课 题: 10.4二项式定理(四)
教学目的:
1掌握二项式定理和二项式系数的性质,
2.能灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 教学重点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 教学难点:如何灵活运用展开式、通项公式、二项式系数的性质解题 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程:
一、复习引入:
1.二项式定理及其特例:
n0n1nrn?rrnn?(1)(a?b)?Cna?Cnab?L?Cnab?L?Cnb(n?N), n1rrn(2)(1?x)?1?Cnx?L?Cnx?L?x. rn?rr2.二项展开式的通项公式:Tr?1?Cnab 3.求常数项、有理项和系数最大的项时,要根据通项公式讨论对r的限制;求有理项时要注意到指数及项数的整数性 4 二项式系数表(杨辉三角)
(a?b)n展开式的二项式系数,当n依次取1,2,3…时,二
系数表,表中每行两端都是1,除1以外的每一个数都等于它两个数的和 5.二项式系数的性质:
项式肩上
10CnCn2,Cnn.Cnr(a?b)n展开式的二项式系数是Cn,,…,
可以
看成以r为自变量的函数f(r),定义域是{0,1,2,L,n},例当n?6时,其图象是7个孤立的点(如图)
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).
直线r?n是图象的对称轴. 2n2nn?12n(2)增减性与最大值: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C,
Cn?12n取得最大值.
(3)各二项式系数和:
n1rrn∵(1?x)?1?Cnx?L?Cnx?L?x,
n012rn令x?1,则2?Cn?Cn?Cn?L?Cn?L?Cn 二、讲解范例:
2n例1. 设?1?x???1?x???1?x??L??1?x??a0?a1x?a2x?L?anx,
23n当a0?a1?a2?L?an?254时,求n的值 解:令x?1得:
2(2n?1)a0?a1?a2?L?an?2?2?2?L?2??254,
2?123n∴2?128,n?7,
nn?1点评:对于f(x)?a0(x?a)?a1(x?a)?L?an,令x?a?1,即x?a?1可得各项系数
n的和a0?a1?a2?L?an的值;令x?a??1,即x?a?1,可得奇数项系数和与偶数项和的关系 123nn?1例2.求证:Cn?2Cn?3Cn?L?nCn?n?2.
123n证(法一)倒序相加:设S?Cn?2Cn?3Cn?L?nCn ① nn?1n?221又∵S?nCn?(n?1)Cn?(n?2)Cn?L?2Cn?Cn ② 0n1n?1rn?r∵Cn?Cn,∴Cn?Cn,Cn?Cn,L,
012n由①+②得:2S?nCn, ?Cn?Cn?L?Cn??∴S?1123n?2Cn?3Cn?L?nCn?n?2n?1. ?n?2n?n?2n?1,即Cn2(法二):左边各组合数的通项为
rCnr?r?n!n?(n?1)!r?1??nCn?1,
r!(n?r)!(r?1)!(n?r)!n?1123n012n?1∴ Cn. ?2Cn?3Cn?L?nCn?nCn?1?Cn?1?Cn?2?L?Cn?1?n?2??例3.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)?2, 又展开式中二项式系数和为2, ∴22nn2nn?2n?992,n?5.
(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?4, ??r?rrr?1r?122??3C5?3C5r5235?r252332263523223223(3x)?3Cx2rrr510?4r3,
即展开式中第5项系数最大,T5?C(x)(3x)?405x452324263.
n1n?12n?2n?1???Cn?2?1(n?N?), 例4.已知Sn?2?Cn2?Cn2求证:当n为偶数时,Sn?4n?1能被64整除 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 n1n?12n?2n?1nn ∵Sn?2?Cn2?Cn2?L?Cn?2?1?(2?1)?3,
n*∴Sn?4n?1?3?4n?1,∵n为偶数,∴设n?2k(k?N), 2k∴Sn?4n?1?3?8k?1?(8?1)?8k?1
1k?1?Ck08k?Ck8?L?Ckk?18?1?8k?1
0k1k?122 ?(Ck8?C88?L?Ck)8 (?) ,
k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 .
45412233nn2.多项式f(x)?Cn(x?1)?Cn(x?1)?Cn(x?1)?L?Cn(x?1)(n?6)的展开式中,
x6的系数为 3.若二项式(3x?21n?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