第2课时 二项式系数的性质、杨辉三角和二项式定理的应用
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.掌握二项式系数的性质及其应用.(重点)
2.了解杨辉三角,并结合二项式系数的性质加以说明.(难点)
3.掌握二项式定理的应用.(难点)
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1.通过学习二项式系数的性质,培养逻辑推理的素养.
2.借助杨辉三角的学习,提升数学抽象的素养.
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我国古代数学的许多创新和发展都位于世界前列,如南宋数学家杨辉(约13世纪)所著的《详解九章算术》一书中,用如图所示的三角形解释(a+b)n的展开式的各项系数.
(a+b)0 1
(a+b)1 1 1
(a+b)2 1 2 1
(a+b)3 1 3 3 1
(a+b)4 1 4 6 4 1
(a+b)5 1 5 10 10 5 1
问题:观察上表,你能借助二项式系数的性质分析上表中的数吗?
1.二项式系数的性质
(1)C+C+C+…+C=2n;
(2)C+C+C+…=C+C+C+…=2n-1.
2.杨辉三角具有的性质
(1)每一行都是对称的,且两端的数都是1;
(2)从第三行起,不在两端的任意一个数,都等于上一行中与这个数相邻的两数之和.
(3)利用二项式系数的对称性可知,二项式系数C,C,C,…,C,C,是先逐渐变大,再逐渐变小的,当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大,当n是奇数时,中间两项的二项式系数相等且最大.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)杨辉三角的每一斜行数字的差成一个等差数列. ( )
(2)二项式展开式中系数最大项与二项式系数最大项是相同的. ( )
(3)二项展开式的二项式系数和为C+C+…+C. ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)×
2.(1-2x)15的展开式中的各项系数和是( )
A.1 B.-1
C.215 D.315
B [令x=1即得各项系数和,∴各项系数和为-1.]
3.在(a+b)10二项展开式中与第3项二项式系数相同的项是( )
A.第8项 B.第7项
C.第9项 D.第10项
C [由二项式展开式的性质与首末等距离的两项的二项式系数相等.]
4.(教材P32尝试与发现改编)观察图中的数所成的规律,则a所表示的数是________.
1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 a 4 1
1 5 10 10 5 1
6 [由题图知,下一行的数是其肩上两数的和,所以4+a=10,得a=6.]
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求展开式的系数和
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【例1】 设(1-2x)2 021=a0+a1x+a2x2+…+a2 021·x2 021(x∈R).
(1)求a0+a1+a2+…+a2 021的值;
(2)求a1+a3+a5+…+a2 021的值;
(3)求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 021|的值.
[思路点拨] 先观察所求式子与展开式各项的特点,利用赋值法求解.
[解] (1)令x=1,得
a0+a1+a2+…+a2 021=(-1)2 021=-1.①
(2)令x=-1,得a0-a1+a2-…-a2 021=32 021.②
①-②得
2(a1+a3+…+a2 021)=-1-32 021,
∴a1+a3+a5+…+a2 021=.