1.3.1二项式定理
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1 1.3.1二项式定理 教学目标: 知识与技能: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:能解决二项展开式有关的简单问题 情感、态度与价值观: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 授课类型:新授课 教 具:多媒体、实物投影仪 第一课时
一、复习引入: ⑴22202122222()2abaabbCaCabCb;
⑵33223031222333333()33abaababbCaCabCabCb ⑶4()()()()()ababababab的各项都是4次式, 即展开式应有下面形式的各项:4a,3ab,22ab,3ab,4b, 展开式各项的系数:上面4个括号中,每个都不取b的情况有1种,即04C种,4a的系数是04C;恰有1个取b的情况有14C种,3ab的系数是14C,恰有2个取b的情况有24C种,22ab的系数是24C,恰有3个取b的情况有34C种,3ab的系数是34C,有4都取b的情况有44C种,4b
的系数是44C, ∴40413222334444444()abCaCabCabCabCb. 二、讲解新课: 二项式定理:01()()nnnrnrrnnnnnnabCaCabCabCbnN
⑴()nab的展开式的各项都是n次式,即展开式应有下面形式的各项: na,nab,„,nrrab,„,nb
,
⑵展开式各项的系数: 每个都不取b的情况有1种,即0nC种,na的系数是0nC;
恰有1个取b的情况有1nC种,nab的系数是1nC,„„, 2
恰有r个取b的情况有rnC种,nrrab的系数是rnC,„„, 有n都取b的情况有nnC种,nb的系数是nnC, ∴01()()nnnrnrrnnnnnnabCaCabCabCbnN, 这个公式所表示的定理叫二项式定理,右边的多项式叫()nab的二项展开式,⑶它有1n项,各项的系数(0,1,)rnCrn叫二项式系数, ⑷rnrrnCab叫二项展开式的通项,用1rT表示,即通项1rnrrrnTCab. ⑸二项式定理中,设1,abx,则1(1)1nrrnnnxCxCxx 三、讲解范例: 例1.展开41(1)x.
解一: 411233444411111(1)1()()()()CCCxxxxx23446411xxxx. 解二:4444413123444111(1)()(1)()1xxCxCxCxxxx
23446411xxxx.
例2.展开61(2)xx.
解:66311(2)(21)xxxx 6152433221666663
1[(2)(2)(2)(2)(2)(2)1]xCxCxCxCxCxx
3223
6012164192240160xxxxxx. 3
第二课时 例3.求12()xa的展开式中的倒数第4项 解:12()xa的展开式中共13项,它的倒数第4项是第10项, 9129933939911212220TCxaCxaxa.
例4.求(1)6(23)ab,(2)6(32)ba的展开式中的第3项. 解:(1)24242216(2)(3)2160TCabab, (2)24242216(3)(2)4860TCbaba. 点评:6(23)ab,6(32)ba的展开后结果相同,但展开式中的第r项不相同 例5.(1)求93()3xx的展开式常数项;
(2)求93()3xx的展开式的中间两项 解:∵3992921993()()33rrrrrrrxTCCxx, ∴(1)当390,62rr时展开式是常数项,即常数项为637932268TC; (2)93()3xx的展开式共10项,它的中间两项分别是第5项、第6项,
489912593423TCxx
,159510932693378TCxx 4
第三课时 例6.(1)求7(12)x的展开式的第4项的系数; (2)求91()xx的展开式中3x的系数及二项式系数 解:7(12)x的展开式的第四项是333317(2)280TCxx, ∴7(12)x的展开式的第四项的系数是280. (2)∵91()xx的展开式的通项是9921991()(1)rrrrrrrTCxCxx, ∴923r,3r, ∴3x的系数339(1)84C,3x的二项式系数3984C.
例7.求42)43(xx的展开式中x的系数 分析:要把上式展开,必须先把三项中的某两项结合起来,看成一项,才可以用二项式定理展开,然后再用一次二项式定理,,也可以先把三项式分解成两个二项式的积,再用二项式定理展开
解:(法一)42)43(xx42]4)3[(xx
02412344(3)(3)4CxxCxx22224(3)4Cxx3234444(3)44CxxC,
显然,上式中只有第四项中含x的项, ∴展开式中含x的项的系数是76843334C
(法二):42)43(xx4)]4)(1[(xx44)4()1(xx )(4434224314404CxCxCxCxC0413222334444444(4444)CxCxCxCxC ∴展开式中含x的项的系数是34C334444C768. 例8.已知nmxxxf4121)( *(,)mnN的展开式中含x项的系数为36,求展开式中含2x项的系数最小值 分析:展开式中含2x项的系数是关于nm,的关系式,由展开式中含x项的系数为36,可得3642nm,从而转化为关于m或n的二次函数求解 解:1214mnxx展开式中含x的项为
1124mnCxCx11(24)mnCCx 5
∴11(24)36mnCC,即218mn, 1214mnxx展开式中含2x的项的系数为
t222224mnCC22
2288mmnn,
∵218mn, ∴182mn, ∴222(182)2(182)88tnnnn216148612nn
23715316()44nn,∴当378n时,t取最小值,但*nN,
∴ 5n时,t即2x项的系数最小,最小值为272,此时5,8nm. 6
第四课时 例9.已知41()2nxx的展开式中,前三项系数的绝对值依次成等差数列, (1)证明展开式中没有常数项;(2)求展开式中所有的有理项 解:由题意:1221121()22nnCC,即0892nn,∴8(1nn舍去)
∴81841()2rrrrTCxx82481()2rrrrCxx1638412rrrrCx08rrZ ①若1rT是常数项,则04316r,即0316r, ∵rZ,这不可能,∴展开式中没有常数项; ②若1rT是有理项,当且仅当4316r为整数,
∴08,rrZ,∴ 0,4,8r, 即 展开式中有三项有理项,分别是:41xT,xT8355,292561xT 例10.求60.998的近似值,使误差小于0.001. 解:66011666660.998(10.002)(0.002)(0.002)CCC, 展开式中第三项为2260.0020.00006C,小于0.001,以后各项的绝对值更小,可忽略不计, ∴66011660.998(10.002)(0.002)0.998CC,
一般地当a较小时(1)1nana 四、课堂练习: 1.求623ab的展开式的第3项.
2.求632ba的展开式的第3项.
3.写出n33)x21x(的展开式的第r+1项. 4.求732xx的展开式的第4项的二项式系数,并求第4项的系数. 5.用二项式定理展开:
(1)53()ab;(2)52()2xx. 7
6.化简:(1)55)x1()x1(;(2)4212142121)x3x2()x3x2( 7.5lgxxx展开式中的第3项为610,求x.
8.求nxx21展开式的中间项 答案:1. 262242216(2)(3)2160TCabab 2. 262224216(3)(2)4860TCbaab
3. 2331311()()22rnrrnrrrrnnTCxCxx 4.展开式的第4项的二项式系数3735C,第4项的系数3372280C 5. (1)335543222333()510105abaababababbbb; (2)5223215()52040322328xxxxxxxxxxxxx. 6. (1)552(1)(1)22010xxxx; (2)1111442222432(23)(23)192xxxxxx 7. 5lgxxx展开式中的第3项为232lg632lg551010xxCxx 22lg3lg50xx
5lg1,lg2xx10
10,1000xx
8. nxx21展开式的中间项为2(1)nnnC 五、小结 :二项式定理的探索思路:观察——归纳——猜想——证明;二项式定理及通项公式的特点 六、课后作业: P36 习题1.3A组1. 2. 3.4 七、板书设计(略) 八、教学反思: (a+b) n = 这个公式表示的定理叫做二项式定理,公式右边的多项式叫做 (a+b)n的 ,其
中rnC(r=0,1,2,„„,n)叫做 , 叫做二项展开式的通项,它是展开式的第 项,展开式共有 个项.