1.3.1二项式定理(学案)
2016_2017学年高中数学1.3.1二项式定理学案
1．3.1 二项式定理1．会证明二项式定理．(难点)2．掌握二项式定理及其展开式的通项公式．(重点)[基础·初探]教材整理二项式定理阅读教材P29～P31，完成下列问题．二项式定理及相关的概念判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)(a＋b)n展开式中共有n项．( )(2)在公式中，交换a，b的顺序对各项没有影响．( )(3)C k n a n－k b k是(a＋b)n展开式中的第k项．( )(4)(a－b)n与(a＋b)n的二项式展开式的二项式系数相同．( )【解析】(1)×因为(a＋b)n展开式中共有n＋1项．(2)×因为二项式的第k＋1项C k n a n－k b k和(b＋a)n的展开式的第k＋1项C k n b n－k a k是不同的，其中的a，b是不能随便交换的．(3)×因为C k n a n－k b k是(a＋b)n展开式中的第k＋1项．(4)√因为(a－b)n与(a＋b)n的二项式展开式的二项式系数都是C r n.【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√[质疑·手记]预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：疑问1： 解惑： 疑问2： 解惑： 疑问3： 解惑：[小组合作型]二项式定理的正用、逆用(1)用二项式定理展开⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －32x 25； (2)化简：C 0n (x ＋1)n －C 1n (x ＋1)n －1＋C 2n (x ＋1)n －2－…＋(－1)k C k n (x ＋1)n －k＋…＋(－1)n C nn .【精彩点拨】 (1)二项式的指数为5，且为两项的和，可直接按二项式定理展开；(2)可先把x ＋1看成一个整体，分析结构形式，逆用二项式定理求解．【自主解答】 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －32x 25＝C 05(2x )5＋C 15(2x )4·⎝ ⎛⎭⎪⎫－32x 2＋…＋C 55⎝ ⎛⎭⎪⎫－32x 25＝32x 5－120x 2＋180x －135x 4＋4058x 7－24332x 10.(2)原式＝C 0n (x ＋1)n ＋C 1n (x ＋1)n －1(－1)＋C 2n (x ＋1)n －2(－1)2＋…＋C k n (x ＋1)n －k(－1)k＋…＋C nn (－1)n＝[(x ＋1)＋(－1)]n＝x n.1．展开二项式可以按照二项式定理进行．展开时注意二项式定理的结构特征，准确理解二项式的特点是展开二项式的前提条件．2．对较复杂的二项式，有时先化简再展开会更简便．3．对于化简多个式子的和时，可以考虑二项式定理的逆用．对于这类问题的求解，要熟悉公式的特点，项数，各项幂指数的规律以及各项的系数．[再练一题]1．(1)求⎝⎛⎭⎪⎫3x ＋1x 4的展开式；(2)化简：1＋2C 1n ＋4C 2n ＋…＋2n C nn .【解】 (1)法一：⎝⎛⎭⎪⎫3x ＋1x 4＝C 04(3x )4＋C 14(3x )3·1x＋C 24(3x )2·⎝⎛⎭⎪⎫1x 2＋C 34(3x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 3＋C 44⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 4＝81x 2＋108x ＋54＋12x＋1x2.法二：⎝⎛⎭⎪⎫3x ＋1x 4＝3x ＋1 4x 2 ＝1x2(81x 4＋108x 3＋54x 2＋12x ＋1)＝81x 2＋108x ＋54＋12x ＋1x2.(2)原式＝1＋2C 1n ＋22C 2n ＋…＋2n C n n ＝(1＋2)n ＝3n.二项式系数与项的系数问题(1)求二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －1x 6的展开式中第6项的二项式系数和第6项的系数；(2)求⎝⎛⎭⎪⎫x －1x 9的展开式中x 3的系数．【精彩点拨】 利用二项式定理求展开式中的某一项，可以通过二项展开式的通项公式进行求解．【自主解答】 (1)由已知得二项展开式的通项为T r ＋1 ＝C r6(2x )6－r·⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x r＝(－1)r C r6·26－r·x 3－32r ，∴T 6＝－12·x －92.∴第6项的二项式系数为C 56＝6， 第6项的系数为C 56·(－1)·2＝－12. (2)T r ＋1＝C r 9x9－r·⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x r ＝(－1)r ·C r 9·x 9－2r，∴9－2r ＝3，∴r ＝3，即展开式中第四项含x 3，其系数为(－1)3·C 39＝－84.1．二项式系数都是组合数C kn (k ∈{0,1,2，…，n })，它与二项展开式中某一项的系数不一定相等，要注意区分“二项式系数”与二项式展开式中“项的系数”这两个概念．2．第k ＋1项的系数是此项字母前的数连同符号，而此项的二项式系数为C kn .例如，在(1＋2x )7的展开式中，第四项是T 4＝C 3717－3(2x )3，其二项式系数是C 37＝35，而第四项的系数是C 3723＝280.[再练一题]2．(1＋2x )n的展开式中第六项与第七项的系数相等，求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项．【解】 T 6＝C 5n (2x )5，T 7＝C 6n (2x )6，依题意有C 5n 25＝C 6n 26⇒n ＝8.∴(1＋2x )n 的展开式中，二项式系数最大的项为T 5＝C 48(2x )4＝1 120x 4.设第k ＋1项系数最大，则有⎩⎪⎨⎪⎧C k 82k≥C k －182k －1，C k 82k ≥C k ＋182k ＋1，∴5≤k ≤6.∴k ＝5或k ＝6(∵k ∈{0,1,2，…，8})． ∴系数最大的项为T 6＝1 792x 5，T 7＝1 792x 6.[探究共研型]求展开式中的特定项探究1 如何求⎝⎛⎭⎪⎫x ＋1x 4展开式中的常数项．【提示】 利用二项展开式的通项C r 4x4－r·1xr ＝C r 4x 4－2r求解，令4－2r ＝0，则r ＝2，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋1x 4展开式中的常数项为C 24＝4×32＝6.探究2 (a ＋b )(c ＋d )展开式中的每一项是如何得到的？【提示】 (a ＋b )(c ＋d )展开式中的各项都是由a ＋b 中的每一项分别乘以c ＋d 中的每一项而得到．探究3 如何求⎝⎛⎭⎪⎫x ＋1x (2x ＋1)3展开式中含x 的项？【提示】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋1x(2x ＋1)3展开式中含x 的项是由x ＋1x 中的x 与1x分别与(2x ＋1)3展开式中常数项C 33＝1及x 2项C 1322x 2＝12x 2分别相乘再把积相加得x ·C 33＋1x·C 13(2x )2＝x ＋12x ＝13x .即⎝⎛⎭⎪⎫x ＋1x (2x ＋1)3展开式中含x 的项为13x.已知在⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x －33x n的展开式中，第6项为常数项．(1)求n；(2)求含x 2项的系数； (3)求展开式中所有的有理项．【自主解答】 通项公式为：T r ＋1＝C r n xn －r 3(－3)r x －r 3＝C r n (－3)r x n －2r 3. (1)∵第6项为常数项， ∴r ＝5时，有n －2r3＝0，即n ＝10.(2)令10－2r 3＝2，得r ＝12(10－6)＝2，∴所求的系数为C 210(－3)2＝405. (3)由题意得，⎩⎪⎨⎪⎧10－2r3∈Z ，0≤r ≤10，r ∈Z .令10－2r3＝k (k ∈Z )，则10－2r ＝3k ，即r ＝5－32k .∵r ∈Z ，∴k 应为偶数，k ＝2,0，－2即r ＝2,5,8，所以第3项，第6项与第9项为有理项，它们分别为405x 2，－61 236,295 245x －2.1．求二项展开式的特定项的常见题型 (1)求第k 项，T k ＝C k －1n an －k ＋1b k －1；(2)求含x k 的项(或x p y q的项)； (3)求常数项； (4)求有理项．2．求二项展开式的特定项的常用方法(1)对于常数项，隐含条件是字母的指数为0(即0次项)；(2)对于有理项，一般是先写出通项公式，其所有的字母的指数恰好都是整数的项．解这类问题必须合并通项公式中同一字母的指数，根据具体要求，令其属于整数，再根据数的整除性来求解；(3)对于二项展开式中的整式项，其通项公式中同一字母的指数应是非负整数，求解方式与求有理项一致．[再练一题]3．(1)在(1－x 3)(1＋x )10的展开式中，x 5的系数是________． (2)若⎝⎛⎭⎪⎫x －a x 26展开式的常数项为60，则常数a 的值为________. 【导学号：97270021】 【解析】 (1)x 5应是(1＋x )10中含x 5项、含x 2项分别与1，－x 3相乘的结果， ∴其系数为C 510＋C 210(－1)＝207. (2)⎝⎛⎭⎪⎫x －a x 26的展开式的通项是T k ＋1＝C k 6x 6－k· (－a )k x－2k＝C k 6x6－3k(－a )k，令6－3k ＝0，得k ＝2，即当k ＝2时，T k ＋1为常数项，即常数项是C 26a ，根据已知得C 26a ＝60，解得a ＝4. 【答案】 (1)207 (2)4[构建·体系]1．在(x －3)10的展开式中，含x 6的项的系数是( ) A ．－27C 610 B ．27C 410 C ．－9C 610D ．9C 410【解析】 含x 6的项是T 5＝C 410x 6(－3)4＝9C 410x 6. 【答案】 D2．在⎝⎛⎭⎪⎪⎫x 2－13x 8的展开式中常数项是( )A ．－28B ．－7C ．7D ．28【解析】 T k ＋1＝C k8·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 28－k ·⎝⎛⎭⎪⎪⎫－13x k ＝(－1)k ·C k8·⎝ ⎛⎭⎪⎫128－k ·x 8－43k ，当8－43k ＝0，即k ＝6时，T 7＝(－1)6·C 68·⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝7.【答案】 C3．在⎝⎛⎭⎪⎫2x 2－1x 6的展开式中，中间项是________．【解析】 由n ＝6知中间一项是第4项，因T 4＝C 36(2x 2)3·⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x 3＝C 36·(－1)3·23·x 3，所以T 4＝－160x 3.【答案】 －160x 34．在⎝⎛⎭⎪⎫x 2－12x 9的展开式中，第4项的二项式系数是________，第4项的系数是________.【导学号：97270022】【解析】 T k ＋1＝C k 9·(x 2)9－k·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12x k ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－12k ·C k 9·x 18－3k ，当k ＝3时，T 4＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－123·C 39·x 9＝－212x 9，所以第4项的二项式系数为C 39＝84，项的系数为－212.【答案】 84 －2125．求⎝⎛⎭⎪⎫x 3＋23x 25的展开式的第三项的系数和常数项．【解】 T 3＝C 25(x 3)3⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 22＝C 25·49x 5，所以第三项的系数为C 25·49＝409.通项T k ＋1＝C k 5(x 3)5－k⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 2k ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫23k ·C k 5x 15－5k ，令15－5k ＝0，得k ＝3，所以常数项为T 4＝C 35(x 3)2·⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 23＝8027.我还有这些不足：(1)(2)我的课下提升方案：(1)(2)学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]一、选择题1．设S ＝(x －1)3＋3(x －1)2＋3(x －1)＋1，则S 等于( ) A ．(x －1)3B ．(x －2)3C ．x 3D ．(x ＋1)3【解析】 S ＝[(x －1)＋1]3＝x 3.【答案】 C2．已知⎝⎛⎭⎪⎫x －1x 7的展开式的第4项等于5，则x 等于( )A.17 B ．－17C ．7D ．－7【解析】 T 4＝C 37x 4⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x 3＝5，则x ＝－17.【答案】 B3．若对于任意实数x ，有x 3＝a 0＋a 1(x －2)＋a 2(x －2)2＋a 3(x －2)3，则a 2的值为( ) A ．3 B ．6 C ．9D ．12【解析】 x 3＝[2＋(x －2)]3，a 2＝C 23×2＝6. 【答案】 B4．使⎝⎛⎭⎪⎫3x ＋1x x n (n ∈N *)的展开式中含有常数项的最小的n 为( )A ．4B ．5C ．6D ．7【解析】 T r ＋1＝C rn(3x )n －r⎝ ⎛⎭⎪⎫1x x r ＝C r n 3n －rxn －52r ，当T r ＋1是常数项时，n －52r ＝0，当r＝2，n ＝5时成立．【答案】 B5．(x 2＋2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1x2－15的展开式的常数项是( )A ．－3B ．－2C ．2D ．3【解析】 二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫1x2－15展开式的通项为：T r ＋1＝C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫1x25－r ·(－1)r ＝C r 5·x 2r －10·(－1)r . 当2r －10＝－2，即r ＝4时，有x 2·C 45x －2·(－1)4＝C 45×(－1)4＝5； 当2r －10＝0，即r ＝5时，有2·C 55x 0·(－1)5＝－2. ∴展开式中的常数项为5－2＝3，故选D. 【答案】 D 二、填空题6．(2016·安徽淮南模拟)若⎝⎛⎭⎪⎫x ＋1x n的展开式中第3项与第7项的二项式系数相等，则该展开式中1x2的系数为________．【解析】 由题意知，C 2n ＝C 6n ，∴n ＝8. ∴T k ＋1＝C k8·x8－k·⎝ ⎛⎭⎪⎫1xk ＝C k 8·x 8－2k ，当8－2k ＝－2时，k ＝5，∴1x2的系数为C 58＝56. 【答案】 567．设二项式⎝⎛⎭⎪⎫x －a x 6(a >0)的展开式中x 3的系数为A ，常数项为B .若B ＝4A ，则a 的值是________．【解析】 对于T r ＋1＝C r 6x 6－r(－ax －12)r ＝C r 6(－a )r ·x 6－32r ，B ＝C 46(－a )4，A ＝C 26(－a )2.∵B ＝4A ，a >0，∴a ＝2. 【答案】 28．9192被100除所得的余数为________．【解析】 法一：9192＝(100－9)92＝C 092·10092－C 192·10091·9＋C 292·10090·92－…＋C 9292992，展开式中前92项均能被100整除，只需求最后一项除以100的余数． ∵992＝(10－1)92＝C 092·1092－C 192·1091＋…＋C 9092·102－C 9192·10＋1，前91项均能被100整除，后两项和为－919，因余数为正，可从前面的数中分离出1 000，结果为1 000－919＝81，故9192被100除可得余数为81.法二：9192＝(90＋1)92＝C 092·9092＋C 192·9091＋…＋C 9092·902＋C 9192·90＋C 9292.前91项均能被100整除，剩下两项和为92×90＋1＝8 281，显然8 281除以100所得余数为81.【答案】 81 三、解答题9．化简：S ＝1－2C 1n ＋4C 2n －8C 3n ＋…＋(－2)n C n n (n ∈N *)．【解】 将S 的表达式改写为：S ＝C 0n ＋(－2)C 1n ＋(－2)2C 2n ＋(－2)3C 3n ＋…＋(－2)n C nn ＝[1＋(－2)]n＝(－1)n.∴S ＝(－1)n＝⎩⎪⎨⎪⎧1，n 为偶数时，－1，n 为奇数时.10．(2016·淄博高二检测)在⎝⎛⎭⎪⎫2x －1x 6的展开式中，求：(1)第3项的二项式系数及系数；(2)含x 2的项．【解】 (1)第3项的二项式系数为C 26＝15， 又T 3＝C 26(2x )4⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x 2＝24·C 26x ， 所以第3项的系数为24C 26＝240.(2)T k ＋1＝C k 6(2x )6－k ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x k ＝(－1)k 26－k C k 6x 3－k ，令3－k ＝2，得k ＝1. 所以含x 2的项为第2项，且T 2＝－192x 2.[能力提升]1．(2016·吉林长春期末)若C 1n x ＋C 2n x 2＋…＋C n n x n 能被7整除，则x ，n 的值可能为( )A ．x ＝4，n ＝3B ．x ＝4，n ＝4C ．x ＝5，n ＝4D ．x ＝6，n ＝5 【解析】 C 1n x ＋C 2n x 2＋…＋C n n x n ＝(1＋x )n －1，分别将选项A 、B 、C 、D 代入检验知，仅C 适合．【答案】 C2．已知二项式⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x ＋13x n 的展开式中第4项为常数项，则1＋(1－x )2＋(1－x )3＋…＋(1－x )n 中x 2项的系数为( )A ．－19B ．19C ．20D ．－20 【解析】 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x ＋13x n 的通项公式为T r ＋1＝C r n (x )n －r ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x r ＝C r n x n 2－5r 6，由题意知n 2－5×36＝0，得n ＝5，则所求式子中的x 2项的系数为C 22＋C 23＋C 24＋C 25＝1＋3＋6＋10＝20.故选C.【答案】 C 3．对于二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋x 3n (n ∈N *)，有以下四种判断： ①存在n ∈N *，展开式中有常数项；②对任意n ∈N *，展开式中没有常数项；③对任意n ∈N *，展开式中没有x 的一次项；④存在n ∈N *，展开式中有x 的一次项．其中正确的是________．【解析】 二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋x 3n 的展开式的通项公式为T r ＋1＝C r n x 4r －n ，由通项公式可知，当n ＝4r (r ∈N *)和n ＝4r －1(r ∈N *)时，展开式中分别存在常数项和一次项．【答案】 ①与④4．求⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x ＋25的展开式的常数项. 【导学号：97270023】 【解】 法一：由二项式定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x ＋25＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x ＋25＝C 05·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x 5＋C 15·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x 4·2＋C 25·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x 3·(2)2＋C 35·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x 2·(2)3＋C 45·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x ·(2)4＋C 55·(2)5. 其中为常数项的有：C 15⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x 4·2中的第3项：C 15C 24·⎝ ⎛⎭⎪⎫122·2； C 35·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋1x 2·(2)3中的第2项：C 35C 12·12·(2)3；展开式的最后一项C 55·(2)5. 综上可知，常数项为C 15C 24·⎝ ⎛⎭⎪⎫122·2＋C 35C 12·12·(2)3＋C 55·(2)5＝6322. 法二：原式＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋22x ＋22x 5 ＝132x 5·[(x ＋2)2]5＝132x5·(x ＋2)10.求原式中展开式的常数项，转化为求(x ＋2)10的展开式中含x 5的项的系数，即C 510·(2)5，所以所求的常数项为C 510· 2 532＝6322.。
1.3.1二项式定理(导学案)人教A版
§1.3.1二项式定理 (导学案)一、学习目标：1. 能从特殊到一般理解二项式定理；2. 熟练运用通项公式求二项展开式中指定的项（如常数项、有理项）；3. 能正确区分“项”、“项的系数”、“项的二项式系数”等概念 二、教学重点、难点重点：用计数原理分析3)(b a +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：二项式定理研究的是n b a )(+的展开式。
如2222)(b ab a b a ++=+， 那么：3)(b a +=? 4)(b a +=? 100)(b a +=? 更进一步：n b a )(+=？（二）对2)(b a +展开式的分析))(()(2b a b a b a ++=+ 展开后其项的形式为：22,,b ab a考虑b ，每个都不取b 的情况有1种，即02c ,则2a 前的系数为02c 恰有1个取b 的情况有12c 种，则ab 前的系数为12c 恰有2个取b 的情况有22c 种，则2b 前的系数为22c 所以 222122022222)(b c ab c a c b ab a b a ++=++=+类似地 3332232133033223333)(b c ab c b a c a c b ab b a a b a +++=+++=+思考：))()()(()(4b a b a b a b a b a ++++=+=? 问题：1)．4)(b a +展开后各项形式分别是什么？4a b a 3 22b a 3ab 4b2)．各项前的系数代表着什么？(各项前的系数 就是在4个括号中选几个取b 的方法种数) 3)．你能分析说明各项前的系数吗？每个都不取b 的情况有1种，即04c ,则4a 前的系数为04c ;恰有1个取b 的情况有14c 种，则b a 3前的系数为14c恰有2个取b 的情况有24c 种，则22b a 前的系数为24c ;恰有3个取b 的情况有34c 种，则3ab 前的系数为34c恰有4个取b 的情况有44c 种，则4b 前的系数为44c 则 44433422243144044)(b c ab c b a c b a c a c b a ++++=+※推广：得二项展开式定理： 一般地，对于*N n ∈有......)(333222110++++=+---b a c b a c b ac a c b a n n n n n n n n n n n n n n n r r n r n b c ab c b a c +++---11...... 右边的多项式叫做nb a )(+的二项展开式r r n r n b a c -：二项展开式的通项，记作1+r T nn r n n n n c c c c c ,......,,......,,,210： 二项式系数 ※注1）．二项展开式共有1+n 项，每项前都有二项式系数2）．各项中a 的指数从n 起依次减小1，到0为此各项中b 的指数从0起依次增加1，到n 为此如n n n n r r n n n n x xc x c x c x c x +++++++=+--11221......1)1( 三、典型例题例1：求612）（xx -的展开式．思考：（1）展开式的第3项是多少？ （2）你能否直接求出展开式的第3项？ （3）展开式的第3项的系数是多少？ （4）展开式的第3项的二项式系数是多少？例2：（1）求()712x +的展开式的第4项的系数变式：()712x +的展开式的第4项的二项式系数是 _______ 反思：要注意二项式系数与系数的区别（2）求91⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x 展开式中3x 的系数。
《1.3.1 二项式定理》学历案
《1.3.1 二项式定理》学历案姓名：班级：学号：【主题与课时】人民教育出版社高中选修2 3第一章计数原理1.3.1二项式定理【课标要求】1、理解二项式定理，能用计数原理证明二项式定理。
2、会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题。
【学习目标】1、同学们在学完这节课后，能准确说出二项式定理的表达式。
比如说，像$（a ＋ b)＾n$展开后是什么样的式子，要能说得出来。
2、能够理解二项式定理推导过程中所用到的计数原理，就是知道这个式子是怎么来的，而不是死记硬背。
3、可以熟练运用二项式定理去求二项展开式中的特定项，例如求第k项是啥样的。
4、能解决一些简单的二项式相关的实际问题，就像在生活里遇到的一些类似情况，也能把这个知识用上。
【评价任务】1、通过课堂提问和小组讨论的表现，来检测目标1和2是否达成。
如果在课堂上能积极回答关于二项式定理表达式和推导原理的问题，那就说明掌握得还不错。
2、做一些专门设计的练习题，要是能顺利求出二项展开式中的特定项，就达到目标3啦。
3、布置一个实际的小问题，要是能运用二项式定理解决，那目标4就达成了。
【学习过程】一、情境导入同学们，咱们来想象一下这样一个场景啊。
学校要组织一场趣味数学竞赛，其中有一个挑战环节是关于数字组合的。
给你一个像$（a ＋b)＾n$这样的式子，让你快速算出它展开后的结果。
这可不像咱们平常简单的加法或者乘法运算哦。
这就好比你要把一堆不同颜色的积木按照特定的规则组合起来，而且这个规则还和数学里的计数原理有关系呢。
这时候啊，咱们要是掌握了一个神奇的公式，就能轻松搞定这个挑战啦，这个神奇的公式就是咱们今天要学习的二项式定理。
二、任务一：二项式定理的表达式1、首先呢，咱们来探索一下二项式定理的表达式到底长啥样。
咱们从简单的例子开始看啊。
比如说$（a ＋ b)＾2$，根据咱们学过的乘法分配律，＄（a ＋ b)＾2=（a ＋ b)（a ＋ b)＝a^2+2ab ＋ b^2$。
《1.3.1二项式定理(第一课时)》学案
《1.3.1二项式定理(第一课时)》学案香河一中 秦淑霞 2012、8一．创设情境 引入新课1、问题：今天是星期五，那么7天后的这一天是星期几呢？若15天后的这一天呢？若1008 天后的这一天呢？2、回顾]： 在初中我们曾学过完全平方公式如： 2222)b ab a b a ++=+（思考：右边这个展开式当时是怎么得到的，合并同类项之前有多少项，每一项的结构特征如何？学生：利用多项式乘法依次展开，遇到同类项加以合并得到的。
共有2*2=4项，每一项都是a 2-k *b k (k=0,1，2)形式二、探究新知（1）对2)(b a +展开式的分析))(()(2b a b a b a ++=+ 展开后其项的形式为：考虑b ，每个都不取b 的情况有1种，即 ,则2a 前的系数为 恰有1个取b 的情况有 种，则ab 前的系数为 恰有2个取b 的情况有 种，则2b 前的系数为 所以(a+b)2=2、类似地 322332233_______33)(b ab b a a b ab b a a b a +++=+++=+ 思考：))()()(()(4b a b a b a b a b a ++++=+=?3、问题：1)．4)(b a +展开后各项形式分别是什么？学生：2)．各项前的系数代表着什么？学生：各项前的系数 就是在4个括号中 3)．你能分析说明各项前的系数吗？学生：每个都不取b 的情况有 恰有1个取b 的情况有恰有2个取b 的情况有恰有3个取b 的情况有恰有4个取b 的情况有 则 4322344_____________)(b ab b a b a a b a ++++=+（2）展开（a+b ）5 = ，由以上具体问题观察展开式中的项数、指数变化以及系数变化，你发现了什么？由此猜想(a+b)n 的展开式中项数，指数变化及系数变化又如何呢？并试着写出他们的展开式。
（让学生通过特例去观察相同之处与不同之处，以及不同之处的处理方法，从而提出猜想。
1.3.1二项式定理(教案)
1． 3．1二项式定理教学目标：知识与技能：进一步掌握二项式定理和二项展开式的通项公式 过程与方法：能解决二项展开式有关的简单问题情感、态度与价值观：教学过程中，要让学生充分体验到归纳推理不仅可以猜想到一般性的结果，而且可以启发我们发现一般性问题的解决方法。
教学重点：二项式定理及通项公式的掌握及运用 教学难点：二项式定理及通项公式的掌握及运用 授课类型：新授课教 具：多媒体、实物投影仪第一课时一、复习引入：⑴22202122222()2a b a ab b C a C ab C b +=++=++；⑵3322303122233333()33a b a a b ab b C a C a b C ab C b +=+++=+++⑶4()()()()()a b a b a b a b a b +=++++的各项都是4次式， 即展开式应有下面形式的各项：4a ，3a b ，22a b ，3ab ，4b ，展开式各项的系数：上面4个括号中，每个都不取b 的情况有1种，即04C 种，4a 的系数是04C ；恰有1个取b 的情况有14C 种，3a b 的系数是14C ，恰有2个取b 的情况有24C 种，22a b 的系数是24C ，恰有3个取b 的情况有34C 种，3ab 的系数是34C ，有4都取b 的情况有44C 种，4b 的系数是44C ，∴4413222334444444()a b C a C a b C a b C a b C b +=++++． 二、讲解新课：二项式定理：01()()n n nr n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈⑴()n a b +的展开式的各项都是n 次式，即展开式应有下面形式的各项：n a ，n a b ，…，n r r a b -，…，n b ，⑵展开式各项的系数：每个都不取b 的情况有1种，即0n C 种，na 的系数是0n C ； 恰有1个取b 的情况有1n C 种，na b 的系数是1n C ，……，恰有r 个取b 的情况有rn C 种，n rr ab -的系数是rn C ，……，有n 都取b 的情况有n n C 种，nb 的系数是nn C ， ∴01()()n n n r n r rn nn n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈，这个公式所表示的定理叫二项式定理，右边的多项式叫()n a b +的二项展开式，⑶它有1n +项，各项的系数(0,1,)rn C r n =叫二项式系数，⑷r n r r n C a b -叫二项展开式的通项，用1r T +表示，即通项1r n r r r n T C a b -+=． ⑸二项式定理中，设1,a b x ==，则1(1)1n r rn n x C x C x x +=+++++三、讲解范例：例1．展开41(1)x+．解一： 411233444411111(1)1()()()()C C C x x x x x +=++++23446411x x x x=++++． 解二：4444413123444111(1)()(1)()1x x C x C x C x x x x⎡⎤+=+=++++⎣⎦ 23446411x x x x=++++．例2．展开6．解：6631(21)x x =-61524332216666631[(2)(2)(2)(2)(2)(2)1]x C x C x C x C x C x x=-+-+-+ 32236012164192240160x x x x x x=-+-+-+．例3．求12()x a +的展开式中的倒数第4项解：12()x a +的展开式中共13项，它的倒数第4项是第10项，9129933939911212220T C x a C x a x a -+===．例4．求（1）6(23)a b +，（2）6(32)b a +的展开式中的第3项．解：（1）24242216(2)(3)2160T C a b a b +==， （2）24242216(3)(2)4860T C b a b a +==．点评：6(23)a b +，6(32)b a +的展开后结果相同，但展开式中的第r 项不相同例5．（1）求9(3x+的展开式常数项； （2）求9(3x +的展开式的中间两项 解：∵399292199()33r r r r r r r x T C C x ---+==⋅，∴（1）当390,62r r -==时展开式是常数项，即常数项为637932268T C =⋅=； （2）9(3x +的展开式共10项，它的中间两项分别是第5项、第6项，489912593423T C xx--=⋅=，15951092693T C x --=⋅=例6．（1）求7(12)x +的展开式的第4项的系数；（2）求91()x x-的展开式中3x 的系数及二项式系数解：7(12)x +的展开式的第四项是333317(2)280T C x x +==，∴7(12)x +的展开式的第四项的系数是280． （2）∵91()x x-的展开式的通项是9921991()(1)r rr r r r r T C xC x x--+=-=-， ∴923r -=，3r =，∴3x 的系数339(1)84C -=-，3x 的二项式系数3984C =．例7．求42)43(-+x x 的展开式中x 的系数分析：要把上式展开，必须先把三项中的某两项结合起来，看成一项，才可以用二项式定理展开，然后再用一次二项式定理，，也可以先把三项式分解成两个二项式的积，再用二项式定理展开解：（法一）42)43(-+x x 42]4)3[(-+=x x02412344(3)(3)4C x x C x x =+-+⋅22224(3)4C x x ++⋅3234444(3)44C x x C -+⋅+⋅，显然，上式中只有第四项中含x 的项，∴展开式中含x 的项的系数是76843334-=⋅⋅-C（法二）：42)43(-+x x 4)]4)(1[(+-=x x 44)4()1(+-=x x)(4434224314404C x C x C x C x C +-+-=0413222334444444(4444)C x C x C x C x C +⋅+⋅+⋅+⋅ ∴展开式中含x 的项的系数是34C -334444C +768-=．例8．已知()()nmx x x f 4121)(+++= *(,)m n N ∈的展开式中含x 项的系数为36，求展开式中含2x 项的系数最小值分析：展开式中含2x 项的系数是关于n m ,的关系式，由展开式中含x 项的系数为36，可得3642=+n m ，从而转化为关于m 或n 的二次函数求解解：()()1214m nx x +++展开式中含x 的项为1124m n C x C x ⋅+⋅=11(24)m n C C x +∴11(24)36m n C C +=，即218m n +=，()()1214mnx x +++展开式中含2x 的项的系数为t =222224mn C C +222288m m n n =-+-， ∵218m n +=， ∴182m n =-，∴222(182)2(182)88t n n n n =---+-216148612n n =-+23715316()44n n =-+，∴当378n =时，t 取最小值，但*n N ∈， ∴ 5n =时，t 即2x 项的系数最小，最小值为272，此时5,8n m ==．第四课时例9．已知n 的展开式中，前三项系数的绝对值依次成等差数列，（1）证明展开式中没有常数项；（2）求展开式中所有的有理项 解：由题意：1221121()22n n C C ⋅=+⋅，即0892=+-n n ，∴8(1n n ==舍去）∴818(rrrr T C-+=⋅82481()2r r r r C x x --=-⋅⋅()1638412r rr r C x -=-⋅08r r Z ≤≤⎛⎫⎪∈⎝⎭①若1+r T 是常数项，则04316=-r，即0316=-r ， ∵r Z ∈，这不可能，∴展开式中没有常数项； ②若1+r T 是有理项，当且仅当4316r-为整数， ∴08,r r Z ≤≤∈，∴ 0,4,8r =，即 展开式中有三项有理项，分别是：41x T =，x T 8355=，292561-=x T 例10．求60.998的近似值，使误差小于0.001．解：66011666660.998(10.002)(0.002)(0.002)C C C =-=+-++-，展开式中第三项为2260.0020.00006C =，小于0.001，以后各项的绝对值更小，可忽略不计，∴66011660.998(10.002)(0.002)0.998C C =-≈+-=，一般地当a 较小时(1)1na na +≈+四、课堂练习：1.求()623a b +的展开式的第3项. 2.求()632b a +的展开式的第3项. 3.写出n 33)x21x (-的展开式的第r+1项.4.求()732x x+的展开式的第4项的二项式系数，并求第4项的系数.5.用二项式定理展开：（1）5(a ；（2）5.6.化简：（1）55)x 1()x 1(-++；（2）4212142121)x 3x 2()x 3x 2(----+7．()5lg xx x +展开式中的第3项为610，求x ．8．求nx x 21⎪⎭⎫ ⎝⎛-展开式的中间项答案：1. 262242216(2)(3)2160T C a b a b -+==2. 262224216(3)(2)4860T C b a a b -+==3.2311(2rn rr n rrr r nn T C C x--+⎛⎫==- ⎪⎝⎭4.展开式的第4项的二项式系数3735C =，第4项的系数3372280C = 5. （1）552(510105a a a a a b =++； （2）52315(2040322328x x x x =+-. 6. （1）552(1(122010x x +=++； （2）1111442222432(23)(23)192x x x x x x--+--=+ 7. ()5lg xx x +展开式中的第3项为232lg 632lg 551010x x C xx ++=⇒=22lg 3lg 50x x ⇒+-=5lg 1,lg 2x x ⇒==-10,1000x x ⇒== 8. nx x 21⎪⎭⎫ ⎝⎛-展开式的中间项为2(1)n nn C -五、小结 ：二项式定理的探索思路:观察——归纳——猜想——证明；二项式定理及通项公式的特点六、课后作业： P36 习题1.3A 组1. 2. 3.4 七、板书设计（略）八、教学反思：(a+b) ｎ=这个公式表示的定理叫做二项式定理，公式右边的多项式叫做 (a+b)ｎ的 ，其中rn C （r=0,1,2,……,n ）叫做 ， 叫做二项展开式的通项，它是展开式的第 项，展开式共有 个项.掌握二项式定理和二项展开式的通项公式，并能用它们解决与二项展开式有关的简单问题。
教学设计4：1.3.1 二项式定理
1.3.1 二项式定理教材分析《二项式定理》是多项式运算的推广．在多项式的运算中，把二项式展开成单项式之和的形式，即二项式定理有着非常重要的地位，它是带领我们进入微分学领域大门的一把金钥匙，只是在中学阶段还没有显示的机会．将本小节内容安排在计数原理之后来学习，一方面是因为二项式定理的证明要用到计数原理，可以把它作为计数原理的一个应用，另一方面也为学习随机变量及其分布做准备．另外，由于二项式系数是一些特殊的组合数，由二项式定理可导出一些组合数的恒等式，这对深化组合数的性质有很大好处．总之，二项式定理是综合性较强的、具有联系不同内容作用的知识．二项式定理的学习过程是应用两个计数原理解决问题的典型过程，其基本思想是“先猜后证”．与以往教科书比较，猜想不是通过对n取1、2、3、4的展开式的形式特征的分析而归纳得出，而是直接应用两个计数原理对(a＋b)2展开式的项的特征进行分析．这个分析过程不仅使学生对二项式的展开式与两个计数原理之间的内在联系获得认识的基础，而且也是为证明猜想提供了基本思路．知识与技能1．能用计数原理证明二项式定理；2．会用二项式定理解决与二项展开式有关的简单问题．过程与方法1．运用归纳的方法，经历多项式的展开由2到n的过程；2．引导学生借助计数原理与组合知识证明二项式定理．情感、态度与价值观1．培养学生的归纳思想、化归思想，培养探究、研讨、综合自学应用能力；2．培养学生观察、归纳、发现的能力以及分析问题与解决问题的能力；3．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．培养学生从特殊到一般、从一般到特殊的认知能力．重点难点教学重点：用计数原理分析(a＋b)2的展开式，得到二项式定理．教学难点：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．教学过程引入新课提出问题1：我们已学过计数原理、排列、组合的有关概念和公式，请同学们回顾：(1)两个计数原理的内容是什么？(2)排列的定义与排列数公式是什么？(3)组合的定义与组合数公式是什么？活动设计：学生先独立回忆，必要时可以看书，也可以求助同学．活动结果：(板书)(1)分类加法计数原理：完成一件事有两类不同方案，在第1类方案中有m种不同的方法，在第2类方案中有n种不同的方法，那么完成这件事共有N＝m＋n种不同的方法；分步乘法计数原理：完成一件事需要两个步骤，做第1步有m种不同的方法，做第2步有n种不同的方法，那么完成这件事共有N＝m×n种不同的方法．(2)一般地，从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素，按照一定的顺序排成一列，叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个排列．A m n＝n(n－1)(n－2)…(n－m＋1)＝n！(n－m)！. (3)一般地，从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素合成一组，叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合．C m n＝n(n－1)(n－2)…(n－m＋1)m！＝n！m！(n－m)！.设计意图：复习已经学过的计数原理、排列、组合的有关知识，让学生回顾认知基础，形成认知环境，为二项式定理的引入打下基础．提出问题2：如何利用两个计数原理得到(a＋b)1，(a＋b)2，(a＋b)3的展开式？活动设计：教师提出问题，引导学生关注展开的两个步骤：(1)用乘法法则展开；(2)合并同类项．学生先独立思考，允许小组合作．活动成果：(a＋b)1＝a＋b(a＋b)2＝a2＋2ab＋b2(a＋b)3＝(a＋b)2(a＋b)＝a3＋3a2b＋3ab2＋b3设计意图：引导学生将(a＋b)2与(a＋b)3的展开式与两个计数原理联系起来，教师提醒学生，用计数原理分析展开式的项数，应当分析项中的字母是如何选取的，并引导学生分析同类项的个数，得到展开式的系数．提出问题3：(1)以a2b2项为例，有几种情况相乘均可得到a2b2项？这里的字母a，b各来自哪个括号？(2)既然以上字母a，b分别来自4个不同的括号，a2b2项的系数你能用组合数来表示吗？(3)你能将问题(2)所述的意思改编成一个排列组合的命题吗？活动设计：学生自由发言．活动成果：有4个括号，每个括号中有两个字母，一个是a、一个是b.每个括号只能取一个字母，任取两个a、两个b，然后相乘．设计意图：帮助学生找到求出展开式系数的基本方法．提出问题4：请用类比的方法，求出二项展开式中的其他各项系数，并将式子：(a＋b)4＝(a＋b)(a＋b)(a＋b)(a＋b)＝()a4＋()a3b＋()a2b2＋()ab3＋()b4括号中的系数全部用组合数的形式进行填写．活动设计：先让学生独立思考，然后小组交流，教师巡视指导，并注意与学生交流．活动成果：展开式各项的系数：上面4个括号中，每个都不取b的情况有1种，即C04种，a4的系数是C04；恰有1个取b的情况有C14种，a3b的系数是C14，恰有2个取b的情况有C24种，a2b2的系数是C24，恰有3个取b的情况有C34种，ab3的系数是C34，有4个都取b的情况有C44种，b4的系数是C44，∴(a＋b)4＝C04a4＋C14a3b＋C24a2b2＋C34a3b＋C44b4.设计意图：巩固已有的思想方法，建立猜想与证明二项式定理的认知基础与理论依据．提出问题5：根据以上展开式，你能猜想一下(a＋b)n的展开式是什么吗？活动设计：学生独立思考，自由发言，可以小组讨论．活动成果：学生可能猜出正确的展开式，但是不一定按照正确的顺序写出来，也不一定了解其中的规律，我们应该将问题进一步具体化，学生可能更容易发现新知．设计意图：通过学生对(a＋b)n展开式的猜想，提高学生的归纳问题的能力，使学生体会新知，发现新知，理解新知，在获得新知的过程中体会数学的乐趣，从而提高学生学习数学的兴趣．提出问题6：请同学们根据猜想完成下式，并对所给答案给出说明：(a＋b)n＝(_)a n＋(_)a n－1b＋(_)a n－2b2＋…＋(_)a n－r b r＋…＋(_)b n(n∈N*)活动设计：先由学生独立完成，然后组织全班讨论，在讨论过程中要明确每一项的形式及其相应的个数，学生之间可以相互求助、辩论．活动成果：(1)(a＋b)n的展开式的各项都是n次式，即展开式应有下面形式的各项：a n，a n－1b，…，a n－rb r，…，b n.(2)展开式各项的系数：每个都不取b的情况有1种，即C0n种，a n的系数是C0n；恰有1个取b 的情况有C 1n 种，a n －1b 的系数是C 1n ，…，恰有r 个取b 的情况有C r n 种，a n －r b r 的系数是C r n ，…，有n 个都取b 的情况有C n n 种，b n 的系数是C n n ，∴(a ＋b )n ＝C 0n a n ＋C 1n a n b ＋…＋C r n a n －r b r ＋…＋C n n b n (n ∈N )， 这个公式叫二项式定理，右边的多项式叫(a ＋b )n 的二项展开式．呈现二项式定理——(a ＋b )n ＝C 0n a n ＋C 1n a n －1b ＋C 2n a n －2b 2＋…＋C r n a n －r b r ＋…＋C n n b n (n ∈N ) 设计意图：得出二项式定理，体会二项式定理的形成过程，理解二项式定理是由两个计数原理以及组合数公式得到的．由于这是本大节的起始课，按照学习从问题开始、从学生的原有知识结构开始，通过这样的原则与模式进行设计，而且这种意识要贯穿于整个课堂教学的始终，使学生从整体上把握本节要研究的主要问题、主要脉络是什么样的，这样就会使学生清楚本节的学习目标和路线图，是学有目标，研有方向，胸怀全局，先见森林再见树木的学习，其学习效果是不言而喻的．提出问题7：二项式定理展开式的系数、指数、项数的特点是什么？活动设计：学生自由发言，教师根据前面总结证明的二项展开式进行引导．活动成果：(1)它有n ＋1项，各项的系数C k n (k ＝0,1，…n )叫二项式系数；(2)各项的次数都等于二项式的次数n .设计意图：加深对二项式定理、二项展开式等概念、公式的理解．提出问题8：二项式定理展开式的结构特征是什么？哪一项最具有代表性？活动设计：学生自由发言，可以相互讨论，教师进行引导．活动成果：(板书)(1)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 ；(2)C k n a n －k b k 叫二项展开式的通项，用T k ＋1表示，即通项T k ＋1＝C k n a n －k b k ； (3)字母a ，b 可以是数，式子或其他．设计意图：由此，学生得出二项式定理、二项展开式、二项式系数、项的系数、二项展开式的通项等概念，这是本课的重点．运用新知例1.展开(1＋1x)4.解法一：(1＋1x )4＝1＋C 14(1x )＋C 24(1x )2＋C 34(1x )3＋(1x )4＝1＋4x ＋6x 2＋4x 3＋1x 4. 解法二：(1＋1x )4＝(1x )4(x ＋1)4＝(1x )4[x 4＋C 14x 3＋C 24x 2＋C 34x ＋1]＝1＋4x ＋6x 2＋4x 3＋1x 4. 点评：比较复杂的二项式，有时先化简，再展开会更方便．巩固练习1.求(2x －1x)6的展开式． 解：先将原式化简，再展开，得(2x －1x )6＝(2x －1x)6＝1x 3(2x －1)6＝1x 3[(2x )6－C 16(2x )5＋C 26(2x )4－C 36(2x )3＋C 46(2x )2－ C 56(2x )1＋C 66]＝64x 3－192x 2＋240x －160＋60x －12x 2＋1x 3. 2.求(1＋2x )7的展开式的第4项的二项式系数、项的系数．解：(1＋2x )7的展开式的第4项是T 3＋1＝C 37×17－3×(2x )3＝C 37×23×x 3＝35×8x 3＝280x 3. 所以展开式的第4项的二项式系数是35，系数是280.点评：①要注意展开式的第r ＋1项，对应于二项式系数C r n ；②要注意一个二项展开式的某一项的二项式系数与这一项的系数是两个不同的概念．有时相等，有时不相等，它们之间没什么必然的联系． 例2 求(x －1x)9的展开式中x 3的系数． 解：(x －1x)9的展开式的通项是 C r 9x 9－r (－1x)r ＝(－1)r C r 9x 9－2r . 根据题意，得9－2r ＝3，r ＝3.因此，x 3的系数是(－1)3C 39＝－84.巩固练习1．(1＋2x )7的展开式的第几项的二项式系数等于35?解：C 37＝C 47＝35，所以第4项与第5项的二项式系数等于35. 2．(x －1x)9的展开式中，含有x 6项吗？若有，系数为多少？含有x 5项吗？若有，系数为多少？ 请将你所能想到的所有答案都一一列举出来．解：根据通项(－1)r C r 9x 9－2r ，当9－2r ＝6时，r 无整数解；当9－2r ＝5时，解得r ＝2，所以系数为36.所以展开式中，不含x 6项，含有x 5项，系数为36.设计意图：两个题的设计不仅是为了训练学生根据解题需要能熟练地将一个二项式展开，而且可以培养学生的发散性思维能力，并且可以考查学生对知识、问题理解的深刻性和思维的深刻性、全面性．题型的新颖性、开放性更是不言而喻，学生的兴趣会更浓，思维也会更积极．达标检测1．求(2a ＋3b )6的展开式中的第3项．解：T 2＋1＝C 26(2a )4(3b )2＝2 160a 4b 2；2．求(3b ＋2a )6的展开式中的第3项的系数．2．解：T 2＋1＝C 26(3b )4(2a )2＝4 860b 4a 2.所以，(3b ＋2a )6的展开式中的第3项的系数为4 860.3．求(1＋2i)5的展开式．解：因为a ＝1，b ＝2i ，n ＝5，由二项式定理，得(1＋2i)5＝C 05＋C 152i ＋C 25(2i)2＋C 35(2i)3＋C 45(2i)4＋C 55(2i)5＝1＋10i －40－80i ＋80＋32i＝41－38i课堂小结1．知识收获：二项式定理；二项式定理的表达式以及展开式的通项、二项式系数与系数的概念．2．方法收获：正确区别“项的系数”和“二项式系数”．3．思维收获：类比思想、化归—归纳—猜想—证明思想．补充练习基础练习1．已知(1＋x )n 的展开式中，x 3的系数是x 的系数的7倍，求n 的值．解：依题意C 3n ＝7C 1n ，即n (n －1)(n －2)6＝7n ， 由于n ∈N ，整理得n 2－3n －40＝0，解得n ＝8.2．已知(ax ＋1)7(a ≠0)的展开式中，x 3的系数是x 2的系数与x 4的系数的等差中项，求a 的值．解：依题意C 57a 2＋C 37a 4＝2C 47a 3.由于a ≠0，整理得5a 2－10a ＋3＝0，解得a ＝1±105.3．计算：(a＋1)5－(a－1)5.解：(a＋1)5－(a－1)5＝[(a)5＋C15(a)4＋C25(a)3＋C35(a)2＋C45a＋1]－[(a)5－C15(a)4＋C25(a)3－C35(a)2＋C45a－1]＝2[C15(a)4＋C35(a)2＋2]＝10a2＋20a＋4.·32＋1＝10n.4．求证：32n＋C1n·32n－2＋C2n·32n－4＋…＋C n－1n·32＋1＝32n＋证明：右边＝10n＝(9＋1)n＝(32＋1)n＝32n＋C1n·32(n－1)＋C2n·32(n－2)＋…＋C n－1nC1n·32n－2＋C2n·32n－4＋…＋C n－1·32＋1＝左边，故原式得证．n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(a＋b)4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(a＋b)n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．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．备课资料二项式定理的妙用在数学中，有许多美妙的命名和定理．二项式定理就是其中之一．首先，看一看我们的二项式定理：(a＋b)n＝C0n a n＋C1n a n－1b＋C2n a n－2b2＋…＋C r n a n－r b r＋…＋C n n b n(n∈N*)．这个公式所表示的定理就是二项式定理．T r＋1＝C r n a n－r b r叫做二项展开式的通项公式，在这里r＋1才是项数，第一个位置的a按降幂排列，次数由n次降到0次，第二个位置的b按升幂排列，次数由0次升到n次，a、b可以是任意实数，也可以是任意式子，能深刻理解二项式定理的结构特征、通项公式，就有许多美妙的用处．其次，谈谈二项式定理的妙用：1)若在二项式定理中，令a ＝1、b ＝1，就能得到C 0n ＋C 1n ＋C 2n ＋…＋C n n ＝2n ，即各二项式系数之和等于2n ，也是含n 个元素的集合的所有子集有2n 个，其中非空子集、真子集都有(2n －1)个，非空真子集有(2n －2)个．2)若令a ＝1、b ＝－1，则可得C 0n －C 1n ＋C 2n －C 3n ＋…＋(－1)n C n n ＝(1－1)n ＝0，即C 0n ＋C 2n＋…＝C 1n ＋C 3n ＋…＝2n －1，也就是在(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且等于2n －1.3)在二项式定理中，若令a ＝1、b ＝x ，则得到公式 (1＋x )n ＝1＋C 1n x ＋C 2n x 2＋…＋C r n xr ＋…＋C n n x n ，其有鲜明的形式特征，可快速准确地展开类似的二项式． 4)充分利用二项式的通项公式可以求出我们所要的任意一项．5)在二项式定理中，若令未知数的系数等于1，就可以得到二项展开式中各项系数之和． f (x )＝(px ＋q )n ＝a 0＋a 1x ＋a 2x 2＋a 3x 3＋…＋a n x n ，则有a 0＋a 1＋a 2＋……＋a n＝f (1)，a 0－a 1＋a 2－a 3＋……＋(－1)n a n ＝f (－1)，a 0＋a 2＋a 4＋……＝12[f (1)＋f (－1)]，a 1＋a 3＋a 5＋……＝12[f (1)－f (－1)]． 6)用二项式定理可以很好地解决整除问题．例如①求证32n ＋2－8n －9能被64整除．②求证5151－1能被7整除等．7)在二项式系数表中，淋漓尽致地体现了组合数的两个重要性质：①C r n ＝C n －r n ，②C r n ＋1＝C r －1n ＋C r n . 8)在二项式定理中，使用递推法，即T r ，T r ＋1，T r ＋2系数间的关系可以解决系数最值问题．9)利用二项式定理可以解决近似计算问题．10)理解透彻二项式定理的结构关系，能应用它求解、证明许多式子．例如：1＋2C 1n ＋4C 2n ＋…＋2n －1C n －1n ＋2n C n n＝3n ； 2n －C 1n 2n －1＋C 2n 2n －2＋…＋(－1)n －1C n －1n 2＋(－1)n ＝1； C 1n ＋2C 2n ＋4C 3n ＋…＋2n －1C n n ＝？ 在(2－x )n 中若x n 项的系数为a n (n ＝2,3,4，…)则22a 2＋23a 3＋24a 4＋ (2)a n＝？ …总之，巧妙地应用二项式定理可以解决许多有趣实用的问题．希望大家都能喜欢数学，学习数学，应用数学．。
1.3.1.二项式定理 学案
§1.3.1 二项式定理（1）学习目标1. 能从特殊到一般理解二项式定理；2. 熟练运用通项公式求二项展开式中指定的项（如常数项、有理项）；3. 能正确区分“项”、“项的系数”、“项的二项式系数”等概念学习过程一、课前准备（预习教材P 29~ P 31，找出疑惑之处）复习1： 积()()n n b b b a a a +⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++2121 展开后，共有 项.复习2：在n=1,2,3时，写出 n b a )(+的展开式.1)(b a += ,2)(b a += ,3)(b a += ，①1)(b a +展开式中项数为 ，每项的次数为 ；②2)(b a +展开式中项数为 ，每项的次数为 ，a 的次数规律是 ，b 的次数规律是 .③3)(b a +展开式中项数为 ，每项的次数为 ，a 的次数规律是 ，b 的次数规律是 .复习3：4个容器中有相同的红、黑玻璃球各一个从每个容器中取一个球，有 不同的结果，其中取到4个红球有 种不同取法，取到3个红球1个黑球有 种不同取法，取到2个红球2个黑球有 种不同取法，取到4个黑球有 种不同取法.二、新课导学※ 学习探究探究任务一： 二项式定理问题1： 猜测 nb a )(+展开式中共有多少项？分别有哪些项？各项系数分别是什么？新知：++⋅⋅⋅++=+--r r n r n n n n n n b a C b a C a C b a 110)(n n n b C +⋅⋅⋅（*∈N n ） 上面公式叫做二项式定理，公式右边的多项式叫做n b a )(+的展开式，其中r nC （r ＝0，1，2，…，n ）叫做 ， 叫做二项展开式的通项，用符号 表示，即通项为展开式的第 项.试试：写出=+6)1(x ， ⑴ 展开式共有 项，⑵ 展开式的通项公式是 ；⑶ 展开式中第4项的二项式系数是 ，第四项系数是 .反思：n b a )(+的展开式中，二项式系数与项系数相同吗？※ 典型例题例1 用二项式定理展开下列各式：⑴ 4)1(x -； ⑵ 6)12(x x -变式：写出 4)11(x +的展开式.例2 ⑴ 求6)21(x +展开式的第4项，并求第4项系数和它的二项式系数；⑵ 求9)1(x x -展开式中3x 的系数.变式：求9)33(x x+ 展开式中的常数项和中间项.小结：对有关二项式展开式中特殊项及其系数问题，一般都采用通项公式解决.※ 动手试试练1. ⑴ 求()632b a +展开式中的第3项系数和二项式系数.练2. ⑴ 求9212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项； ⑵ 若()12n x +的展开式中第6项与第7项的系数相等，求n 及()12n x +展开式中含3x 的项．三、总结提升※ 学习小结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，掌握用通项公式求二项式系数，项的系数及项的方法.※ 知识拓展问：7)32(c b a ++的展开式中232c b a 项的系数是多少？ 学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为（ ）.A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测（时量：5分钟 满分：10分）计分：1. ()112a b +的展开式中第3项的二项式系数为第3项系数为 ；2. 10)1(-x 展开式的第6项系数是（ ）(A) 610C (B) 610C - (C) 510C (D)510C - 3. 在()612x -的展开式中，含3x 项的系数是 ；4. 在531a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中，其常数项是 ；5. ()12x a +的展开式中倒数第4项是 .课后作业1. 求()102332b a -展开式中第8项；2. 求624x x ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭的展开式中的常数项.3.求15)21(x -展开式的前4项；4.（04年全国卷）81⎪⎪⎭⎫⎝⎛-x x 展开式中5x 的系数是 .。
1.3.1二项式定理教案
公主岭第三高级中学数学组——张鹤一.三维目标1.知识与技能：了解二项式定理的形成和过程，掌握二项式定理，会用其展开式的通项求某一项。
2.过程与方法：了解二项式定理的推导过程进行类比，归纳推理推出二项式定理掌握二项式定理说明其应用。
3.情感态度与价值观：体会知识间的递进关系。
二．德育目标1.提高学生的归纳推理能力2.树立由特殊到一般的归纳知识。
三，教学重点与难点1.教学重点：二项式定理及通项公式的掌握及运用2.教学难点：运用多项式乘法及排列组合知识推导二项式定理的形成过程授课类型：新授课课时安排：1课时教具：多媒体、实物投影仪内容分析：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．这部分知识具有较高应用价值和思维训练价值．中学教材中的二项式定理主要包括：定理本身，通项公式，杨辉三角，二项式系数的性质等．通过二项式定理的学习应该让学生掌握有关知识，同时在求展开式、其通项、证恒等式、近似计算等方面形成技能或技巧；进一步体会过程分析与特殊化方法等等的运用；重视学生正确情感、态度和世界观的培养和形成．二项式定理本身是教学重点，因为它是后面一切结果的基础．通项公式，杨辉三角，特殊化方法等意义重大而深远，所以也应该是重点．二项式定理的证明是一个教学难点．这是因为，证明中符号比较抽象、需要恰当地运用组合数的性质2、需要用到不太熟悉的数学归纳法．在教学中，努力把表现的机会让给学生，以发挥他们的自主精神；尽量创造让学生活动的机会，以让学生在直接体验中建构自己的知识体系；尽量引导学生的发展和创造意识，以使他们能在再创造的氛围中学习教学过程：一、复习引入：⑴22202122222()2a b a ab b C a C ab C b +=++=++；⑵33223031222333333()33a b a a b ab b C a C a b C ab C b +=+++=+++⑶4()()()()()a b a b a b a b a b +=++++的各项都是4次式，即展开式应有下面形式的各项：4a ，3a b ，22a b ，3ab ，4b ， 展开式各项的系数：上面4个括号中，每个都不取b 的情况有1种，即04C 种，4a 的系数是04C ；恰有1个取b 的情况有14C 种，3a b 的系数是14C ，恰有2个取b 的情况有24C 种，22a b 的系数是24C ，恰有3个取b 的情况有34C 种，3ab 的系数是34C ，有4都取b 的情况有44C 种，4b 的系数是44C ，∴40413222334444444()a b C a C a b C a b C a b C b +=++++．二、讲解新课：二项式定理：01()()n n n r n r r n n n n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈⑴()n a b +的展开式的各项都是n 次式，即展开式应有下面形式的各项：n a ，n a b ，…，n r r a b -，…，n b ，⑵展开式各项的系数：每个都不取b 的情况有1种，即0n C 种，n a 的系数是0n C ；恰有1个取b 的情况有1n C 种，n a b 的系数是1n C ，……，恰有r 个取b 的情况有r n C 种，n r r a b -的系数是r n C ，……，有n 都取b 的情况有n n C 种，n b 的系数是n n C ，∴01()()n n n r n r r n n n n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈，这个公式所表示的定理叫二项式定理，右边的多项式叫()n a b +的二项展开式，⑶它有1n +项，各项的系数(0,1,)r n C r n =叫二项式系数，⑷r n r r n C a b -叫二项展开式的通项，用1r T +表示，即通项1r n r r r n T C a b -+=． ⑸二项式定理中，设1,a b x ==，则三、讲解范例：例1．(1)展开41(1)x +．(2)展开61(2)x x - 例2．（1)求7)21(x +的展开式的第四项的系数求9)1(xx -的展开式中3x 的系数 练习 （1)5)21(x -展开式的第三项是___________（2）第三项的二项式系数是___________（3） 第三项的系数是___________练习 （1）求6)32(y x +的展开式的第三项（2）求6)23(x y +的展开式的第三项五、小结 ：二项式定理的探索思路:观察——归纳——猜想——证明；二项式定理及通项公式的特点六、课后作业：A 层次：习题1.3 T2 、T3 、B 层次 习题T4(1)(2) 若n x x )12(23+的展开式中，若常数项存在，则n 的最小值七、板书设计（1） 01()()n n n r n r r n n n n n n a b C a C a b C a b C b n N -*+=+++++∈（2）二项式系数 r n C (r=0,1,2........n)（3）1r n r r r n T C a b -+=（4）二项式定理中，1,a b x == 1(1)1n r r n n n x C x C x x +=+++++例1。
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1.3.1二项式定理学案
广东省信宜市第XX中学高二级数学组陈XX
【教学目标】
【学情分析】
【教学重难点】
1、重点：二项式定理的发现、理解和初步应用。
2、难点：二项式定理的发现。
【教学过程】
1、情景设置
问题1:若今天是星期一，那么7天后的这一天是星期几呢？
预期回答：星期一
问题2:如果是15天后的这一天呢？
预期回答：星期二，将问题转化为求“15被7除后算余数”是多少。
问题3:如果是8100(N”)天后的这一天呢？
预期回答：将问题转化为求“ 8100 =(7 1)100被7除后算余数”是多少，也就是研究(a b)n(N ”)的展开式是什么？这就是本节课要学的内容，学完本课后，此题就不难求
解了。
2、新授
第一步：让学生展开
1
(a b)二a b
(a b)2 = a2 2ab b2；
3 2 3 2 2 3
(a b) = (a b) (a b) = a 3a b 3ab b ；
(a b)4二？
公元1世纪《九章算术》其中提及：(a b)^?
尝试二项式定理的发现
1
(a b)二a b
(a b)2 = a2 2ab b2；
3 2 32 2 3
(a b) = (a b) (a b)二a 3a b 3ab b ；
(a b)4=?
初步归纳出下式：
(a 七广=：［a" •
a n '
b • • a n "b ‘ 亠••亠〔b n g
练习：展开(a ■ b)7
教师作阶段性评价，告诉学生以上的系数表是我国宋代数学家杨辉的杰作， 称为杨辉三
角形，这项发明比欧洲人帕斯卡三角早 400多年。
你们今天做了与杨辉同样的探索， 以鼓励 学生探究的热情，并激发作为一名文明古国的后代的民族自豪感和爱国热情。
第二步：继续设疑
如何展开(a - b)100以及(a b)n (n N )呢？
(设计意图：让学生感到仅掌握杨辉三角形是不够的， 激发学生继续学习新的更简捷的
方法的欲望。
)
继续新授
师：为了寻找规律，我们将 (a - b)4 = (a - b)(a b)(a - b)(a - b)中第一个括号中的 字母分别记成a i ,b i ；第二个括号中的字母分别记成 a 2,b 2 ；依次类推。
请再次用多项式乘
法运算法则计算：
(a b)4 二佝 b i )® b 2)(a 3 b 3)(a 4 b 。
) =ai a ?a 3 a 4
= ai b 2b 3b
4 a 2b i b 3b 4
a 3
b i b 2b 4
a 4
b i b 2b 3
=bi b 2b 3b
4
(设计意图：上述呈现内容是为了搭建“认知桥梁”
，用以激活学生认知结构中已有的
知识与经验，便于学生进行类比学习， 用已有的知识与经验同化当前学习的新知识，
并迁移
到陌生的情境之中。
)
问题i ：以a 2b 2项为例，有几种情况相乘均可得到 a 2b 2项？这里的字母a,b 各来自哪
个括号？
问题2：既然以上的字母 a,b 分别来自4个不同的括号，a 2b 2项的系数你能用组合数 来表示吗?
问题3：你能将问题2所述的意思改编成一个排列组合的命题吗? (预期答案： 有4个括号，每个括号中有两个字母，一个是
只能取一个字母，任取两个
a 、两个
b ，然后相乘，问不同的取法有几种？
)
问题4 :请用类比的方法，求出二项展开式中的其它各项系数，并将式子:
a 4 =ai a 2 83
b q
+ a ： a 3a 46
a 3
b —ai
a 2匕3匕4 a i a 3
b 2b 4
a i a 4
b 2b 3 a 2a 3b i b 4 a 2a 4b i b 3
a 3a 4
b i b 2
a 2
b ........ a b
a 、一个是
b 。
每个括号
4 4 3 2 2 3 4
(a b) =(a b)(a b)(a b)(a b) =：［ a a b a b ab b
括号中的系数全部用组合数的形式进行填写。
呈现二项式定理一一板书课题：
(a b)n =C ：a n - C l a nl b C 2a n
%2
… c n a n 」b r
C ；；b n (n N ) o
3、 深化认识 请学生总结：
① 二项式定理展开式的系数、指数、项数的特点是什么？ ② 二项式定理展开式的结构特征是什么？哪一项最具有代表性？
由此，学生得出二项式定理、二项展开式、二项式系数、项的系数、二项展开式的通项 等概念，这是本课的重点。
(设计意图：教师用边讲边问的形式， 通过让学生自己总结、发现规律，挖掘学习材料 潜在的意义，
从而使学习成为有意义的学习。
)
4、 巩固应用
1 【例1】展开①(1 - -1)4
x
1
②求(X
)9的展开式中含x 3项的系数。
x
变式：在二项式定理中，令 a =1,b =x ，得到怎样的公式?
(1 x)n =1 c 1x c 2x 2 C n r x r c n x n
思考： C ° -Cn •…・cn •…=?为什么?
cn + …+cn + …+cn =?
【例 3】解决起始问题：8n =(7 - 1)^Cn 7n - C n 7n4
- Cn 47 - C ；；,
— 1 6
②0x_
〒)
Vx
【例2】①求(1 - 2x)7的展开式的第
4项的系数及第4项的二项式系数。
前面是7的倍数，因此余数为C：=1，故应该为星期二。
说明：解决某些整除性问题是二项式定理又一方面应用。
四、课堂小结
①本节课我们主要学习了二项式的展开，有两种方法，一是杨辉三角形，二是二项式定理，两种方法各有千秋。
②二项式定理的表达式以及展开式的通项，
③要正确区别“项的系数”和“二项式系数”，
④将二项式定理中的字母赋上适当的值，就可以求一些特殊的组合多项式的值。
这就是二项式定理。
它有n+1项，各项的系数C n(r =0,1,|||n)叫二项式系数，C：a n」b r叫二项展
开式的通项，用T r 1表示，即通项为展开式的第k+1项：
T r i 二C：a n」b r.
二项式定理中，设 a =1,b = x，贝U (1 • x)n =1 • C：x • |l| • C；x r•川• x n 你怎么记忆这个公式?
①项数：共n+1项,是关于a与b的n次齐次多项式；
②指数:a的指数从n逐项递减到0,是降幕排列；b的
指数从0逐项递增到n,是升幕排列。
例1求(2匸- 1 )6的展开式. 解：(2、匸- 1 )6二13 (2^1)6
Q x V x x
I 6 1 52433221
二3[(2x) -C6(2X) C6(2x) -C6(2X) C e(2x) -C e(2x) 1]
x
3 2 60 12 1
= 64x -192x 240X-160 ：——2 (3)
x x x
例2 (1)求(1 -2x)7的展开式的第4项的系数；
(2)求(x-1)9的展开式中x3的系数及二项式系数•
x
解：(1+2x) 7的展开式的第四项是T31二c；(2x)3 = 280x3，
••• (1+2x) 7的展开式的第四项的系数是280.
(2 ) •••(X-1)9的展开式的通项是T r 1 二c9x9,-1)' =(-1)r C；x9②，
x x
9-2r=3,r=3 ，
••• x3的系数(-1)光93—84，x3的二项式系数C；=84 .
例3•⑴求(x a)12的展开式中的倒数第4项；⑵求(；• -)9的展开式常数
项；
解：⑴(x a)12的展开式中共13项，它的倒数第4项是第10项,
9 12 _9 9 3 3 9
T91 = C12x a C12X a
3
•••当9 - 3r = 0,r = 6时展开式是常数项，即常数项为C； 3^ 2268 ；
2
“杨辉三角”
1
(a b) .....................................................
2
(a b)
3
(a b)
(a b)4
5
(a b)
(a b)6 ................................. 1 6 15 20 15 6 1
这个表叫做二项式系数表，也称“杨辉三角”。
“杨辉三角”的特征：
⑴表中每行两端都是1,而且除1以外的每一个数都等于它肩上两个数的和。
当n不大时，可以根据这个表来求二项式系数。
⑵设表中不为1的数C r n+1,那么它肩上的两个数分别为C n0-1，C n r，所以
r n-1 r
C n+1= C n + C n。
⑶《详解九章算术》中的“杨辉三角”如右图。
二项式系数的性质
(a b)n展开式的二项式系数依次是c0,c n,c2,…，C
从函数角度看，c n可看成是以r为自变量的函数f(x)，
-220x3a9
1 5 10 10 5
其定义域
-1 2 1
13 3 1
14 6 4
1。