选修2-3 [键入文字] 排列组合与二项式定理
有C44种,b4的系数是C44,
132223344∴(a?b)4?C40a4?C4ab?C4ab?C4ab?C4b.
二、讲解新课:
1nrn?rrnn?1、二项式定理:(a?b)n?Cn0an?Cnab???Cnab???Cnb(n?N)
2、二项式定理的证明。
(a+b)n是n个(a+b)相乘,每个(a+b)在相乘时,有两种选择,选a或b,由分步计数原理可知展开式共有2n项(包括同类项),其中每一项都是akbn-k的形式,k=0,1,…,n;对于每一项akbn-k,它是由k个(a+b)选了a,n-k个(a+b)选了b得到的,它出现的次数相当于从n个(a+b)中取k个a的组合数,将它们合并同类项,就得二项展开式,这就是二项式定理。
r3、它有n?1项,各项的系数Cn(r?0,1,?n)叫二项式系数,
4、Cnarn?rb叫二项展开式的通项,用Tr?1表示,即通项Tr?1?Cnarrn?rb.
rn1rrn5、二项式定理中,设a?1,b?x,则(1?x)?1?Cnx???Cnx???x
三、例子 例1.展开(1?解一: (1?解二:(1?111x).
4144641411112313)?1?C4()?C4()?C4()?()?1??2?3?4. xxxxxxxxx141444413123)?()(x?1)?()?x?C4x?C4x?C4x?1??? xxx?1?4x?6x62?4x3?1x4.
例2.展开(2x?1x).
解:(2x?1x)?61x3(2x?1)
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?1615243(2x)3?C221x3[(2x)?C6(2x)?C6(2x)?C66(2x)?C6(2x)?1]
?64x3?192x2?240x?160?601x?12x2?x3.
例3.求(x?a)12的展开式中的倒数第4项 解:(x?a)12的展开式中共13项,它的倒数第4项是第10项,
T993399?1?C12x12?9a?C12xa?220x3a9.
例4.求(1)(2a?3b)6,(2)(3b?2a)6的展开式中的第3项. 解:(1)T22?1?C6(2a)4(3b)2?2160a4b2,
(2)T?C242422?16(3b)(2a)?4860ba.
点评:(2a?3b)6,(3b?2a)6的展开后结果相同,但展开式中的第r项不相同 例5.(1)求(x33?x)9的展开式常数项;
(2)求(x393?x)的展开式的中间两项 解:∵Trx9?rrrr?1?C9(3)(3x)?C?32r?9r9x9?32,
∴(1)当9?32r?0,r?6时展开式是常数项,即常数项为T637?C9?3?2268;(2)(x?33x)9的展开式共10项,它的中间两项分别是第5项、第6项,
T48?91210?9?15235?C9?3x9??42x3,T6?C59?3x9?378x 课堂小节:本节课学习了二项式定理及二项式展开式的通项公式 课堂练习: 课后作业:
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1.3.2杨辉三角
教学目标:
理解和掌握二项式系数的性质,并会简单的应用 教学重点:
理解和掌握二项式系数的性质,并会简单的应用 教学过程
一、复习引入: 1.二项式定理
(a?b)?Cna?Cnab???Cnan0n1nrn?rb???Cnb(n?N),
rnn?2.二项展开式的通项公式:Tr?1?Cnran?rbr
二、讲解新课:
119二项式系数表(杨辉三角)
(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
n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 2.二项式系数的性质:
mn?m(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵Cn?Cn).
(2)增减性与最大值.∵Cn?∴Cn相对于Cn当k?n?12kk?1kn(n?1)(n?2)?(n?k?1)k!n?k?1kn?k?1k?Cnk?1?n?k?1kn?12,
的增减情况由决定,?1?k?,
时,二项式系数逐渐增大.由对称性知它的后半部分是逐渐减小的,且在中间
取得最大值;
n2nn?12n?1当n是偶数时,中间一项C取得最大值;当n是奇数时,中间两项Cn大值.
(3)各二项式系数和:
n1rrn∵(1?x)?1?Cnx???Cnx???x,
,Cn2取得最
n012rn令x?1,则2?Cn?Cn?Cn???Cn???Cn 三、例子
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例1.在(a?b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和 1nrn?rrnn?证明:在展开式(a?b)n?Cn0an?Cnab???Cnab???Cnb(n?N)中,令
a?1,b??1,则(1?1)?Cn?Cn?Cn?Cn???(?1)Cn,
13即0?(Cn0?Cn2??)?(Cn?Cn??),
n0123nn13∴Cn0?Cn2???Cn?Cn??,
即在(a?b)n的展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.
13n?1说明:由性质(3)及例1知Cn0?Cn2???Cn?Cn???2.
727例2.已知(1?2x)?a0?a1x?a2x???a7x,求:
(1)a1?a2???a7; (2)a1?a3?a5?a7; (3)|a0|?|a1|???|a7|. 解:(1)当x?1时,(1?2x)7?(1?2)7??1,展开式右边为
a0?a1?a2???a7
∴a0?a1?a2???a7??1,
当x?0时,a0?1,∴a1?a2???a7??1?1??2, (2)令x?1, a0?a1?a2???a7??1 ①
7令x??1,a0?a1?a2?a3?a4?a5?a6?a7?3 ②
①?② 得:2(a1?a3?a5?a7)??1?3,∴ a1?a3?a5?a7??71?327.
(3)由展开式知:a1,a3,a5,a7均为负,a0,a2,a4,a8均为正,
7∴由(2)中①+② 得:2(a0?a2?a4?a6)??1?3,
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