第一篇:高中数学(人教版)选修2-3典型教学设计:二项式定理(之二)
《二项式定理(一)》教案
教材:人教A版选修2-3第一章第三节
一、教学目标
1.知识与技能:
(1)理解二项式定理是代数乘法公式的推广.(2)理解并掌握二项式定理,能利用计数原理证明二项式定理.2.过程与方法:
通过学生参与和探究二项式定理的形成过程,培养学生观察、分析、概括的能力,以及化归的意识与方法迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式.
3.情感、态度与价值观:
培养学生的自主探究意识,合作精神,体验二项式定理的发现和创造历程,体会数学语言的简洁和严谨.
二、教学重点、难点
重点:用计数原理分析(ab)3的展开式,得到二项式定理. 难点:用计数原理分析二项式的展开过程,发现二项式展开成单项式之和时各项系数的规律.三、教学过程
(一)提出问题,引入课题
引入:二项式定理研究的是(ab)n的展开式,如:(ab)2a22abb2,(ab)3?(ab)4?(ab)100? 那么(ab)n的展开式是什么?
【设计意图】把问题作为教学的出发点,直接引出课题.激发学生的求知欲,明确本课要解决的问题.(二)引导探究,发现规律
1、多项式乘法的再认识.
问题1.(a1a2)(b1b2)的展开式是什么?展开式有几项?每一项是怎样构成的? 问题2.(a1a2)(b1b2)(c1c2)展开式中每一项是怎样构成的?展开式有几项?
【设计意图】引导学生运用计数原理来解决项数问题,明确每一项的特征,为后续学习作准备.2、(ab)3展开式的再认识
探究1:不运算(ab)3,能否回答下列问题(请以两人为一小组进行讨论):(1)合并同类项之前展开式有多少项?
(2)展开式中有哪些不同的项?
(3)各项的系数为多少?
(4)从上述三个问题,你能否得出(ab)3的展开式? 探究2:仿照上述过程,请你推导(ab)4的展开式.【设计意图】通过几个问题的层层递进,引导学生用计数原理对(ab)3的展开式进行再思考,分析各项的形式、项的个数,这也为推导(ab)的展开式提供了一种方法,使学生在后续的学习过程中有“法”可依.
n(三)形成定理,说理证明
探究3:仿照上述过程,请你推导(ab)n的展开式.
0n1n1knkknn(ab)nCnaCnabCnabCnb(nN*)——— 二项式定理
证明:(ab)是n个(ab)相乘,每个(ab)在相乘时,有两种选择,选a或选b,由分步计数原理可知展开式共有2项(包括同类项),其中每一项都是annnkbk(k0,1,n)的形 式,对于每一项ankbk,它是由k个(ab)选了b,n-k个(ab)选了a得到的,它出现的k次数相当于从n个(ab)中取k个b的组合数Cn,将它们合并同类项,就得二项展开式,这就是二项式定理.
【设计意图】通过仿照(ab)
3、(ab)4展开式的探究方法,由学生类比得出(ab)n的展开式.二项式定理的证明采用“说理”的方法,从计数原理的角度对展开过程进行分析,概括出项的形式,用组合知识分析展开式中具有同一形式的项的个数,从而得出用组合数表示的展开式.
(四)熟悉定理,简单应用
二项式定理的公式特征:(由学生归纳,让学生熟悉公式)1.项数:共有n1项.2.次数:字母a按降幂排列,次数由n递减到0;字母b按升幂排列,次数由0递增到n.
各项的次数都等于n.
012knk3.二项式系数: 依次为Cn,这里Cn,Cn,Cn,,Cn,,Cn(k0,1,,n)称为二项式系数.knkk4.二项展开式的通项: 式中的Cnab叫做二项展开式的通项.用Tk1表示.knkk即通项为展开式的第k1项: Tk1=Cnab
变一变(1)(ab)(2)(1x)例.求(2xnn16)的展开式.x思考1:展开式的第3项的系数是多少?
思考2:展开式的第3项的二项式系数是多少? 思考3:你能否直接求出展开式的第3项?
【设计意图】熟悉二项展开式,培养学生的运算能力.
(五)课堂小结,课后作业
小结(由学生归纳本课学习的内容及体现的数学思想)
0n1n1knkknn1.公式:(ab)nCnaCnabCnabCnb(nN*)
2.思想方法:1.从特殊到一般的思维方式.2.用计数原理分析二项式的展开过程.作业
巩固型作业:课本36页习题1.3 A组 1、2、3
012kn思维拓展型作业:二项式系数Cn有何性质. ,Cn,Cn,,Cn,,Cn
教案设计说明
二项式定理是初中乘法公式的推广,是排列组合知识的具体运用,是学习概率的重要基础.
本节课的教学重点是“使学生掌握二项式定理的形成过程”,在教学中,采用“问题――探究”的教学模式,把整个课堂分为呈现问题、探索规律、总结规律、应用规律四个阶段.让学生体会研究问题的方式方法,培养学生观察、分析、概括的能力,以及化归意识与方法迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式,让学生体验定理的发现和创造历程.
本节课的难点是用计数原理分析二项式的展开过程,发现二项式展开成单项式之和时各项系数的规律.在教学中,设置了对多项式乘法的再认识,引导学生运用计数原理来解决项数问题,明确每一项的特征,为后面二项展开式的推导作铺垫.再以(ab)为对象进行探究,引导学生用计数原理进行再思考,分析各项以及项的个数,这也为推导(ab)的展开式提供了一种方法,使学生在后续的学习过程中有“法”可依.
n3总之,本节课遵循学生的认识规律,由特殊到一般,由感性到理性.重视学生的参与过程,问题引导,师生互动.重在培养学生观察问题,发现问题,归纳推理问题的能力,从而形成自主探究的学习习惯.
第二篇:《步步高 学案导学设计》2013-2014学年 高中数学人教B版选修2-3第一章二项式定理
§1.3 二项式定理 1.3.1 二项式定理
一、基础过关
1.(x+2)6的展开式中x3的系数是A.20B.40
2x-6的展开式的常数项是2.2xA.20A.33
()A.-5
()A.840
二、能力提升
6.设S=(x-1)3+3(x-1)2+3(x-1)+1,则S等于A.(x-1)3C.x
3B.(x-2)3 D.(x+1)3
()
B.-840
C.210
D.-210
B.
5C.-10
D.10
5.(x2y)10的展开式中x6y4项的系数是
B.-20B.29
()
C.80
D.160
()
C.40C.23
D.-40
()
D.19
3.若(1+2)4=a+b2(a、b为有理数),则a+b等于4.在(1-x)5-(1-x)6的展开式中,含x3的项的系数是
7.(1+2x)3(1-x)5的展开式中x的系数是
()A.-
4B.-2
C.2D.4
3x2-n的展开式中含有常数项,则正整数n的最小值为8.在2xA.4
B.
5C.6
D.7
()
9.若(1-2x)5的展开式中,第2项小于第1项,且不小于第3项,则x的取值范围是()
11111
A.x<-B.- 10104104 10.(1+x+x2)(x6的展开式中的常数项为________. x x+2n11.展开式第9项与第10项二项式系数相等,求x的一次项系数. x 12.设a>0,若(1+n的展开式中含x2项的系数等于含x项的系数的9倍,且展开式中第2 3项等于135x,求a的值. 三、探究与拓展 13.已知f(x)=(1+2x)m+(1+4x)n(m,n∈N*)的展开式中含x项的系数为36,求展开式中含 x2项的系数最小值. 答案 1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.C 7.C8.B 9.B 10.-5 911.解 C8n=Cn,17-rrr∴n=17,Tr+1=Crx2·x- 1723 17-rr∴1,∴r=9,23 9∴T10=C17·x4·29·x3=C929·x,17·- 9其一次项系数为C9172.12.解 通项公式为 1rrrrTr+1=Cr(ax=Cax.nn·22 若含x2项,则r=4,此时的系数为C4a4; n· 若含x项,则r=2,此时的系数为C2a2.n· 422根据题意,有C4na=9Cna,22即C4na=9Cn.① 2又T3=135x,即有C2na=135.② 2C49C由①②两式相除,得Cn135 5结合组合数公式,整理可得3n2-23n+30=0,解得n=6,或n=(舍去). 3 将n=6代入②中,得15a2=135,∴a2=9.∵a>0,∴a=3.1113.解(1+2x)m+(1+4x)n展开式中含x的项为Cm·2x+C14x=(2C1n·m+4Cn)x,1∴2C1m+4Cn=36,即m+2n=18,(1+2x)m+(1+4x)n展开式中含x2项的系数为 22222t=C2m2+Cn4=2m-2m+8n-8n,∵m+2n=18,∴m=18-2n,∴t=2(18-2n)2-2(18-2n)+8n2-8n =16n2-148n+612 37153n2-+,=1644 37∴当nt取最小值,但n∈N*,8 ∴n=5时,t即x2项的系数最小,最小值为272. 《二项式定理》教学设计 1.教学目标 知识技能:理解二项式定理,记忆二项展开式的有关特征,能对二项式定理进行简单应用. 过程方法:通过从特殊到一般的探究活动,经历“观察—归纳—猜想—证明”的思维方法,养成合作的意识,获得学习和成功的体验. 情感、态度和价值观:通过对二项式定理的研究,掌握展开式的结构特点,体验数学公式的对称美、和谐美,了解杨辉、牛顿等数学家做出的巨大贡献. 2.教学过程 探索研究二项式定理的内容 从学生比较熟悉的完全平方公式入手,去观察,猜想 02122(ab)2a22abb2C2aC2abC2b 三次方的让学生按照多项式乘法进行运算在合并,不合并之前是几项,为什么? (分步乘法计数原理) 0312233(ab)3a33a2b3ab2b3C3aC3abC3ab2C3b 每一项中字母a,b的指数和相同,项的个数有n1项 00每个都不取b的情况有1种,即C4种,所以a4的系数是C4; 11恰有1个取b的情况下有C4种,所以a3b的系数是C4; 22恰有2个取b的情况下有C4种,所以a2b2的系数是C4; 33恰有3个取b的情况下有C4种,所以ab3的系数是C4; 444个都取b的情况下有C4种,所以b4的系数是C4; 0413222344因此(ab)4C4aC4abC4abC4ab3C4b. 归纳、猜想(ab)n 0n1n12n22(ab)nCnaCnabCnabknkkCnabnnCnb(nN) 设问: (1)将(ab)n展开,有多少项? (2)每一项中,字母a,b的指数有什么特点?(3)字母a,b指数和始终是多少?(4)如何确定ankbk的系数? 教师引导学生观察二项式定理,从以下几方面强调:(1)项数规律:n1项; (2)次数规律:字母a,b的指数和为n,字母a的指数由n递减至0,同时,字母b的指数由0递增至n; (3)二项式系数规律:下标为n,上标由0递增至n; knkk(4)通项:Tk1Cnab指的是第k1项,不是第k项,该项的二项式系k数是Cn 板书以上几点 3.例题处理 51例1:(1)在2x的展开式中 x(1)请写出展开式的通项。(2)求展开式的第4项。 (3)请指出展开式的第4项的系数,二项式系数。 3(4)求展开式中含 x 的项。 课件展示解题过程 自主探究:在12x的展开式中,求第4项,并指出它的二项式系数和系数 7是什么? 独立完成,爬黑板 01合作探究:设n为自然数,化简Cn2nCn2n11Cnk2nk1Cnn kn 分组讨论,交流想法 4.归纳小结 学生的学习体会与感悟; 教师强调: (1)主要探究方法:从特殊到一般再回到特殊的思想方法 (2)从特殊情况入手,“观察——归纳——猜想——证明”的思维方法,是人们发现事物规律的重要方法之一,要养成“大胆猜想,严谨论证”的良好习惯. (3)二项式定理每一项中字母a,b的指数和为n,a的指数从n递减至0同时b的指数由0递增至n,体现数学的对称美、和谐美.二项式系数还有哪些规律呢?希望同学们在课下继续研究、能够有新的发现. 5.作业(1)巩固型作业: 课本36页习题1.3 A组 1、3、4(1)(2)5(2)思维拓展型作业:(查阅相关资料)查阅有关杨辉一生的主要成就。 012探究二项式系数Cn,Cn,Cn,n 有何性质.,Cn3 二项式定理(第一课时) 一、教学目标: 1.知识技能: (1)理解二项式定理的推导-------分步乘法计数原理的使用(2)掌握二项式定理极其简单应用 2.过程与方法 培养学生观察、分析、归纳猜想的能力,以及化归的意识与方法迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式 二、教学重点、难点 重点:二项式定理的发现、理解和初步应用及通项公式 难点:展开式中某一项的二项式系数与该项的系数的区别 三、教学方法:师生互动,讲练结合 四、教 具:多媒体、电子白板 五、教学过程 (一)创设问题情境: 今天是星期二,8天后是星期几?82天后是星期几?8100天后是星期几呢? 前面两个问题全班所有学生都能回答出来,最后一个问题大家都很迷惑,觉得很复杂,今天我们学习的这节课就是告诉我们如何快速准确知道答案,并且我们不用查日历就能知道未来任何一天是星期几。解决这一问题我们应用的就是二项式定理。 (二)引出问题:二项式定理研究的是(ab)n的展开式。 我们知道(ab)2a22abb2,那么:(ab)3=?(ab)4=? (ab)100=? 更进一步:(ab)n=?(1)对(ab)2展开式的分析:(ab)2(ab)(ab)展开后其项的形式为:a2,ab,b2 00考虑b,每个都不取b的情况有1种,即c2 ,则a2前的系数为c2 1恰有1个取b的情况有c12种,则ab前的系数为c2 22恰有2个取b的情况有c2 种,则b2前的系数为c2 0222所以(ab)2a22abb2c2ac12abc2b (2)探究1:推导(ab)3的展开式 (ab)3(ab)(ab)(ab)① 项: a3 a2b ab2 b3 013② 系数:C3 C3 C32 C3 0312233③ 展开式(ab)3c3ac3abc3ab2c3b (3)探究2:仿照上述过程,推导(ab)4的展开式 0432223344(ab)4c4ac14abc4abc4abc4b 0312233与(ab)3c3ac3abc3ab2c3b 0222和(ab)2c2ac12abc2b 一起比较猜想: 0nn12n22knkknn(ab)ncnac1abcab...cab...cnnnnb(nN) 但这种归纳猜想是不完全归纳。 (4)探究3:请分析(ab)n的展开过程,证明猜想 ...ab ...b ②系数:C C ...C ...C ①项: an an1b 0n1nnkknknnn0nn12n22knkknn③展开式:(ab)ncnac1bcnab...cnab...cnb(nN)na(三)二项式定理的分析 0nn12n22knkknn(ab)ncnac1bcnab...cnab...cnb(nN)na①项数:共有n1项; ②次数:各项的次数都是n; k③二项式系数:Cn(k0,1,2,...n) knkk④ 二项展开式的通项:Tk1Cnab,(k0,1,2,...n) (四)课堂练习1.写出(1x)n得展开式.2.写出(ab)n得展开式.(五)例题 例1.求(2x1x)6得展开式.(1)强调:对于形式较复杂的二项式,应先化简再展开.(2)针对(2x1x)6得展开式,提出下列问题 思考1:展开式的第二项的系数是多少? 思考2:展开式的第二项的二项式系数是多少? 思考3:你能否直接求出展开式的第二项? 思考4:你能否直接求出展开式的常数项? 引出例2 例2(1)求(12x)7的展开式的第4项的系数和第4项的二项式系数 1 (2)x的展开式中x3的系数 x (六)小结 (七)作业(提前板书)1.P374,5题 2.思考:8100天后星期几? 二项式定理 一、教学目标 1.知识目标:掌握二项式定理及其简单应用 2.过程与方法:培养学生观察、归纳、猜想能力,发现问题,探求问题的能力,逻辑推理能力以及科学的思维方式。 3.情感态度和价值观:培养学生勇于探索,勇于创新的个性品质,感受和体验数学的简洁美、和谐美和对称美。 二、教学重点、难点 重点:二项式定理的发现、理解和初步应用及通项公式 难点:展开式中某一项的二项式系数与该项的系数的区别 三、教学过程 创设问题情境: 今天是星期三,15天后星期几,30天后星期几,8100天后星期几呢? 前面几个问题全班所有学生都大声地回答出来了,最后一个问题大家都很迷惑,有些学生试图用计算器算,还是觉得很复杂,学习完这节课我们就知道答案了,并且我们不用查日历就能知道未来任何一天是星期几 新课讲解: 问题 1abdc的展开式有多少项?有无同类项可以合并? 由于这一节是在学生学习了两个计数原理和排列组合知识之后学习的,所以学生能够快速的说出答案。 问题 2abb的ab原始展开式有多少项?有几项是同类项?项是怎样构成a的?有规律吗? 学生根据乘法展开式也很快得出结论 问题 3abbaa2bab的3原始展开式有多少项?经合并后又只能有几项?是哪几项? 学生仍然根据乘法公式算出了答案 问题 4abbaaba的bab的原始展开式有多少项? 44问题 5你能准确快速地写出ab的原始展开式的16项吗?经合并后,又只能有哪几项? 此时,学生能说出其中的一两项,并不能全部回答出来所有的项,思维觉察到麻烦,困难,易出错——借此“愤悱”之境,有效的实现思维的烘热) 启发类比:4个袋中有红球a,白球b各一个,每次从4个袋子中各取一个球,有什么样的取法?各种取法有多少种? 在4个括号(袋子)中 问题6 其个数,为何恰好应为该项的系数? nrr问题7 ab在合并后的展开式中,ab的系数应该是多少?有理由吗? n问题8 那么,该如何将ab轻松、清晰地展开?请同学们归纳猜想 学生们快速地说出 nabn0n1n1n2n22knkknnCnaCnabCnabCnabCnbnN* 我们数学讲究逻辑地严密性和知识的严谨性,大家猜想地很正确,那么我们怎么来证明呢? 思路:证明中主要运用了计数原理! ① 展开式中为什么会有那几种类型的项? abn是n个ab相乘,展开式中的每一项都是从这n个ab中各任取一个字母相 nk乘得到的,每一项都是n次的。故每一项都是a② 展开式中各项的系数是怎么来的? bk的形式,k0,1,2,,n kankbk是从n个ab中取k个b,和余下nk个a相乘得到的,有Cn种情况可以得到 kankbk,因此,该项的系数为Cn 定义:一般地,对于任意正整数n,上面的关系式也成立,即有 abn0n1n1n2n22knkknnCnaCnabCnabCnabCnbnN* n注:(1)公式左边叫做二项式,右边叫做ab的二项展开式 (2)定理中的a,b仅仅是一种符号,它可以是任意的数或式子什么的,只要是两项相加的n次幂,就能用二项式定理展开 例:把b换成b,则 abn0n1n1n2n22knkknnCnaCnabCnab1Cnab1CnbnN* kn练习:令a1,bx,则 1xn01122kknnCnCnxCnxCnxCnxnN* 问题9 二项式定理展开式中项数、指数、系数特点是什么?哪一项最有代表性 公式特征: (1)项数:共有n1项 (2)指数规律: ① 各项的次数都等于二项式的系数n(关于a与b的齐次多项式) ② 字母a按降幂排列,次数由n递减到0;字母b按升幂排列,次数由0递增到n knkk(3)二项式展开式的通项:Tk1Cnab,k0,1,2,,n 012knk(4)二项式系数:依次为Cn。这里Cn(k0,1,2,,n)称为二,Cn,Cn,Cn,Cn项式系数 现在同学们能告诉老师8100天后星期几吗? 思考了一会儿,马上有同学大声喊:把8写成7+1,再进行展开,余数是多少,就是星期几 老师故意问:为什么要写成7+1,这时,所有学生都明白了,因为一个星期7天,所以 n810071展开式中除了最后一项外,其余的项都是7的倍数,因此余数为Cn1,故100应为星期四。 1例 1求2x的展开式 x方法一:直接展开 11技巧:将根式先化成幂的形式,再进行计算,要简单很多。即原式变成2x2x2 66方法二:先合并化简,再展开 建议用第二种方法简单些。 变式一:展开式中的常数项是多少? 变式二:展开式中的第3项是多少? 变式三:展开式中的第3项的系数是多少? 变式四:展开式中的第3项二项式系数是多少? 注意:二项式系数和系数是两个不同的概念,二项式系数就是一个组合数,与a,b无关;系数与a,b有关。 例 2(1)求(12x)7的展开式的第4项的系数和第4项的二项式系数 1 3(2)x的展开式中x的系数和中间项 x例3 求(xa)12的展开式中的倒数第4项 小结:(1)注意二项式定理中二项展开式的特征 (2)区别二项式系数、项的系数 (3)掌握用通项公式求二项式系数、项的系数及项。作业:P37 4,5 教学反思:本节课先用今天星期几的问题创设问题情境,一下子把全班学生的学习积极性都调动起来了,当大家不知道老师葫芦里卖的什么药时,老师由浅入深的提问,最后问到81009天后星期几,从而引出今天的课题:二项式定理。给大家设置这个悬念后,紧接着又进行一系列的问题教学,让学生自己去探究去回答,最后学生之间合作交流归纳猜想出二项式定理的展开式,整个过程顺理成章地完成。第三篇:二项式定理教学设计
第四篇:二项式定理教学设计
第五篇:二项式定理教学设计