。
通过杨辉三角的帮助,你可以快速算出不同颜色球的组合,来制定最佳的抽取策略。
就好比在街上玩飞镖,选好目标才能一击必中,当然得事先做点功课啦!4. 经典例题解析让我们通过一个例题来深入了解一下杨辉三角的妙用。
比如说,考题问:“从八个人中选出三个人,一共有多少种选法?”如果不看三角,我们可能得算个半天,但用杨辉三角,我们可以直接找到第八行的第三个数,答案就是56。
杨辉三角的系数规律公式杨辉三角,这玩意儿在数学里可有着独特的魅力。
咱们先来说说啥是杨辉三角。
它就是一个像三角形一样的数字排列组合。
从最上面的“1”开始,然后下面每行的数字都是由上一行相邻两个数字相加得到的。
比如说,最上面那行是 1,第二行就是 1 1 ,第三行就是 1 2 1 ,第四行就是 1 3 3 1 ,就这么一直排下去。
那杨辉三角的系数规律公式是啥呢?其实就是二项式定理的系数嘛。
咱们就拿(a + b)² = a² + 2ab + b²来说,这里的系数 1 2 1 正好就是杨辉三角第三行的数字。
再比如(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³,系数 1 3 3 1 就是杨辉三角第四行的数字。
我还记得我之前给学生们讲这个的时候,有个小同学瞪着大眼睛,一脸懵地问我:“老师,这有啥用啊?”我笑着跟他说:“孩子,这用处可大了去了。
就比如说咱们算组合数的时候,杨辉三角就能帮上大忙。
”这杨辉三角里的数字排列可是有很多有趣的规律。
比如说每行数字的和是 2 的幂次方。
像第二行 1 1 ,和是 2;第三行 1 2 1 ,和是 4;第四行 1 3 3 1 ,和是 8 ,就这么一直下去。
还有呢,杨辉三角是左右对称的,就像照镜子一样。
而且每行中间的数字最大。
咱们在解题的时候,杨辉三角能让复杂的计算变得简单明了。
比如有个题目让咱们算从 10 个不同的球里选 3 个的组合数,要是直接去算,那可麻烦了。
但要是咱们对照着杨辉三角,一下就能找到对应的系数,轻松得出答案。
我之前碰到过一个实际问题,就是在安排座位的时候。
教室里有 5排座位,每排要安排不同数量的学生,而且要求总的安排方式要尽可能多。
这时候我就想到了杨辉三角,通过分析其中的规律,很快就找到了最优的安排方案。
总之,杨辉三角的系数规律公式虽然看起来有点神秘,但只要咱们认真去琢磨,就能发现它在数学世界里就像一把神奇的钥匙,能打开很多难题的大门,让咱们在数学的海洋里畅游得更畅快!所以啊,同学们,可别小看了这杨辉三角,好好研究它,能让你们的数学更上一层楼!。
2018学年第⼆学期⾼⼆数学《杨辉三⾓与⼆项式系数的性质》学案含答案1.3.2“杨辉三⾓”与⼆项式系数的性质学习⽬标 1.了解杨辉三⾓,会⽤杨辉三⾓求⼆项式乘⽅次数不⼤时的各项的⼆项式系数.2.理解⼆项式系数的性质并灵活运⽤(重、难点).知识点1杨辉三⾓的特点(1)在同⼀⾏中每⾏两端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等;(2)在相邻的两⾏中,除1外的每⼀个数都等于它“肩上”两个数的和,即C r n+1+C r n.=C r-1n【预习评价】(1)杨辉三⾓的第n⾏数字规律与⼆项展开式有何联系?提⽰杨辉三⾓的第n⾏数字规律是⼆项式(a+b)n展开式的⼆项式系数,即(a +b)n=C0n a n+C1n a n-1b1+…+C r n a n-r b r+…+C n n b n.(2)C03+C14+C25+…+C1821=________.解析原式=C04+C14+C25+…+C1821=C15+C25+…+C1821=…=C1721+C1821=C1822=C422=7 315.答案7 315知识点2⼆项式系数的性质相等,且同时取得最⼤值【预习评价】(1)⼆项展开式中系数最⼤项是中间⼀项(共奇数项)或中间两项(共偶数项),这种说法对吗?提⽰错误.⼆项展开式中项的系数与⼆项式系数是不同的,⼆项式系数最⼤项是中间⼀项(共奇数项)或中间两项(共偶数项),但是项的系数的最⼤值与项其他数字因数的⼤⼩有关.(2)在(x +y )n 的展开式中,第4项与第8项的系数相等,则展开式中系数最⼤的项是( ) A.第6项B.第5项C.第5,6项D.第6,7项解析由题意,得第4项与第8项的系数相等,则其⼆项式系数也相等,∴C 3n =C 7n ,由组合数的性质,得n =10.∴展开式中⼆项式系数最⼤的项为第6项,它也是系数最⼤的项. 答案 A题型⼀与杨辉三⾓有关的问题【例1】如图在“杨辉三⾓”中,斜线AB 的上⽅,从1开始箭头所⽰的数组成⼀个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,记其前n 项和为S n ,求S 19的值.解由题图知,数列中的⾸项是C22,第2项是C12,第3项是C23,第4项是C13,…,第17项是C210,第18项是C110,第19项是C211.∴S19=(C12+C22)+(C13+C23)+(C14+C24)+…+(C110+C210)+C211=C23+C24+C25+…+C211+C211=C33+C23+C24+C25+…+C211-1+C211=C312-1+C211=274.规律⽅法解决与杨辉三⾓有关问题的⼀般思路(1)观察找出每⼀⾏数据间的相互联系以及⾏与⾏间数据的相互联系.(2)将数据间的这种联系⽤数学式表达出来,使问题得解.(3)注意观察⽅向:横看、竖看、斜看、连续看、隔⾏看,从多⾓度观察.【训练1】如图,在由⼆项式系数所构成的杨辉三⾓中,第________⾏中从左到右第14与第15个数的⽐为2∶3.第0⾏1第1⾏1 1第2⾏12 1第3⾏133 1第4⾏1464 1第5⾏1510105 1………解析设第n⾏从左⾄右第14与第15个数之⽐为2∶3,则C13n∶C14n=2∶3.∴3C13n=2C14n,即3·n!13!·(n-13)!=2·n!14!·(n-14)!,得:3n-13=214,∴n=34.答案34【例2】已知(2x -1)5=a 0x 5+a 1x 4+a 2x 3+a 3x 2+a 4x +a 5,求a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5.解令x =1,得:(2×1-1)5=a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,∴a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=1.【迁移1】 (变换所求)例2条件不变,求|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|. 解∵(2x -1)5的展开式中偶数项的系数为负值,∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|=a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5. 令x =-1,得:[2×(-1)-1]5=-a 0+a 1-a 2+a 3-a 4+a 5,即a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=-(-3)5=35,∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+|a 5|=35=243.【迁移2】 (变换所求)例2条件不变,求a 1+a 3+a 5. 解由上题得a 0+a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=1,a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5=243,两式相减得a 1+a 3+a 5=12×(1-243)=-121.规律⽅法 (1)赋值法是求⼆项展开式系数及有关问题的常⽤⽅法,注意取值要有利于问题的解决,可以取⼀个值或⼏个值,也可以取⼏组值,解决问题时要避免漏项.(2)⼀般地,对于多项式f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,各项系数和为f (1),奇次项系数和为12[f (1)-f (-1)],偶次项系数和为12[f (1)+f (-1)],a 0=f (0). 【训练2】已知(1-3x )8=a 0+a 1x +…+a 7x 7+a 8x 8.求: (1)a 0+a 1+…+a 8; (2)a 0+a 2+a 4+a 6+a 8;(3)|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 8|.解 (1)令x =1,得a 0+a 1+…+a 8=(-2)8=256.① (2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+a 4-a 5+a 6-a 7+a 8=48.②①+②,得2(a 0+a 2+a 4+a 6+a 8)=28+48,∴a 0+a 2+a 4+a 6+a 8=12×(28+48)=32 896.(3)由于(1-3x )8=C 08+C 18×(-3x )+C 28×(-3x )2+…+C 88×(-3x )8=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 8x 8,故a 0,a 2,a 4,a 6,a 8>0,a 1,a 3,a 5,a 7<0,∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+…+|a 8|=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 8=48=65 536. 题型三⼆项式系数性质的应⽤【例3】已知f (x )=(3x 2+3x 2)n 展开式中各项的系数和⽐各项的⼆项式系数和⼤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 (1)令x =1,则⼆项式各项系数的和为f (1)=(1+3)n =4n ,⼜展开式中各项的⼆项式系数之和为2n .由题意知,4n -2n =992. ∴(2n )2-2n -992=0,∴(2n +31)(2n -32)=0,∴2n =-31(舍)或2n =32,∴n =5.由于n =5为奇数,所以展开式中⼆项式系数最⼤的项为中间两项,它们分别是 T 3=C 25(x 23)3(3x 2)2=90x 6, T 4=C 35(x 23)2(3x 2)3=270x 223.(2)展开式的通项公式为T r +1=C r 53r·x 23(5+2r ).假设T r +1项系数最⼤,则有C r 5·3r ≥C r -15·3r -1,C r 5·3r ≥C r +15·3r +1,∴5!(5-r )!r !×3≥5!(6-r )!(r -1)!,5!(5-r )!r !≥5!(4-r )!(r +1)!×3.∴3r ≥16-r ,15-r ≥3r +1.∴72≤r ≤92,∵r ∈N ,∴r =4.∴展开式中系数最⼤的项为T 5=C 45·34x 263=405x 263. 规律⽅法 (1)求⼆项式系数最⼤的项,要依据⼆项式系数的性质对(a +b )n 中的n 进⾏讨论,n 为奇数时中间两项的⼆项式系数最⼤;n 为偶数时,中间⼀项的⼆项式系数最⼤.(2)求展开式中系数最⼤项与求⼆项式系数最⼤项是不同的.求展开式系数最⼤的项,如求(a +bx )n (a 、b ∈R 展开式中系数最⼤的项,⼀般是采⽤待定系数法.设展开式各项系数分别为A 1,A 2,…,A n +1,且第r +1项系数最⼤,应⽤A r ≥A r -1, A r ≥A r +1解出r 来,即得系数最⼤的项. 【训练3】已知? ????x -2x 2n(n ∈N *)的展开式中第5项的系数与第3项的系数的⽐是10∶1.(1)求展开式中各项系数的和; (2)求展开式中含x 32的项;(3)求展开式中系数的绝对值最⼤的项.解∵? ????x -2x 2n 的展开式的通项是T r +1=C r n (x )n -r ·-2x 2r=(-2)r C rn x n -5r 2(0≤r ≤n ,r ∈N ),∴T 5=T 4+1=24C 4n x n 2-10,T 3=T 2+1=22C 2n x n2-5.∵24C 4n 22C 2n=101,∴n 2-5n -24=0,解得n =8或n =-3(舍去).(1)令x =1,则? ????x -2x 28=(1-2)8=1,即所求各项系数的和为1. (2)展开式的通项为T r +1=(-2)r C r8x 8-5r 2(0≤r ≤8,r ∈N ).令8-5r 2=32,得r =1,∴展开式中含x 32的项为T 2=T 1+1=(-2)1C 18x 32=-16x 32.(3)展开式的第r 项、第r +1项、第r +2项的系数的绝对值分别为C r -182r -1,C r 82r ,C r +182r +1.若第r +1项的系数绝对值最⼤,则有C r -182r -1≤C r 82r ,C r 82r ≥C r +182r +1,解得5≤r ≤6,故系数的绝对值最⼤的项为第6项和第7项,即 T 6=-1 792x -172,T 7=1 7921x 11.课堂达标1.(1+x )2n +1的展开式中,⼆项式系数最⼤的项所在的项数是( ) A.n ,n +1B.n -1,nC.n +1,n +2D.n +2,n +3解析 2n +1为奇数,展开式中中间两项的⼆项式系数最⼤,分别为第? ????2n +1-12+1项,第? ????2n +1+12+1项,即第(n +1)项与第(n +2)项.故选C. 答案 C2.设(x 2+1)(2x +1)9=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+…+a 11(x +2)11,则a 0+a 1+a 2+…+a 11的值为( ) A.-2B.-1C.1D.2解析令x =-1,则原式化为 [(-1)2+1][2×(-1)+1]9=-2=a 0+a 1(2-1)+a 2(2-1)2+…+a 11(2-1)11,∴a 0+a 1+a 2+…+a 11=-2. 答案 A3.在(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )6的展开式中,x 2的系数为________.解析 (1+x )+(1+x )2+…+(1+x )6的展开式中x 2的系数为C 22+C 23+C 24+C 25+C 26=35. 答案 354.设(3x -2)6=a 0+a 1(2x -1)+a 2(2x -1)2+…+a 6(2x -1)6,则a 1+a 3+a 5a 0+a 2+a 4+a 6=________.解析令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 6=1,令x =0,得a 0-a 1+a 2+…+a 6=64,两式相减,得2(a 1+a 3+a 5)=-63,两式相加,得2(a 0+a 2+a 4+a 6)=65,故a 1+a 3+a 5a 0+a 2+a 4+a 6=-6365. 答案-63655.已知(2x -1)n ⼆项展开式中,奇次项系数的和⽐偶次项系数的和⼩38,求C 1n +C 2n +C 3n +…+C n n 的值.解设(2x -1)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,且奇次项的系数和为A ,偶次项的系数和为B .则A =a 1+a 3+a 5+…,B =a 0+a 2+a 4+a 6+….由已知可知:B-A=38.令x=-1,得:a0-a1+a2-a3+…+a n(-1)n=(-3)n,即:(a0+a2+a4+a6+…)-(a1+a3+a5+a7+…)=(-3)n.即:B-A=(-3)n.∴(-3)n=38=(-3)8,∴n=8.由⼆项式系数性质可得:C1n+C2n+C3n+…+C n n=2n-C0n=28-1.课堂⼩结1.⼆项式系数的性质可从杨辉三⾓中直观地看出.2.求展开式中的系数或展开式中的系数的和、差的关键是给字母赋值,赋值的选择则需根据所求的展开式系数和特征来确定.⼀般地对字母赋的值为0,1或-1,但在解决具体问题时要灵活掌握.3.注意以下两点:(1)区分开⼆项式系数与项的系数.(2)求解有关系数最⼤时的不等式组时,注意其中r∈{0,1,2,…,n}的范围.基础过关1.已知(a+b)n的⼆项展开式中只有第5项的⼆项式系数最⼤,则n等于()A.11B.10C.9D.8解析∵(a+b)n的⼆项展开式中只有第5项的⼆项式系数最⼤,∴⼆项展开式共有9项,即n+1=9,∴n=8.答案 D2.(x-1)11展开式中x的奇次项系数之和是()A.-2 048B.-1 023C.-1 024D.1 024解析(x-1)11=a0x11+a1x10+a2x9+…+a11,令x=-1,则-a0+a1-a2+…+a11=-211,令x=1,则a0+a1+a2+…+a11=0,∴a 0+a 2+a 4+…+a 10=210=1 024. 答案 D3.(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )n 的展开式中各项系数和为( ) A.2n +1 B.2n -1 C.2n +1-1D.2n +1-2解析令x =1,则2+22+…+2n =2n +1-2. 答案 D4.若C 2n +620=C n +220(n ∈N *),且(2-x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n,则a 0-a 1+a 2-…+(-1)n a n =________.解析由C 2n +620=C n +220可知n =4,令x =-1,可得a 0-a 1+a 2-…+(-1)n a n =81. 答案 815.在(a -b )10的⼆项展开式中,系数最⼩的项是________.解析在(a -b )10的⼆项展开式中,奇数项的系数为正,偶数项的系数为负,且偶数项系数的绝对值为对应的⼆项式系数,因为展开式中第6项的⼆项式系数最⼤,所以系数最⼩的项为T 6=C 510a 5(-b )5=-252a 5b 5.答案-252a 5b 56.若x 4(x +3)8=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+…+a 12(x +2)12,求log 2(a 1+a 3+…+a 11)的值.解令x =-1,∴28=a 0+a 1+a 2+…+a 11+a 12. 令x =-3,∴0=a 0-a 1+a 2-…-a 11+a 12,∴28=2(a 1+a 3+…+a 11),∴a 1+a 3+…+a 11=27,∴log 2(a 1+a 3+…+a 11)=log 227=7.7.设a ≠0,n 是⼤于1的⾃然数,? ?1+x a n 的展开式为a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n .若点A i (i ,a i ),(i =0,1,2)的位置如图所⽰,求a 的值.解由题意知,A 0(0,1),A 1(1,3),A 2(2,4). 故a 0=1,a 1=3,a 2=4. 由? ?1+x a n 的展开式的通项知, T r +1=C r n ? ???x a r(r =0,1,2,…,n ).故C 1n a =3,C 2na 2=4,解得a =3.能⼒提升8.在?1x +51x 3n的展开式中,所有奇数项系数之和为1 024,则中间项系数是( ) A.330B.462C.682D.792解析∵⼆项式的展开式中所有项的⼆项式系数和为2n ,⽽所有偶数项的⼆项式系数和与所有奇数项的⼆项式系数和相等,故由题意得2n -1=1 024,∴n =11,∴展开式共12项,中间项为第六项、第七项,其系数为C 511=C 611=462.答案 B9.(1+ax +by )n 的展开式中不含x 的项的系数的绝对值的和为243,不含y 的项的系数的绝对值的和为32,则a ,b ,n 的值可能为( ) A.a =2,b =-1,n =5 B.a =-2,b =-1,n =6 C.a =-1,b =2,n =6D.a =1,b =2,n =5解析根据展开式的特点,通过特殊值法找到符合要求的各项系数的绝对值的和,通过⽅程组解决.只要令x=0,y=1,即得到(1+ax+by)n的展开式中不含x 的项的系数的和为(1+b)n,令x=1,y=0,即得到(1+ax+by)n的展开式中不含y的项的系数的和为(1+a)n.如果a,b是正值,这些系数的和也就是系数绝对值的和,如果a,b中有负值,相应地,分别令y=-1,x=0;x=-1,y=0.此时的和式分别为(1-b)n,(1-a)n,由此可知符合要求的各项系数的绝对值的和为(1+|b|)n,(1+|a|)n.根据题意(1+|b|)n=243=35,(1+|a|)n=32=25,因此n=5,|a|=1,|b|=2.故选D.答案 D10.设m为正整数,(x+y)2m展开式的⼆项式系数的最⼤值为a,(x+y)2m+1展开式的⼆项式系数的最⼤值为b,若13a=7b,则m=________.解析由题知a=C m2m,b=C m+12m+1,∴13C m2m=7C m+12m+1,即13×(2m)!m!m!=7×(2m+1)!(m+1)!m!,解得m=6.答案 611.(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=________. 解析(1+x)4展开式的通项为T r+1=C r4x r,由题意可知a(C14+C34)+C04+C24+C44=32,解得a=3.答案 312.在(2x-3y)10的展开式中,求:(1)各项的⼆项式系数的和;(2)奇数项的⼆项式系数的和与偶数项的⼆项式系数的和;(3)各项系数之和;(4)奇数项系数的和与偶数项系数的和.解在(2x-3y)10的展开式中:(1)各项的⼆项式系数的和为C 010+C 110+…+C 1010=210=1 024. (2)奇数项的⼆项式系数的和为C 010+C 210+…+C 1010=29=512. 偶数项的⼆项式系数的和为C 110+C 310+…+C 910=29=512.(3)设(2x -3y )10=a 0x 10+a 1x 9y +a 2x 8y 2+…+a 10y 10(*),各项系数之和即为a 0+a 1+a 2+…+a 10,由于(*)是恒等式,故可⽤“赋值法”求解.令(*)中x =y =1,得各项系数之和为(2-3)10=(-1)10=1.(4)奇数项系数的和为a 0+a 2+a 4+…+a 10,偶数项系数的和为a 1+a 3+a 5+…+a 9.由(3)知a 0+a 1+a 2+…+a 10=1. ①令(*)中x =1,y =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10=510. ②①+②,得2(a 0+a 2+…+a 10)=1+510,故奇数项系数的和为1+5102;①-②,得2(a 1+a 3+…+a 9)=1-510,故偶数项系数的和为1-5102.13.(选做题)已知(3x +x 2)2n 的展开式的系数和⽐(3x -1)n 的展开式的系数和⼤992,求? ?2x -1x 2n 的展开式中:(1)⼆项式系数最⼤的项; (2)系数的绝对值最⼤的项.解由题意得22n -2n =992,解得n =5.(1)? ?2x -1x 10的展开式中第6项的⼆项式系数最⼤,即T 6=C 510·(2x )5·?-1x 5=-8 064.(2)设第k +1项的系数的绝对值最⼤,则T k +1=C k 10·(2x )10-k ·?-1x k=(-1)k ·C k 10·210-k ·x 10-2k . ∴C k 10·210-k ≥C k -110·210-k +1,C k 10·210-k ≥C k +110·210-k -1,得C k 10≥2C k -110,2C k 10≥C k +110,即11-k ≥2k ,2(k +1)≥10-k . ∴83≤k ≤113,∴k =3,故系数的绝对值最⼤的是第4项 T 4=(-1)3C 310·27·x 4=-15 360x 4.。
杨辉三角系数的规律公式杨辉三角,这可是数学世界里一个相当有趣的存在!咱先来说说杨辉三角到底是啥。
简单来讲,它就是一个三角形的数阵。
从最上面的 1 开始,然后每行的数字都是由上一行相邻两个数字相加得到的。
就像搭积木一样,一层一层地往下搭。
杨辉三角里藏着好多神奇的规律和公式呢。
比如说,它的每行数字之和是 2 的幂次方。
你看,第一行是 1,和是 1,也就是 2 的 0 次方;第二行是 1 1,和是 2,就是 2 的 1 次方;第三行是 1 2 1,和是 4,正好是 2 的 2 次方。
以此类推,是不是很神奇?还有啊,杨辉三角里的二项式系数也有规律。
比如 (a + b) 的 n 次方展开式的系数,就可以在杨辉三角的第 n + 1 行找到。
这就像是一个神秘的密码本,只要你懂得解读,就能轻松找到答案。
我记得有一次,我在给学生们讲杨辉三角的时候,有个小调皮鬼一直说不明白,还跟我较劲。
我就指着黑板上的杨辉三角问他:“你看这一行的数字,1 3 3 1,这是不是和 (a + b)³的展开式系数一模一样?”他眨眨眼睛,还是一脸迷茫。
我又耐心地给他解释:“(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³,系数不就是 1 3 3 1 嘛。
”他挠挠头,突然恍然大悟,大声说:“老师,我懂啦!”那一刻,我心里别提多有成就感了。
再说说杨辉三角的对称性。
它就像一面镜子,左右对称得完美无缺。
从中间画一条线,两边的数字完全一样。
这种对称美,在数学里可不少见,就像大自然中的蝴蝶,两边的翅膀也是对称的。
而且杨辉三角里还有一个很有趣的规律,就是相邻两行数字之间的关系。
比如第 n 行的数字乘以 n 再除以 n + 1 ,就可以得到第 n + 1 行的数字。
这就像是一个神奇的魔法,让数字们按照一定的规则变化着。
杨辉三角的规律和公式可不仅仅是为了好玩,它们在数学的很多领域都有重要的应用。
《杨辉三角的性质与应用》(第三课时)教学设计高数学探究课对于发展学生的思维能力,学会数学的思维方式,学会数学探究等具有重要作用。
前两课时学生已经通过搜集资料了解了杨辉三角的历史,分小组探究出了杨辉三角的性质,并选择某条性质探究它的应用,本节课就是展示同学们小组探究的成果。
下面从以下几个环节进行汇报:一、教材分析本节课选自人教A版选择性必修三第六章数学探究课的第三课时,是在学习过二项式定理后的一节数学探究课。
结合对杨辉三角性质的探究和应用杨辉三角解决问题,经历发现数学关联、提出数学问题、得到数学结论、推理论证、综合应用的过程,掌握数学探究活动的方法,提升数学学科核心素养.在对杨辉三角性质的探究和应用过程中,经历从类比模仿到自主创新、从局部实施到整体构想的过程,初步掌握数学课题研究的基本方法,培养遵守学术规范、坚守诚信底线的科学研究素养.二、学情分析数学学习并不单纯是数学知识的学习,更重要的是通过学习数学知识所蕴令的丰富的数学思想方法提高学生的思维能力。
进入高二以后,从学生的知识结构来看,学生已学习了两个计数原理和二项式定理,这为学生探究杨辉三角的性质与应用奠定了知识基础。
从学生的心理特征来看,高二的学生已经具备了一定的分析、探究问题的能力,数学学习能力有了很大提高,特别是观察、探究能力也有了长足的进步,为学生探究杨辉三角的性质与应用奠定了能力基础。
三、重点、难点重点、难点是杨辉三角性质的应用.四、教学过程环节一、知识回顾简单回顾杨辉三角的历史背景、地位和作用,并梳理探究出来的杨辉三角的性质.环节二、小组展示课前开展学习活动,前两课时已经了解了杨辉三角的历史背景、地位和作用,探究了杨辉三角的性质,之后各小组选择某条性质来探究性质的应用,课上分小组进行成果展示.潜新组——探究杨辉三角在弹球游戏中的应用(见附表1)恒学组——探究杨辉三角在纵横图中的应用(见附表2)探源组——探究杨辉三角在堆垛术中的应用(见附表3)环节三、课堂小结通过三个课时的探究,同学们了解了杨辉三角的历史背景、地位和作用,探究出了杨辉三角的性质,并探究了性质在生活中的应用。