【高中教学案】2018数学人教A版选修2-3:1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质 Word版含解析

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推荐-高中数学人教A版选修2-3课件1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质(1)

推荐-高中数学人教A版选修2-3课件1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质(1)

题型三
Hale Waihona Puke 反思解决与杨辉三角有关的问题的一般思路.
典例透析
题型一
题型二
题型三
典例透析
【变式训练 1】 如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角形中,

行中从左至右第 14 个与第 15 个数的比为 2∶3.
典例透析
题型一
题型二
题型三
求展开式中各项系数的和
【例2】 若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求: (1)a7+a6+…+a1;(2)a7+a5+a3+a1; (3)a6+a4+a2+a0;(4)|a7|+|a6|+…+|a1|. 分析:所求结果与各项系数有关,可以考虑用“赋值法”解题.
知识梳理
知识梳理
名师点拨求二项式系数的最大最小值时,一定要搞清楚n是奇数还 是偶数.
知识梳理
知识梳理
知识梳理
名师点拨第一个式子由二项式定理,令a=1,b=1得到,第二个式子由 二项式定理,令a=1,b=-1及第一个式子得到. 名师点拨由二项式定理,令a=1,b=x可得上式,这是赋值法在二项式 中的应用.
1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质
-1-
目标导航
1.会用杨辉三角求二项式乘方次数不大时的各项二项式系数. 2.掌握二项式系数的性质,并能灵活运用.
知识梳理
1.杨辉三角 (a+b)n 展开式的二项式系数在当 n 取正整数时可以表示成如下 形式:
上面的二项式系数表称为杨辉三角. 归纳总结从上面的表示形式可以直观地看出:在同一行中,每行两 端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等;在相邻的两行中,除1 以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和.

「精品」人教A版高中数学选修2-3课件1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质-精品课件

「精品」人教A版高中数学选修2-3课件1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质-精品课件

探究一
探究二
探究三
探究四
探究一 与杨辉三角有关的问题
解决与杨辉三角有关的问题的一般思路.
探究一
探究二
探究三
探究四
【典型例题 1】 下列是杨辉三角的一部分.
(1)你能发现组成它的相邻两行数有什么关系吗? (2)从图中的虚线上的数字你能发现什么规律?
探究一
探究二
探究三
探究四
解:(1)杨辉三角的两条腰都是由数字 1 组成的,其余的数都等于它肩上 的两个数之和.
∴第四项 T4=C63·(2 3 ������)3·(-1)3=-160x.
答案:-160x
12345
5.若(3x-1)7=a7x7+a6x6+…+a1x+a0,求: (1)a7+a6+…+a1;(2)a7+a5+a3+a1; (3)a6+a4+a2+a0;(4)|a7|+|a6|+…+|a1|.
等式组 AAkk++11≥≥AAkk+,2确定 k 的值.
探究一
探究二
探究三
探究四
解:T6=������n5·(2x)5,T7=������n6·(2x)6,依题意有������n5·25=������n6·26⇒ n=8.
∴(1+2x)8 的展开式中,二项式系数最大的项为 T5=������84·(2x)4=1 120x4. 设第 k+1 项系数最大,则有 ������8k ·2������ ≥ ������8k-1·2������-1, ������8k ·2������ ≥ ������8k+1·2������+1, 解得 5≤k≤6.∴k=5 或 k=6(∵k∈{0,1,2,…,8}).

人教A版选修2-3教案:1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质(含反思)

人教A版选修2-3教案:1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质(含反思)

1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质教学目标:知识与技能:掌握二项式系数的四个性质。

过程与方法:培养观察发现,抽象概括及分析解决问题的能力。

情感、态度与价值观:要启发学生认真分析书本图1-5-1提供的信息,从特殊到一般,归纳猜想,合情推理得到二项式系数的性质再给出严格的证明。

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:2课时 教学过程:一、复习引入:1.二项式定理及其特例:(1)01()()n n nr n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈,(2)1(1)1n r rn n n x C x C x x +=+++++.2.二项展开式的通项公式:1r n r rr n T C a b -+=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二、讲解新课:1二项式系数表(杨辉三角)()n 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:()n a b +展开式的二项式系数是0n C ,1n C ,2n C ,…,n n C .rn C 可以看成以r 为自变量的函数()f r定义域是{0,1,2,,}n ,例当6n =时,其图象是7个孤立的点(如图)(1)对称性.与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(∵m n m n n C C -=).直线2nr =是图象的对称轴. (2)增减性与最大值.∵1(1)(2)(1)1!kk n n n n n n k n k C C k k----+-+==⋅,∴k n C 相对于1k n C -的增减情况由1n k k -+决定,1112n k n k k -++>⇔<,当12n 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;当n 是偶数时,中间一项2nn C 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项12n nC -,12n nC+取得最大值.(3)各二项式系数和:∵1(1)1n r r n n n x C x C x x +=+++++,令1x =,则0122n r nn n n n n C C C C C =++++++三、讲解范例:例1.在()na b +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证明:在展开式01()()n n nr n r r n nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈中,令1,1a b ==-,则0123(11)(1)n n nn n n n n C C C C C -=-+-++-,即02130()()n n n n C C C C =++-++,∴0213n n n n C C C C ++=++,即在()na b +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.说明:由性质(3)及例1知021312n n n n n C C C C -++=++=.例2.已知7270127(12)x a a x a x a x -=++++,求:(1)127a a a +++; (2)1357a a a a +++; (3)017||||||a a a +++.解:(1)当1x =时,77(12)(12)1x -=-=-,展开式右边为0127a a a a ++++∴0127a a a a ++++1=-,当0x =时,01a =,∴127112a a a +++=--=-, (2)令1x =, 0127a a a a ++++1=- ①令1x =-,7012345673a a a a a a a a -+-+-+-= ②①-② 得:713572()13a a a a +++=--,∴ 1357a a a a +++=7132+-.(3)由展开式知:1357,,,a a a a 均为负,0248,,,a a a a 均为正,∴由(2)中①+② 得:702462()13a a a a +++=-+,∴ 70246132a a a a -++++=,∴017||||||a a a +++=01234567a a a a a a a a -+-+-+-702461357()()3a a a a a a a a =+++-+++=例3.求(1+x)+(1+x)2+…+(1+x)10展开式中x 3的系数解:)x 1(1])x 1(1)[x 1(x 1)x 1()x 1(10102+-+-+=+++++)(=xx x )1()1(11+-+,∴原式中3x 实为这分子中的4x ,则所求系数为711C例4.在(x 2+3x+2)5的展开式中,求x 的系数解:∵5552)2x ()1x ()2x 3x (++=++∴在(x+1)5展开式中,常数项为1,含x 的项为x 5C 15=,在(2+x)5展开式中,常数项为25=32,含x 的项为x 80x 2C 415=∴展开式中含x 的项为 x 240)32(x 5)x 80(1=+⋅, ∴此展开式中x 的系数为240例5.已知n2)x 2x (-的展开式中,第五项与第三项的二项式系数之比为14;3,求展开式的常数项 解:依题意2n 4n 2n 4n C 14C 33:14C :C =⇒= ∴3n(n-1)(n-2)(n-3)/4!=4n(n-1)/2!⇒n=10设第r+1项为常数项,又 2r 510r 10r r 2r10r 101r x C )2()x2()x (C T --+-=-=令2r 02r510=⇒=-, .180)2(C T 221012=-=∴+此所求常数项为180例6. 设()()()()231111nx x x x ++++++++=2012n n a a x a x a x ++++,当012254n a a a a ++++=时,求n 的值解:令1x =得:230122222nn a a a a ++++=++++2(21)25421n -==-,∴2128,7nn ==,点评:对于101()()()n n n f x a x a a x a a -=-+-++,令1,x a -=即1x a =+可得各项系数的和012n a a a a ++++的值;令1,x a -=-即1x a =-,可得奇数项系数和与偶数项和的关系例7.求证:1231232nn n n n n C C C nC n -++++=⋅.证(法一)倒序相加:设S =12323nn n n n C C C nC ++++ ①又∵S =1221(1)(2)2n n n n n n n n nC n C n C C C --+-+-+++ ②∵r n r n n C C -=,∴011,,n n n n n n C C C C -==,由①+②得:()0122nn n n n S n C C C C =++++,∴11222n n S n n -=⋅⋅=⋅,即1231232nn nn n n C C C nC n -++++=⋅.(法二):左边各组合数的通项为r n rC 11!(1)!!()!(1)!()!r n n n n r nC r n r r n r --⋅-=⋅==---,∴ ()1230121112123n n n n n n n n n n C C C nC n C C C C -----++++=++++12n n -=⋅.例8.在10)32(y x -的展开式中,求:①二项式系数的和; ②各项系数的和;③奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和; ④奇数项系数和与偶数项系数和; ⑤x 的奇次项系数和与x 的偶次项系数和.分析:因为二项式系数特指组合数r n C ,故在①,③中只需求组合数的和,而与二项式y x 32-中的系数无关.解:设10102829110010)32(y a y x a y x a x a y x ++++=- (*), 各项系数和即为1010a a a +++ ,奇数项系数和为0210a a a +++,偶数项系数和为9531a a a a ++++ ,x 的奇次项系数和为9531a a a a ++++ ,x 的偶次项系数和10420a a a a ++++ .由于(*)是恒等式,故可用“赋值法”求出相关的系数和.①二项式系数和为1010101100102=+++C C C . ②令1==y x ,各项系数和为1)1()32(1010=-=-.③奇数项的二项式系数和为910102100102=+++C C C , 偶数项的二项式系数和为99103101102=+++C C C . ④设10102829110010)32(y a y x a y x a x a y x ++++=- , 令1==y x ,得到110210=++++a a a a …(1),令1=x ,1-=y (或1-=x ,1=y )得101032105=++-+-a a a a a …(2) (1)+(2)得10102051)(2+=+++a a a , ∴奇数项的系数和为25110+;(1)-(2)得1093151)(2-=+++a a a , ∴偶数项的系数和为25110-.⑤x 的奇次项系数和为251109531-=++++a a a a ;x 的偶次项系数和为2511010420+=++++a a a a .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.例9.已知n x x 223)(+的展开式的系数和比n x )13(-的展开式的系数和大992,求n xx 2)12(-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.解:由题意992222=-n n ,解得5=n .①101(2)x x-的展开式中第6项的二项式系数最大,即8064)1()2(55510156-=-⋅⋅==+xx C T T .②设第1+r 项的系数的绝对值最大,则r r rr r r r r x C xx C T 2101010101012)1()1()2(---+⋅⋅⋅-=-⋅⋅=∴⎪⎩⎪⎨⎧⋅≥⋅⋅≥⋅--+-+---110110101011011010102222r r r r r r r r C C C C ,得⎪⎩⎪⎨⎧≥≥+-110101101022r r r r C C C C ,即⎩⎨⎧-≥+≥-r r r r 10)1(2211∴31138≤≤r ,∴3=r ,故系数的绝对值最大的是第4项例10.已知:223(3)nx x +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 解:令1x =,则展开式中各项系数和为2(13)2nn+=, 又展开式中二项式系数和为2n, ∴222992nn -=,5n =.(1)∵5n =,展开式共6项,二项式系数最大的项为第三、四两项, ∴223226335()(3)90T C x x x ==,22232233345()(3)270T C x x x ==, (2)设展开式中第1r +项系数最大,则21045233155()(3)3r rrr rr r T C x x C x+-+==,∴1155115533792233r r r r r r r r C C r C C --++⎧≥⎪⇒≤≤⎨≥⎪⎩,∴4r =, 即展开式中第5项系数最大,2264243355()(3)405T C x x x ==.例11.已知)(1222212211+---∈+⋅++++=N n C C C S n n n n n n n n , 求证:当n 为偶数时,14--n S n 能被64整除分析:由二项式定理的逆用化简n S ,再把14--n S n 变形,化为含有因数64的多项式∵1122122221(21)n n n n n n n n n S C C C ---=++++⋅+=+3n =,∴14--n S n 341n n =--,∵n 为偶数,∴设2n k =(*k N ∈), ∴14--n S n 2381kk =--(81)81k k =+--0111888181k k k k k k C C C k --=++++-- 011228(88)8k k k k C C C -=+++ (*) ,当k =1时,410n S n --=显然能被64整除,当2k ≥时,(*)式能被64整除,所以,当n 为偶数时,14--n S n 能被64整除三、课堂练习:1.)()4511x +-展开式中4x的系数为 ,各项系数之和为 .2.多项式12233()(1)(1)(1)(1)nn n n n n f x C x C x C x C x =-+-+-++-(6n >)的展开式中,6x 的系数为3.若二项式231(3)2n x x-(n N *∈)的展开式中含有常数项,则n 的最小值为( ) A.4 B.5 C.6 D.84.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5.在(1)nx +的展开式中,奇数项之和为p ,偶数项之和为q ,则2(1)nx -等于( ) A.0 B.pq C.22p q + D.22p q -6.求和:()2341012311111111111n nnn n n n n a a a a a C C C C C a a a aa+------+-++------.7.求证:当n N *∈且2n ≥时,()1322n n n ->+.8.求()102x +的展开式中系数最大的项答案:1. 45, 0 2. 0 .提示:()()16nf x x n =->3. B4. C5. D6. ()11n a a ---7. (略) 8. 33115360T x +=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. 21.已知2(1)na +展开式中的各项系数的和等于52165x ⎛ ⎝的展开式的常数项,而2(1)na + 展开式的系数的最大的项等于54,求a 的值()a R ∈答案:a =2.设()()()()()591413011314132111x x a x a x a x a -+=+++++++求:① 0114a a a +++ ②1313a a a +++.答案:①9319683=; ②()953399632+=3.求值:0123456789999999999922222C C C C C C C C C C -+-+-+-+-.答案:82256=4.设296()(1)(21)f x x x x =+-+,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)63729=;(2)所有偶次项的系数和为6313642-=; 所有奇次项的系数和为6313652+= 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系数的问题的重要手段。

人教版高中数学选修2-3教案:1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质

人教版高中数学选修2-3教案:1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质

§1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质【教学目标】1. 使学生建立“杨辉三角”与二项式系数之间的直觉,并探索其中的规律;2.能运用函数观点分析处理二项式系数的性质;3. 理解和掌握二项式系数的性质,并会简单的应用。

【教学重难点】教学重点:二项式系数的性质及其应用;教学难点:杨辉三角的基本性质的探索和发现。

【教学过程】一、复习引入1、二项式定理:________________________________________________; 二项式系数:______________________________________________;2、( 1+x) n =________________________________________________;二、杨辉三角的来历及规律 练一练:把( a+b) n (n=1,2,3,4,5,6)展开式的二项式系数填入课本P 37的表格,为了方便,可将上表改写成如下形式:(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 (a+b)6………………………………………1 6 15 20 15 6 1…………………………… 爱国教育,杨辉三角 因上图形如三角形,南宋的杨辉对其有过深入研究,所以我们称它为杨辉三角。

杨辉,我国南宋末年数学家,数学教育家.著作甚多。

“杨辉三角”出现在杨辉编著的《详解九章算法》一书中,此书还说明表内除“一”以外的每一个数都等于它肩上两个数的和。

杨辉指出这个方法出于《释锁》算书,且我国北宋数学家贾宪(约公元11世纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于11世纪。

高中数学人教A版选修2-3教案-1.3 二项式定理_教学设计_教案

高中数学人教A版选修2-3教案-1.3 二项式定理_教学设计_教案

教学准备
1. 教学目标
2.重点难点: 二项式定理,和二项展开式的性质。

3.思维方式:一般与特殊的转化,赋值法的应用。

2. 教学重点/难点
2.重点难点: 二项式定理,和二项展开式的性质。

3.思维方式:一般与特殊的转化,赋值法的应用。

3. 教学用具
4. 标签
教学过程
2.重点难点: 二项式定理,和二项展开式的性质。

3.思维方式:一般与特殊的转化,赋值法的应用。

有理项为。

【思维点拨】求展开式中某一特定的项的问题时,常用通项公式,用待定系数法确定r。

【思维点拨】密切注意通项公式的使用。

练习:(优化设计P180思考讨论)
【思维点拨】这类是二项式定理的应用问题,它的取舍根据题目而定。

三、课堂小结:
1、二项式定理及二项式系数的性质。

通项公式。

2、要取分二项式系数与展开式项的系数的异同。

3、证明组合恒等式常用赋值法。

四、作业布置优化设计P180。

高中数学选修2-3精品教案3:1.3.2 杨辉三角与二项式系数的性质教学设计

高中数学选修2-3精品教案3:1.3.2 杨辉三角与二项式系数的性质教学设计

1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质教学目标:1、德育渗透:介绍杨辉三角,加强爱国主义教育.2、知识目标:掌握二项式系数的性质,进一步认识组合数、组合数的性质.会应用二项式系数的性质解决一些简单问题.运用函数观点分析处理二项式系数的性质.3、能力目标:通过对问题的尝试、探究加强对学生观察、归纳、发现能力的在培养.教学重点:二项式系数的性质教学难点:二项式系数的性质2教学过程:教师的教学及活动学生的思维与活动媒体应用一、设疑(提出问题)提问:请同学观察这个图表的结果,有哪些规律?1 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 11 6 15 20 15 6 1……提问:为什么会有这些性质?介绍:这个图表我们把它叫做二项式系数表.在我国它又被叫做杨辉三角.这里还流传一个美丽动人的故事.在国外,这个表被称为帕斯卡三角.认为是法国数学家帕斯卡在17 世纪最早发现这一规律的.而在我国,早在13 世纪,杨辉在他的《详解九章算法》中就不仅有了这个的图表,还清楚地写着‘贾宪用此术’.贾宪是我国11 世学生思考后总结:(学生可以讨论、研究无须顺序总结)1)两边的数都是1.2)具有对称性.3)除1以外每个数都是肩上两个数的和.4)中间数最大.学生讨论后得出结论:这些数都是前面讲过的二项式系数.由学生翻阅材料介绍(通过古中国数学成就的介绍,加强对学生的爱国主义教育.)多媒体给出图表,显示学生的总结(可以设计跳转)纪的数学家,这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早五百年,也说明了古代中华民族就在数学上有着辉煌的成就.但是,杨辉,贾宪的成就只有《详解九章算法》中有记载而此书早已失传,仅在《永乐大典》中抄录了部分内容,这是证明杨、贾两人成就的唯一证据.《永乐大典》是极其珍贵的国宝,然而1900 年,八年联军侵占北京,把翰林院中的《永乐大典》残本掠走,运往英国.后来,中国数学家李俨的外国朋友在英国见到《永乐大典》残本,拍下了记载‘杨辉三角’内容的文字,并把照片寄给李俨,这段历史才得以证实,我们今天的数学课本中也才能堂堂正正地写上‘杨辉三角’.但是可惜的是,《永乐大典》的残本至今未能回到祖国的怀抱.二、尝试:(提出问题尝试解决)杨辉三角既然是二项式系数表我们就可以用杨辉三角来研究二项式系数的性质.提问:还可以用什么方法研究它的性质.提问:如何来做图象.提问:观察图象有何性质?为什么会有这种性质. 学生预习得出:函数图象可以形象,直观反应性质,我们还可以用函数图象来研究二项式的系数.学生讨论后回答:C n r可以看成以r为自变量的函数f(r),其定义域是{0,1,···,n}.观察图表及图象得出:对称性.这是二项式系数的性质1.学生总结:生:在二项展开式中,与首末两端“等距”的两项的二项式系数相等.学生证明:有组合数性质C n r=C n n-r得到.回答:它的值先增后减.回答:有,中间位置可能最大学生活动:(这里让学生讨论研究,尝试证明.让学板演,可以多种方法证明,让学生充分体会成功的喜悦.教师还可以让学生对不完善多媒体给出有关介绍及图片多媒体给出图象提问:能否用语言总结一下?提问:能否证明?提问:下面我们继续观察图象,还可以发现哪些问题?提问:有最大值吗?提问:能再具体一些吗?是哪些项二项式系数最大提问:目前我们已经发现了二项式系数的两个性质,二项式系数还有没有其它规律呢?我们看杨辉三角:1 1 21 2 1 221 3 3 1 231 4 6 4 1 241 5 10 10 5 1 251 6 15 20 15 6 1 26 ……提问:可以发现什么规律呢?提问:如何来证明呢?定义:这种方法我们叫赋值法,是解决与二项展开系数有关问题的重要手段.提问:我们已经发现并证明了二项式系数的三个性质,可以发现什么规律呢的证明加以补充.)(学生未必一下能说清楚,尽量鼓励学生说,积极参与)n为偶数时,中间一项二项式系数最大,中间一项是第12n+项;n为奇数是,中间两项二项式系数最大,中间两项是第23n,21n++项.(学生语言未必简捷,只要正确就要鼓励他往下说,以免打消学生的积极性)思考得出:(计算每行和)二项式系数和为2n(学生讨论,尝试证明并板演)可以多种方法.如(1+x)n中令x=1,或(a+b)n中令a=1,b=1.思考得出:奇数项二项式系数和等于偶数给出学生的确定函数的过程.多媒体给出图表多媒体给出图象奇数项和为偶数项和为1 11 12 1 2 1 222 1 33 1 2223 14 64 1 2324 1 5 10 10 5 1 2425 1 6 15 20 15 6 1 25 ……提问:如何来证明呢?强调:我们得到了奇数项的二项式系数和与偶数项的二项式系数和相等,但这并不意味着等号两边的个数相同.当n为偶数时,奇数项的二项式系数多一个;当n为奇数时,奇数项的二项式系数与偶数项的二项式系数个数才相同.提问:可有没有发现其他规律呢?1 7 21 35 21 7 11 8 28 56 56 28 8 1.......定义:这种方法我们叫递推法,我们可以无限得到下面的行的结果.三、归纳:时间关系,我们今天这堂课就研究到这里.本节课关键是利用杨辉三角形直观性发现并证明二项式系数的性质.教师归纳:我们可以把第一个性质简记为二项式系数对称规律,性质2简记为最大二项式系数规律,3、4两个性质所采取的方法——赋值法.性质5项二项式系数和为2n—1.既C n)+C n2+C n4+……=C n1+C n3+C n5……学生证明:(由于有例1的铺垫,学生很容易想到赋值法)(1+x)n中令x=-1,或(a+b)n中令a=1,b=-1.思考得出:由两边的数都是1.及除1以外每个数都是肩上两个数的和.可以向下接着写出下一行.1、7、21、35、21、7、1.学生总结:(由学生叙述这五个性质)多媒体给出图表,动画显示每行最大值多媒体闪烁指明最大值,并指出其项数.用了递推法.赋值法解决与二项展开系数有关问题的重要手段.递推法是我们数学归纳法的基本思想.四、反馈发现了这些性质对解题的帮助体现在哪儿呢?我们来看几组练习:(一)基础练习:1、(a+b)6展开式中的倒数第三项的二项式系数.2、若(a+b)n的展开式中,第三项的二项式系数与第五项的二项式系数相等,则n=?3、分别指出(a+b)20与(x+5y)15的展开式中哪些项的二项式系数最大,并分别求出其最大的二项式系数.(用组合数表示)4、已知(a+b)n的展开式中第十项和第十一项的二项式系数最大,求n的值.5.求(a+b)10的展开式中的各项的二项式系数和及奇数项的二项式系数和.(二)作业:P 111 4、8、五、板书设计:10.4 二项式定理(3)性质1 对称性性质2证明性质2 先增后减性质3证明性质3 二项式系数和2n性质4 奇数项二项式系数和等于偶数项二项式系数和为2n—1.性质5 递推法学生练习:(可以请一些基础较差的学生回答,使他们也体会成功的喜悦,完成基本教学要求.也可以分组抢答,激发学生的学习兴趣)学生讨论研究练习:(这两道题难度较大,给基础较好的学生一个提高的机会,体现了分层教学的思想)多媒体给出图表在学生计算过程中有动画效果多媒体给出图表在学生计算过程中有动画效果多媒体给出图表,并补充下面行的内容。

高中数学人教A版选修2-3“杨辉三角” 与二项式系数的性质—教学案例

高中数学人教A版选修2-3“杨辉三角” 与二项式系数的性质—教学案例

“杨辉三角”与二项式系数的性质【学情分析】《“杨辉三角”与二项式系数的性质》是人教A版选修2-3第1章第3节第2课时的内容,其主要思想是如何灵活运用二项展开式、通项公式、二项式系数的性质解题。

通过前面二项式定理的学习,学生已初步了解了二项式系数的简单性质,发现二项式系数组成的数列就是一个离散函数,从而我们引导学生从函数的角度研究二项式系数的性质,这样便于建立知识的前后联系。

高二的学生对常见的数学思想方法,如数形结合、转化与化归、分类讨论、函数思想等也有所接触,这为本节课的学习奠定了基础.本节课的教学内容属于事实性知识,其特点是易懂却难于上升到理性的解释。

【教学目标】使学生通过“杨辉三角”观察并掌握二项式系数之间的规律;能运用函数观点分析处理二项式系数的性质,理解和掌握二项式系数的性质,并会简单的应用;学生通过从函数的角度研究二项式系数的性质,建立知识的前后联系,体会用函数知识研究问题的方法,培养学生的观察能力和归纳推理能力.【教学重点】二项式系数的性质(对称性、增减性与最大值和各二项式系数的和);【教学难点】理解增减性与最大值时,根据n的奇偶性确定相应的分界点;利用赋值法证明二项式系数的性质,数学思想方法的渗透.【教学方法】课前布置预习任务,提前把导学案拍照上传到学生群,让学生自主预习导学案,并借助于网络了解“杨辉三角”的历史背景、地位和作用;课上利用启发引导的方式,引导学生自主探究二项式系数的性质并通过连麦对答的形式与学生进行沟通交流;课后布置相应的随堂练习巩固课上所学知识。

【教学用具】电脑【教学情景设计】过程引入“杨辉三角”包含了什么内容?今天我们研究杨辉三角中数值的规律(此处插入图片吸引同学注意)对学生进行爱国主义教育,激励学生的民族自豪感,而且“杨辉三角”与二项式系数的性质紧密相联,为学习二项式系数性质埋下伏笔.教师:放映相关图片;学生:通过连麦的方式从不同的角度畅谈对“杨辉三角”有何了解及认识.复习(1)二项式定理及其特例;(2)二项展开式的通项公式;(3)二项式系数通过复习引入,调动学生已有的相关知识,对本节课的学习起到承上启下的作用。

人教高中数学选修2-3第一章132杨辉三角教学设计

人教高中数学选修2-3第一章132杨辉三角教学设计

1.3.2杨辉三角周兰英【教学目标】知识与技能:1、使学生了解杨辉及杨辉三角的有关历史,掌握杨辉三角的基本性质;2、探索杨辉三角中行、列数字的特点及其与组合数性质、二项展开式系数性质之间联系,并能归纳这些数字规律;3、会用数学归纳法及问题情景法证明发现的数字规律.方法与过程:1、培养学生独立思考与相互交流结合的意识,使学生基本掌握“观察——分析——猜想——证明”的科学研究方法;2、利用简短的视频放映,向同学们简要介绍杨辉三角历史,提高同学们学习数学的乐趣,增强民族自豪感;3、通过练习以及杨辉三角与纵横路线图,杨辉三角与弹子游戏,培养学生形成知识间相互联系的意识,并形成探究知识、建构知识的研究型学习习惯,为进一步学习作好准备.情感、态度与价值观:1、了解我国古代数学的伟大成就,培养学生的爱国主义精神.2、在知识的应用中,培养学生数学应用和科学研究的意识和能力,以及乐于探索、勇于创新的科学精神.【教学重点、难点】重点:杨辉三角的性质的发现难点:引导学生发现杨辉三角中的行、列的数字规律【教学方法与教学手段】引导探索——合作交流——发现计算机辅助教学【教学过程】复习回顾简要回顾二项式定理,通项以及二项式系数相关概念.一.本节知识点1.杨辉三角:(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(a+b)6………………………………………1 6 15 20 15 6 1第行 1 (1)第行1 (1)杨辉三角揭示了二项展开式的二项式系数的变化情况,那么杨辉三角有何特点?(至少两点)2.二项式系数的性质(用式子表示)(1)(对称性)(2)当为偶数时,最大;当为奇数时,最大(增减性与最大值)(3)(各二项式系数的和)二、简单介绍杨辉——古代数学家的杰出代表杨辉,杭州钱塘人. 中国南宋末年数学家,数学教育家.著作甚多. 其中《杨辉算法》,朝鲜、日本等国均有译本出版,流传世界.“杨辉三角”出现在杨辉编著的《详解九章算法》一书中,此书还说明表内除“一”以外的每一个数都等于它肩上两个数的和.杨辉指出这个方法出于《释锁》算书,且我国北宋数学家贾宪(约公元11世纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于11世纪.在欧洲,这个表被认为是法国数学家物理学家帕斯卡首先发现的(Blaise Pascal, 1623年~1662年),他们把这个表叫做帕斯卡三角.这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早500年左右,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的.三.例题精选例1.证明:在展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项的二项式系数的和.例2.已知.求变式:,则________________________.思路:赋值法四、介绍杨辉三角的一些数字规律1. 2.3. 4.五、杨辉三角与纵横路线图“纵横路线图”是数学中的一类有趣的问题:如图是某城市的部分街道图,纵横各有五条路,如果从A 处走到B处(只能由北到南,由西向东),那么有多少种不同的走法?六、杨辉三角与弹子游戏如图的弹子游戏,小球(黑色) 向容器内跌落,碰到第一层阻挡物后等可能地向两侧跌落,碰到第二层阻挡物再等可能地向两侧第三层跌落,如是,一直下跌,最终小球落入底层,根据具体区域获得奖品。

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1.3.2 “杨辉三角”与二项式系数的性质预习课本P32~36,思考并完成以下问题 1.杨辉三角具有哪些特点?2.二项式系数的性质有哪些?[新知初探]1.杨辉三角的特点(1)在同一行中,每行两端都是1,与这两个1等距离的项的系数相等.(2)在相邻的两行中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,即C r n +1=C r-1n+C r n .2.二项式系数的性质(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等(即C m n =C n -mn).(2)增减性与最大值:当k <n +12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;当n 是偶数时,中间一项C n2n 取得最大值;当n 是奇数时,中间两项C n -12n ,C n +12n 相等,同时取得最大值.(3)各二项式系数的和:①C 0n +C 1n +C 2n +…+C n n =2n,②C 0n +C 2n +C 4n +…=C 1n +C 3n +C 5n +…=2n -1. [小试身手]1.判断下列命题是否正确.(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)二项式展开式的二项式系数和为C 1n +C 2n +…+C n n .( )(3)二项式展开式中系数最大项与二项式系数最大项相同.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)×2.已知(ax +1)n 的展开式中,二项式系数和为32,则n 等于( )A.5B.6C.7 D.8答案:A3.(1+x)2n(n∈N*)的展开式中,系数最大的项是()A.第n2+1项B.第n项C.第n+1项D.第n项与第n+1项答案:C4.在(a+b)n的展开式中,第2项与第6项的二项式系数相等,则n=()A.6 B.7C.8 D.9答案:A[典例](1)杨辉三角如图所示,杨辉三角中的第5行除去两端数字1以外,均能被5整除,则具有类似性质的行是()A.第6行B.第7行C.第8行D.第9行(2)如图,在杨辉三角中,斜线AB上方箭头所示的数组成一个锯齿形的数列:1,2,3,3,6,4,10,…,记这个数列的前n项和为S(n),则S(16)等于()A.144 B.146C.164 D.461[解析](1)由题意,第6行为1 6 15 20 15 6 1,第7行为1 7 21 35 35 21 7 1,故第7行除去两端数字1以外,均能被7整除.(2)由题干图知,数列中的首项是C22,第2项是C12,第3项是C23,第4项是C13,…,第15项是C29,第16项是C19.所以S(16)=C12+C22+C13+C23+…+C19+C29=(C12+C13+…+C19)+(C22+C23+…+C29)=(C22+C12+C13+…+C19-C22)+(C33+C23+…+C29)=C210+C310-1=164.[答案](1)B(2)C解决与杨辉三角有关的问题的一般思路(1)观察:对题目进行多角度观察,找出每一行的数与数之间,行与行之间的数的规律.(2)表达:将发现的规律用数学式子表达.(3)结论:由数学表达式得出结论.[活学活用]如图,在由二项式系数所构成的杨辉三角中,第_____行中从左到右第14与第15个数的比为2∶3.解析:由杨辉三角知,第一行中的数是C01,C11;第2行中的数是C02,C12,C22;第3行中的数是C03,C13,C23,C33,…,第n行中的数是C0n,C1n,C2n,…,C n n.设第n行中从左到右第14与第15个数的比为2∶3,则C13n∶C14n=2∶3,解之得n=34.答案:34求展开式的系数和[典例]设(1-2x)2 016=a0+a1x+a2x2+…+a2 016·x2 016(x∈R).(1)求a0+a1+a2+…+a2 016的值.(2)求a1+a3+a5+…+a2 015的值.(3)求|a0|+|a1|+|a2|+…+|a2 016|的值.[解](1)令x=1,得a0+a1+a2+…+a2 016=(-1)2 016=1.①(2)令x=-1,得a0-a1+a2-…+a2 016=32 016.②①-②得2(a 1+a 3+…+a 2 015)=1-32 016, ∴a 1+a 3+a 5+…+a 2 015=1-32 0162.(3)∵T r +1=C r 2 016(-2x )r =(-1)r·C r 2 016·(2x )r , ∴a 2k -1<0(k ∈N *),a 2k >0(k ∈N *). ∴|a 0|+|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 2 016| =a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 2 016=32 016.二项展开式中系数和的求法(1)对形如(ax +b )n, (ax 2+bx +c )m (a ,b ,c ∈R ,m ,n ∈N *)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令x =1即可;对(ax +by )n (a ,b ∈R ,n ∈N *)的式子求其展开式各项系数之和,只需令x =y =1即可.(2)一般地,若f (x )=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则f (x )展开式中各项系数之和为f (1), 奇数项系数之和为a 0+a 2+a 4+…=f (1)+f (-1)2,偶数项系数之和为a 1+a 3+a 5+…=f (1)-f (-1)2.[活学活用]已知(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7,求: (1)a 1+a 2+…+a 7;(2)a 1+a 3+a 5+a 7,a 0+a 2+a 4+a 6.解:(1)∵(1-2x )7=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 7x 7, 令x =1,得a 0+a 1+a 2+…+a 7=-1,① 令x =0,得a 0=1, ∴a 1+a 2+…+a 7=-2. (2)令x =-1,得a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 6-a 7=37=2 187,② 由①,②得a 1+a 3+a 5+a 7=-1 094, a 0+a 2+a 4+a 6=1 093.求展开式中系数或二项式系数的最大项 [典例] 在⎝⎛⎭⎫x -2x 28的展开式中, (1)求二项式系数最大的项;(2)系数的绝对值最大的项是第几项?[解] T r +1=C r 8·(x )8-r ·⎝⎛⎭⎫-2x 2r =(-1)r ·C r 8·2r ·x 4-5r 2. (1)二项式系数最大的项为中间项,即为第5项, 故T 5=C 48·24·x 4-202=1 120x -6. (2)设第r +1项系数的绝对值最大,则⎩⎪⎨⎪⎧C r 8·2r≥C r +18·2r +1,C r 8·2r ≥C r -18·2r -1,即⎩⎨⎧18-r ≥2r +1,2r ≥19-r .整理得⎩⎪⎨⎪⎧r ≥5,r ≤6.于是r =5或6.故系数绝对值最大的项是第6项和第7项. [一题多变]1.[变设问]在本例条件下求系数最大的项与系数最小的项.解:由本例(1)知, 展开式中的第6项和第7项系数的绝对值最大, 第6项的系数为负, 第7项的系数为正.故系数最大的项为T 7=C 68·26·x -11=1 792x -11.系数最小的项为T 6=(-1)5C 58·25x -172=-1 792x -172.2.[变条件,变设问]在⎝⎛⎭⎪⎫x 2-13x n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,求展开式中常数项.解:由题意知n =8,通项为T k +1=(-1)k ·C k 8·⎝⎛⎭⎫128-k·x 8-43k ,令8-43k =0,得k =6,故常数项为第7项,且T 7=(-1)6·⎝⎛⎭⎫122·C 68=7.二项式系数的最大项的求法求二项式系数的最大项,根据二项式系数的性质对(a +b )n 中的n 进行讨论. (1)当n 为奇数时,中间两项的二项式系数最大.(2)当n 为偶数时,中间一项的二项式系数最大.层级一 学业水平达标1.关于(a -b )10的说法,错误的是( ) A .展开式中的二项式系数之和为1 024B.展开式中第6项的二项式系数最大C.展开式中第5项或第7项的二项式系数最大D.展开式中第6项的系数最小解析:选C根据二项式系数的性质进行判断,由二项式系数的性质知:二项式系数之和为2n,故A正确;当n为偶数时,二项式系数最大的项是中间一项,故B正确,C错误;D也是正确的,因为展开式中第6项的系数是负数,所以是系数中最小的.2.已知(a+b)n展开式中只有第5项的二项式系数最大,则n等于()A.11B.10C.9 D.8解析:选D∵只有第5项的二项式系数最大,∴n2+1=5.∴n=8.3.设(1+x)+(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,当a0+a1+a2+…+a n=254时,n等于()A.5 B.6C.7 D.8解析:选C令x=1,则a0+a1+…+a n=2+22+23+…+2n,∴2(1-2n)1-2=254,∴n=7.4.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() A.3B.6 C.9D.12解析:选B x3=[2+(x-2)]3,a2=C23·2=6.5.已知C0n+2C1n+22C2n+…+2n C n n=729,则C1n+C3n+C5n的值等于()A.64 B.32C.63 D.31解析:选B C0n+2C1n+22C2n+…+2n C n n=(1+2)n=729.∴n=6,∴C16+C36+C56=32.6.若(x+3y)n的展开式中各项系数的和等于(7a+b)10的展开式中二项式系数的和,则n 的值为________.解析:(7a+b)10的展开式中二项式系数的和为C010+C110+…+C1010=210,令(x+3y)n中x=y=1,则由题设知,4n=210,即22n=210,解得n=5.答案:57.(2x-1)10展开式中x的奇次幂项的系数之和为________.解析:设(2x-1)10=a0+a1x+a2x2+…+a10x10,令x=1,得a0+a1+a2+…+a10=1,再令x=-1,得310=a 0-a 1+a 2-a 3+…+a 10,两式相减,可得a 1+a 3+…+a 9=1-3102.答案:1-31028.(1+x )n 展开式中的各项系数的和大于8而小于32,则系数最大的项是________.解析:因为8<C 0n +C 1n +…+C n n <32,即8<2n <32.所以n =4.所以展开式共有5项,系数最大的项为T 3=C 24(x )2=6x .答案:6x9.若(x 2-3x +2)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10. (1)求a 1+a 2+…+a 10;(2)求(a 0+a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)2-(a 1+a 3+a 5+a 7+a 9)2. 解:(1)令f (x )=(x 2-3x +2)5=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10, a 0=f (0)=25=32,a 0+a 1+a 2+…+a 10=f (1)=0, 故a 1+a 2+…+a 10=-32.(2)(a 0+a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)2-(a 1+a 3+a 5+a 7+a 9)2=(a 0+a 1+a 2+…+a 10)(a 0-a 1+a 2-…+a 10)=f (1)·f (-1)=0.10.已知⎝⎛⎭⎫12+2x n ,若展开式中第5项、第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求展开式中二项式系数最大的项的系数.解:∵C 4n +C 6n =2C 5n ,整理得n 2-21n +98=0, ∴n =7或n =14,当n =7时,展开式中二项式系数最大的项是T 4和T 5,T 4的系数为C 37⎝⎛⎭⎫12423=352;T 5的系数为C 47⎝⎛⎭⎫12324=70;当n =14时,展开式中二项式系数最大项是T 8,T 8的系数为C 714⎝⎛⎭⎫12727=3 432.层级二 应试能力达标1.1+(1+x )+(1+x )2+…+(1+x )n 的展开式的各项系数之和为( ) A .2n -1 B .2n -1 C .2n +1-1D .2n解析:选C 法一:令x =1得,1+2+22+ (2)=1×(2n +1-1)2-1=2n +1-1.法二:令n =1,知各项系数和为3,排除A 、B 、D 选项.2.在(1+x )n (n 为正整数)的二项展开式中奇数项的和为A ,偶数项的和为B ,则(1-x 2)n的值为( )A .0B .ABC .A 2-B 2D .A 2+B 2解析:选C (1+x )n =A +B ,(1-x )n =A -B ,所以(1-x 2)n =A 2-B 2. 3.若(1-2x )2 016=a 0+a 1x +…+a 2 016x2 016(x ∈R),则a 12+a 222+…+a 2 01622 016的值为( )A .2B .0C .-1D .-2解析:选C (1-2x )2 016=a 0+a 1x +…+a 2 016x 2 016,令x =12,则⎝⎛⎭⎫1-2×12 2 016=a 0+a 12+a 222+…+a 2 01622 016=0,其中a 0=1,所以a 12+a 222+…+a 2 01622 016=-1. 4.若(x +y )9按x 的降幂排列的展开式中,第二项不大于第三项,且x +y =1,xy <0,则x 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫-∞,15 B .⎣⎡⎭⎫45,+∞ C .⎝⎛⎦⎤-∞,-45 D .(1,+∞)解析:选D 二项式(x +y )9的展开式的通项是T r +1=C r 9·x 9-r ·y r . 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧C 19·x 9-1·y ≤C 29·x 9-2·y 2,x +y =1,xy <0,由此得⎩⎪⎨⎪⎧x 8·(1-x )-4x 7·(1-x )2≤0,x (1-x )<0,由此解得x >1, 即x 的取值范围是(1,+∞).5.若⎝⎛⎭⎫x +1x n 展开式的二项式系数之和为64,则展开式的常数项为________. 解析:∵⎝⎛⎭⎫x +1x n 展开式的二项式系数之和为2n , ∴2n =64,∴n =6.∴T r +1=C r 6x 6-r ⎝⎛⎭⎫1x r =C r 6x 6-2r. 由6-2r =0得r =3, ∴其常数项为T 3+1=C 36=20. 答案:206.若⎝⎛⎭⎫x 2-1x n 的展开式中含有x 的项为第6项,若(1-3x )n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则a 1+a 2+…+a n 的值为________.解析:二项式⎝⎛⎭⎫x 2-1x n 展开式的通项为T r +1 =C r n (x 2)n -r ·⎝⎛⎭⎫-1x r =C r n (-1)r x 2n -3r . 因为含x 的项为第6项,所以r =5,2n -3r =1,解得n =8.令x =1,得a 0+a 1+…+a 8=(1-3)8=28,令x =0,得a 0=1, ∴a 1+a 2+…+a 8=28-1=255. 答案:2557.已知⎝⎛⎭⎪⎫x +13x n的展开式中偶数项的二项式系数和比(a +b )2n的展开式中奇数项的二项式系数和小于120,求第一个展开式中的第3项.解:因为⎝⎛⎭⎪⎫x +13x n的展开式中的偶数项的二项式系数和为2n -1,而(a +b )2n的展开式中奇数项的二项式系数的和为22n -1,所以有2n -1=22n -1-120,解得n =4,故第一个展开式中第3项为T 3=C 24(x )2⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 2=63x .8.在二项式(ax m +bx n )12(a >0,b >0,m ,n ≠0)中有2m +n =0,如果它的展开式中系数最大的项恰是常数项.(1)求系数最大的项是第几项? (2)求ab 的范围.解:(1)设T r +1=C r 12(ax m )12-r·(bx n )r = C r 12a12-r b r x m (12-r )+nr为常数项,则有m (12-r )+nr =0,即m (12-r )-2mr =0, ∴r =4,它是第5项. (2)∵第5项是系数最大的项,∴⎩⎪⎨⎪⎧C 412a 8b 4≥C 312a 9b 3, ①C 412a 8b 4≥C 512a 7b 5. ② 由①得12×11×10×94×3×2a 8b 4≥12×11×103×2a 9b 3,∵a >0,b >0, ∴94b ≥a ,即a b ≤94.由②得ab≥85,∴85≤ab≤94.故ab的取值范围为⎣⎡⎦⎤85,94.(时间120分钟满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.有不同颜色的四件上衣与不同颜色的三件长裤,如果一条长裤与一件上衣配成一套,则不同的配法种数为()A.7B.64C.12 D.81解析:选C根据分步乘法计数原理,共有4×3=12种.2.若(1+2)4=a+b2(a,b为有理数),则a+b=()A.33 B.29C.23 D.19解析:选B∵(1+2)4=C04(2)0+C14(2)1+C24(2)2+C34(2)3+C44(2)4=1+42+12+82+4=17+122,由已知,得17+122=a+b2,∴a+b=17+12=29.3.(1-x)10展开式中x3项的系数为()A.-720 B.720C.120 D.-120解析:选D由T r+1=C r10(-x)r=(-1)r C r10x r,因为r=3,所以系数为(-1)3C310=-120.4.某城市的街道如图,某人要从A地前往B地,则路程最短的走法有()A.8种B.10种C.12种D.32种解析:选B此人从A到B,路程最短的走法应走两纵3横,将纵用0表示,横用1表示,则一种走法就是2个0和3个1的一个排列,只需从5个位置中选2个排0,其余位置排1即可,故共有C25=10种.5.已知(1+x)n=a0+a1x+a2x2+…+a n x n,若a0+a1+a2+…+a n=16,则自然数n等于( )A .6B .5C .4D .3解析:选C 令x =1,得2n =16,则n =4.故选C .6.从0,1,2,3,4,5这六个数字中任取两个奇数和两个偶数,组成没有重复数字的四位数的个数为( )A .300B .216C .180D .162解析:选C 由题意知可分为两类,(1)选“0”,共有C 23C 12C 13A 33=108,(2)不选“0”,共有C 23A 44=72,∴由分类加法计数原理得72+108=180,故选C .7.张、王两家夫妇各带1个小孩一起到动物园游玩,购票后排队依次入园.为安全起见,首尾一定要排两位爸爸,另外,两个小孩一定要排在一起,则这6人的入园顺序排法种数共有( )A .12B .24C .36D .48解析:选B 第一步,将两位爸爸排在两端有2种排法;第二步,将两个小孩视作一人与两位妈妈任意排在中间的三个位置上有2A 33种排法,故总的排法有2×2×A 33=24种.8.(2-x )8展开式中不含x 4项的系数的和为( )A .-1B .0C .1D .2解析:选B (2-x )8展开式的通项为T r +1=C r 8·28-r ·(-x )r =C r 8·28-r ·(-1)r ·x r 2.由r 2=4得r =8.∴展开式中x 4项的系数为C 88=1.又(2-x )8展开式中各项系数和为(2-1)8=1,∴展开式中不含x 4项的系数的和为0.9.我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有( )A .18个B .15个C .12个D .9个解析:选B 依题意,这个四位数的百位数、十位数、个位数之和为4.由4、0、0组成3个数分别为400、040、004;由3、1、0组成6个数分别为310、301、130、103、013、031;由2、2、0组成3个数分别为220、202、022;由2、1、1组成3个数分别为211、121、112.共计:3+6+3+3=15个.10.已知⎝⎛⎭⎫x -a x 8展开式中常数项为1 120,其中实数a 是常数,则展开式中各项系数的和是( )A .28B .38C .1或38D .1或28 解析:选C T r +1=(-a )r C r 8x 8-2r ,令8-2r =0⇒r =4.∴T 5=C 48(-a )4=1 120,∴a =±2.当a =2时,各项系数的和为(1-2)8=1;当a =-2时,各项系数的和为(1+2)8=38.11.已知直线ax +by -1=0(a ,b 不全为0)与圆x 2+y 2=50有交点,且交点的横、纵坐标均为整数,那么这样的直线有( )A .66条B .72条C .74条D .78条解析:选B 先考虑x ≥0,y ≥0时,圆上横、纵坐标均为整数的点有(1,7)(5,5)(7,1),依圆的对称性知,圆上共有3×4=12个点的横、纵坐标均为整数,经过其中任意两点的割线有C 212=66(条),过每一点的切线共有12条,又考虑到直线ax +by -1=0不经过原点,而上述直线中经过原点的有6条,所以满足题意的直线共有66+12-6=72(条).12.将二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x +124x 8的展开式中所有项重新排成一列,有理式不相邻的排法种数为( )A .A 37B .A 66A 36C .A 66A 37D .A 77A 37解析:选C ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +124x 8展开式的通项公式T r +1=C r 8·(x )8-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫124x r =C r 82r ·x 16-3r 4,r =0,1,2,…,8.当16-3r 4为整数时,r =0,4,8. ∴展开式共有9项,其中有有理项3项,先排其余6项有A 66种排法,再将有理项插入形成的7个空档中,有A 37种方法.∴共有A 66A 37种排法.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)13.男、女学生共有8人,从男生中选取2人,从女生中选取1人,共有30种不同的选法,其中女生有________人.解析:设女生有x 人,则C 28-x ·C 1x =30,即(8-x )(7-x )2·x =30,解得x =2或3. 答案:2或3 14.若⎝⎛⎭⎫2x 3+1x n 的展开式中含有常数项,则最小的正整数n 等于________. 解析:二项式的通项为T r +1=C r n (2x 3)n -r ·⎝⎛⎭⎫1x r =C r n 2n -r ·x 3n -7r 2,令3n -72r =0,即r =67n ,而r ∈N *.∴n 为7的整数倍,即最小的正数n 等于7.答案:715.用数字2,3组成四位数,且数字2,3至少都出现一次,这样的四位数共有________个.(用数字作答)解析:因为四位数的每个数位上都有两种可能性,其中四个数字全是2或3的情况不合题意,所以适合题意的四位数有24-2=14个.答案:1416.将5位志愿者分成3组,其中两组各2人,另一组1人,分赴世博会的三个不同场馆服务,不同的分配方案有________种.(用数字作答)解析:先分组C 25C 23C 11A 22,再把三组分配乘以A 33得:C 25C 23C 11A 22·A 33=90种. 答案:90三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知A ={x |1<log 2x <3,x ∈N *},B ={x ||x -6|<3,x ∈N *},试问: 从集合A 和B 中各取一个元素作为直角坐标系中点的坐标,共可得到多少个不同的点? 解:A ={3,4,5,6,7},B ={4,5,6,7,8}.从A 中取一个数作为横坐标,从B 中取一个数作为纵坐标,有5×5=25(个),而8作为横坐标的情况有5种,3作为纵坐标且8不是横坐标的情况有4种,故共有5×5+5+4=34个不同的点.18.(本小题满分12分)已知(1+2x )n 的展开式中,某一项的系数恰好是它的前一项系数的2倍,而且是它的后一项系数的56,试求展开式中二项式系数最大的项. 解:二项式的通项为T k +1=C k n (2k )x k 2由题意知展开式中第k +1项系数是第k 项系数的2倍,是第k +2项系数的56, ∴⎩⎪⎨⎪⎧C k n2k =2C k -1n ·2k -1,C k n 2k =56C k +1n ·2k +1,解得n =7. ∴展开式中二项式系数最大两项是:T 4=C 37(2x )3=280x 32与T 5=C 47(2x )4=560x 2. 19.(本小题满分12分)10件不同厂生产的同类产品:(1)在商品评选会上,有2件商品不能参加评选,要选出4件商品,并排定选出的4件商品的名次,有多少种不同的选法?(2)若要选6件商品放在不同的位置上陈列,且必须将获金质奖章的两件商品放上,有多少种不同的布置方法?解:(1)10件商品,除去不能参加评选的2件商品,剩下8件,从中选出4件进行排列,有A 48=1 680(或C 48·A 44)(种).(2)分步完成.先将获金质奖章的两件商品布置在6个位置中的两个位置上,有A 26种方法,再从剩下的8件商品中选出4件,布置在剩下的4个位置上,有A 48种方法,共有A 26·A 48=50 400(或C 48·A 66)(种).20.(本小题满分12分)已知⎝ ⎛⎭⎪⎫x +124x n 的展开式中,前三项系数成等差数列. (1)求n ;(2)求第三项的二项式系数及项的系数;(3)求含x 项的系数.解:(1)∵前三项系数1,12C 1n ,14C 2n成等差数列. ∴2·12C 1n =1+14C 2n ,即n 2-9n +8=0. ∴n =8或n =1(舍).(2)由n =8知其通项公式T r +1=C r 8·(x )8-r ·⎝ ⎛⎭⎪⎫124x r =⎝⎛⎭⎫12r ·C r 8·x 4-34r ,r =0,1,…,8. ∴第三项的二项式系数为C 28=28.第三项的系数为⎝⎛⎭⎫122·C 28=7. (3)令4-34r =1,得r =4, ∴含x 项的系数为⎝⎛⎭⎫124·C 48=358.21.(本小题满分12分)如图有4个编号为1,2,3,4的小三角形,要在每一个小三角形中涂上红、黄、蓝、白、黑五种颜色中的一种,并且相邻的小三角形颜色不同,共有多少种不同的涂色方法?解:分为两类:第一类:若1,3同色,则1有5种涂法,2有4种涂法,3有1种涂法(与1相同),4有4种涂法.故N 1=5×4×1×4=80.第二类:若1,3不同色,则1有5种涂法,2有4种涂法,3有3种涂法,4有3种涂法.故N 2=5×4×3×3=180种.综上可知不同的涂法共有N =N 1+N 2=80+180=260种.22.(本小题满分12分)7名师生站成一排照相留念,其中老师1人,男生4人,女生2人,在下列情况下,各有不同站法多少种?(1)两名女生必须相邻而站;(2)4名男生互不相邻;(3)若4名男生身高都不等,按从高到低的顺序站;(4)老师不站中间,女生不站两端.解:(1)两名女生站在一起有站法A22种,视为一种元素与其余5人全排,有A66种排法.故有不同站法有A22·A66=1 440种.(2)先站老师和女生,有站法A33种,再在老师和女生站位的间隔(含两端)处插入男生,每空一人,有插入方法A44种.故共有不同站法A33·A44=144种.(3)7人全排列中,4名男生不考虑身高顺序的站法有A44种,而由高到低有从左到右,或从右到左的不同.故共有不同站法2×A77A44=420种.(4)中间和两端是特殊位置,可如下分类求解:①老师站两端之一,另一端由男生站,有A12·A14·A55种站法,②两端全由男生站,老师站除两端和正中间的另外4个位置之一,有A24·A14·A44种站法.故共有不同站法共有A12·A14·A55+A24·A14·A44=2 112种.。

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