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文档简介
二项式定理(1)——二项式展开式的应用
问题情境情境1:若今天是星期一,再过83天后的那一天是星期几?法一:83=512,512÷7=73···1,所以是星期二;法二:83=(7+1)3=73+3×72×1+3×7×12+13,
所以是星期二。依据:(a+b)3=
a3+3a2b+3ab2+b3的展开式。情境2:若今天是星期一,再过8100天后的那一天是星期几?法一:8100=?法二:8100=(7+1)100=?提出问题:能否利用的(a+b)n展开式?情境3:多项式(a+b)(x+y+z
)展开式共有多少项?怎么
展开?能否写出它的每一项?
数学探究我们都知道:问题1:
(a+b)n如何展开?(a+b)3=
a3+3a2b+3ab2+b3(a+b)1=
a+b(a+b)2=
a2+2ab+b2(a+b)4=
a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4那么,(a+b)5=(a+b)6=······(a+b)n=这里有什么规律吗?我们能探求这些规律吗?
数学探究对(a+b)3展开式进行分析:因为(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b),展开时,每个括号要么取a,要么取b,且只能取一个来相乘得项,所以展开后其项的形式有:a3,a2b,ab2,b3最后结果要合并同类项,所以项的系数就是该项在展开式中出现的次数,可计算如下:因为恰有0个括号取b的情况有
种,所以a3的系数为;因为恰有1个括号取b的情况有种,所以a2b
的系数为;因为恰有2个括号取b的情况有种,所以ab2的系数为;因为恰有3个括号取b的情况有种,所以b3的系数为。故(a+b)3=即(a+b)3=
数学探究对(a+b)4展开式进行分析:因为(a+b)4=(a+b)(a+b)(a+b)(a+b),展开时,每个括号要么取a,要么取b,且只能取一个来相乘得项,所以展开后其项的形式有:a4,a3b,a2b2,ab3,b4最后结果要合并同类项,所以项的系数就是该项在展开式中出现的次数,可计算如下:因为恰有0个括号取b的情况有种,所以a4的系数为;因为恰有1个括号取b的情况有种,所以a3b
的系数为;因为恰有2个括号取b的情况有种,所以a2b2的系数为;因为恰有3个括号取b的情况有种,所以ab3的系数为;故(a+b)4=即(a+b)4=因为恰有4个括号取b的情况有种,所以b4的系数为。
数学探究对(a+b)n展开式进行分析:(a+b)n=(a+b)(a+b)···(a+b)提出问题,小组讨论:(1)(a+b)n展开后各项形式分别是什么?an,an-1b,an-2b2,
···,abn-1,bn(2)展开式各项前面的系数代表着什么?各项前的系数,就是在n个括号中选几个括号取b的方法种数。(3)你能分析并写出展开式各项前面的系数吗?
数学探究对(a+b)n展开式进行分析:各项的系数就是该项在展开式中出现的次数,可计算如下:因为恰有0个括号取b的情况有种,所以an的系数为;因为恰有1个括号取b的情况有种,所以an-1b
的系数为;因为恰有2个括号取b的情况有种,所以an-2b2的系数为;因为恰有3个括号取b的情况有种,所以an-3b3的系数为;故(a+b)n=即(a+b)n=因为恰有n个括号取b的情况有种,所以bn的系数为。(a+b)n=(a+b)(a+b)···(a+b)······
数学建构1、二项式定理一般地,对于n∈N*,有这个公式叫作二项式定理,右边的多项式叫作(a+b)n的二项展开式,它一共有n+1项,其中叫作二项展开式的第r+1项(也称通项),用Tr+1表示,即(r=0,1,2,···,n)叫作二项式系数。
数学建构2、二项式展开式特点①项数:共n+1项;②指数:a按降幂排列,b按升幂排列,每一项中a,b
的指数和为n;③系数:第r+1项的二项式系数为。
数学探究问题3:
(a-b)n如何展开?问题2:对于(a+b)n,在合并同类项之前,其展开式共有
多少项?2n项。数学应用类型一二项式定理的应用例1、利用二项式定理展开下列各式:(1)(a-b)6;(2);(3)(1+2x)5;(4)(1-2x)5。数学练习利用二项式定理展开下列各式:(1)(1-x)4;(2)。数学应用例2、在(1+2x)7的展开式中,求:(1)第4项的二项式系数;(2)含x3的项的系数。类型二利用展开式通项求指定项(或系数)数学练习2、求(x+a)12的展开式中的倒数第4项。1、写出的第6项。解:T6=T5+1数学应用例3、(1)求的二项展开式中的常数项;(2)求(1-2x)6的二项展开式中含x2的项;(3)求的二项展开式中x4的项和中间项。点评:在利用二项式定理求展开式中的指定项时,
通常利用其通项求解,即数学练习求的二项展开式中的常数项和中间项。数学应用例4、在二项式的展开式中,前三项系数成等
差数列,求展开式中的有理项和整式项。
数学建构3、有理项和整式项的定义(1)有理项:未知量(x)的指数为整数的项;(2)整式项:未知量(x)的指数为非负整数的项。变式拓展在二项式的展开式中有有理项吗?如果有,请求出所有有理项;如果没有,说明理由。数学应用例5、在二项式定理证明:9910-1能被1000整除。类型三利用二项展开式研究整除(或余数)问题题后反思整除性问题,余数问题,主要根据二项式定理的特点,进行添项或减项,凑成整除的结构,展开后观察前几项或后几项,再分析整除性或余数,这是解决此类问题的最常用技巧,余数必须为正整数。数学练习1、证明:1110-1能被100整除。2、求9192被100除的余数。3、若今天是星期一,再过8100天后的那一天是星期几?所以是星期二。数学应用例6、求5精确到的近似值。类型四利用二项展开式求近似值问题数学练习1、计算3的近似值(精确到0.001)。2、计算6的近似值(精确到小数点后三位)。课堂检测
课本第77页练习第1、2、3、4、5、6题。
1、二项式定理一般地,对于n∈N*,有这个公式叫作二项式定理,右边的多项式叫作(a+b)n的二项展开式,它一共有n+1项,其中叫作二项展开式的第r+1项(也称通项),用Tr+1表示,即(r=0,1,2,···,n)叫作二项式系数。课堂小结
2、二项式
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