1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质(教案)(2)

2020-07-01 09:52

令x?y?1,得到a0?a1?a2???a10?1?(1),

令x?1,y??1(或x??1,y?1)得a0?a1?a2?a3???a10?510?(2) (1)+(2)得2(a0?a2???a10)?1?510, ∴奇数项的系数和为1?5;

210(1)-(2)得2(a1?a3???a9)?1?510, ∴偶数项的系数和为1?5.

210⑤x的奇次项系数和为a1?a3?a5???a9?1?5;

210x的偶次项系数和为a0?a2?a4???a10?1?5.

102点评:要把“二项式系数的和”与“各项系数和”,“奇(偶)数项系数和与奇(偶)次项系数和”严格地区别开来,“赋值法”是求系数和的常规方法之一.

6

第三课时

例9.已知(3x?x2)2n的展开式的系数和比(3x?1)n的展开式的系数和大992,求

1(2x?)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.

x解:由题意22n?2n?992,解得n?5.

①(2x?)的展开式中第6项的二项式系数最大,

5即T6?T5?1?C10?(2x)5?(?)5??8064.

1x101x②设第r?1项的系数的绝对值最大,

rr则Tr?1?C10?(2x)10?r?(?)r?(?1)r?C10?210?r?x10?2r

r10?rr?1rr?1???C10?210?r?1?11?r?2r?C10?2?C10?2C10∴?r,得,即 ?r?10?rr?110?r?1r?1???C10?2?2(r?1)?10?r?C10?2?2C10?C101x ∴8?r?11,∴r?3,故系数的绝对值最大的是第4项 33例10.已知:(x?3x)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 232n解:令x?1,则展开式中各项系数和为(1?3)n?22n, 又展开式中二项式系数和为2, ∴22nn?2n?992,n?5.

233232223(1)∵n?5,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴T3?C(x)(3x)?90x,T4?C(x)(3x)?270x, (2)设展开式中第r?1项系数最大,则Tr?1?C(x)rrr?1r?1?79?3C5?3C5??r?∴?rr,∴r?4, r?1r?122??3C5?3C5252263523r5235?r(3x)?3Cx2rrr510?4r3,

即展开式中第5项系数最大,T5?C(x)(3x)?405x例11.已知Sn?2?Cn2n1n?1452324263.

2n?2n?1?Cn2???Cn?2?1(n?N?),

求证:当n为偶数时,Sn?4n?1能被64整除 7

分析:由二项式定理的逆用化简Sn,再把Sn?4n?1变形,化为含有因数64的多项式 1n?12n?2 ∵Sn?2n?Cn2?Cn2?nn?1?Cn?2?1?(2?1)n?3n,

*∴Sn?4n?1?3?4n?1,∵n为偶数,∴设n?2k(k?N), ∴Sn?4n?1?3?8k?1?(8?1)k?8k?1

1k?1?Ck08k?Ck8?0k1k?1 ?(Ck8?C88?2k?Ckk?18?1?8k?1 ?Ck2)82 (?) ,

当k=1时,Sn?4n?1?0显然能被64整除, 当k?2时,(?)式能被64整除,

所以,当n为偶数时,Sn?4n?1能被64整除 三、课堂练习: 1.

?x?1??x?1?展开式中x的系数为 ,各项系数之和为 .

4541232.多项式f(x)?Cn(x?1)?Cn(x?1)2?Cn(x?1)3?n?Cn(x?1)n(n?6)的展开式

中,x的系数为 3.若二项式(3x?261n)(n?N?)的展开式中含有常数项,则n的最小值为( ) 32x A.4 B.5 C.6 D.8 4.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

n2n5.在(1?x)的展开式中,奇数项之和为p,偶数项之和为q,则(1?x)等于( ) 2222A.0 B.pq C.p?q D.p?q

1?a01?a211?a321?a43Cn?Cn?Cn?Cn?6.求和:

1?a1?a1?a1?a7.求证:当n?N且n?2时,3?2101?an?1n???1?Cn.

1?an?nn?1?n?2?.

8.求?2?x?的展开式中系数最大的项 答案:1. 45, 0 2. 0 .提示:f?x??x?1?n?6? n 8

3. B 4. C 5. D 6. ?a?1?a?7. (略) 8. T3?1?15360x3

n?1

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:P36 习题1.3A组5. 6. 7.8 B组1. 2

?1621?1.已知(a?1)展开式中的各项系数的和等于?的展开式的常数项,而x??x??52n5(a2?1)n 展开式的系数的最大的项等于54,求a的值(a?R) 答案:a??3 2.设?1?x??3?2x??a0?x?1??a1?x?1??求:① a0?a1?591413?a13?x?1??a14

?a14 ②a1?a3?9?a13.

?9963 答案:①39?3?19683; ②

?35?201234567893.求值:2C9. ?C9?2C9?C9?2C9?C9?2C9?C9?2C9?C98答案:2?256 2964.设f(x)?(x?x?1)(2x?1),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)3?729;

636?1?364; (2)所有偶次项的系数和为236?1?365 所有奇次项的系数和为2六、板书设计(略) 七、教学反思:

二项展开式中的二项式系数都是一些特殊的组合数,它有三条性质,要理解和掌握好,同时要注意“系数”与“二项式系数”的区别,不能混淆,只有二项式系数最大的才是中间项,而系数最大的不一定是中间项,尤其要理解和掌握“取特值”法,它是解决有关二项展开式

9

系数的问题的重要手段。

二项式定理概念的引入,我们已经学过(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,那么对一般情况;(a+b)n展开后应有什么规律,这里n∈N,这就是我们这节课“二项式定理”要研究的内容.

选择实验归纳的研究方式,对(a+b)n一般形式的研究与求数列{an}的通项公式有些类似,大家想想,求an时我们用了什么方法,学生:先写出前n项,再观察规律,猜测其表达式,最后用数学归纳法证明,老师:大家说得很正确,现在我们用同样的方式来研究(a+b)4的展开,因(a+b)4=(a+b)3(a+b),我们可以用(a+b)3展开的结论计算(a+b)4(由学生板演完成,体会计算规律)然后老师把计算过程总结为如下形式:

(a+b)4=(a+b)3(a+b)=(a3+3a2b+3ab2+b3)(a+b)=a4+3a3b2+ab3+3a2b2+3ab3+b4=a4+4a3b+6a2b2

+4ab3+b4.

对计算的化算:对(a+b)n展开式中的项,字母指数的变化规律是十分明显的,大家能说出它们的规律吗?学生:a的指数从n逐次降到0,b的指数从0逐次升到n,老师:大家说的很对,这样一来展开式的项数就是从0到n的(n+1) 项了,但唯独系数规律还是“犹抱琵琶半遮面”使我们难以发现,但我们仍可用an,an?an来表示,它这样一来(a+b)n的展开形式就可写成(a+b)n=ana0nn?1rn?rrnnr现在的问题就是要找的表达形式.为?a1ab??aab??abannnn01n此我们要采用抽象分析法来化简计算

2007年高考题

1.(2007年江苏卷)若对于任意实数x,有x3?a0?a1(x?2)?a2(x?2)2?a3(x?2)3,则a2的值为(B)

A.3 B.6 C.9 D.12

2??2.(2007年湖北卷)如果?3x2?? 的展开式中含有非零常数项,则正整数n的最小值3x??为

A.3 B.5 C.6 D.10

【答案】:B. 【分析】:Tr?1?Cn(3x)r2n?rn(?2rrn?rrn?r)?Cn3(?2)rx2(n?r)?3r?Cn3(?2)rx2n?5r, 3x)。nmin?5.

2n?5r?0,n?5r(r?2,4,2【高考考点】:本题主要考查二项式定理的有关知识和整除的知识,以及分析问题和解决问题的能力.

【易错点】:注意二项式定理的通项公式中项数与r的关系。 【备考提示】:二项式定理是高考的常考内容,有时单独命题,有时与其它分支的知识相综合。

3??3.(2007年江西卷)已知?x?3?展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和

x??

10

n之比为64,则n等于( C ) A.4 B.5

nC.6

D.7

1??4.(2007年全国卷I)?x2??的展开式中,常数项为15,则n?( D )

x??A.3

B.4

C.5

D.6

81??5.(2007年全国卷Ⅱ)(1?2x2)?x??的展开式中常数项为 ?42 .(用数字作答)

x??51??2x6.(2007年天津卷)若?x2?的二项展开式中的系数为,则a? 2 (用数字?2ax??作答).

7.(2007年重庆卷)若(x?61n)展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为( B ) xA10 B.20 C.30 D.120

8.(2007年安徽卷)若(2x3+

1x)a的展开式中含有常数项,则最小的正整数n等于 7 .

9.(2007年湖南卷)将杨辉三角中的奇数换成1,偶数换成0,得到如图1所示的0-1三角数表.从上往下数,第1次全行的数都为1的是第1行,第2次全行的数都为1的是第3行,?,第n次全行的数都为1的是第 2?1 行;第61行中1的个数是 32 . 第1行 1 1 第2行 1 0 1 第3行 1 1 1 1 第4行 1 0 0 0 1 第5行 1 1 0 0 1 1

?? ??????????????? 图1

n 11


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