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《二项式定理》教学设计
教材北师大版选修2-3第一章第5节
一、教学目标 1.知识与技能:
(1)理解二项式定理是代数乘法公式的推广.
(2)理解并掌握二项式定理,能利用计数原理证明二项式定理. 2.过程与方法:
通过学生参与和探究二项式定理的形成过程,培养学生观察、分析、概括的能力,以及化归的意识与方法迁移的能力,体会从特殊到一般的思维方式. 3. 情感、态度与价值观:
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. 二、教学重点、难点
重点:用计数原理分析(ab)3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,引入课题
创设问题情境:
今天是星期三,7天后星期几,15天后星期几,8100天后星期几呢? 前面几个问题全班所有学生都大声地回答出来了,最后一个问题大家都很迷惑,有些学生试图用计算器算,还是觉得很复杂,学习完这节课我们就知道答案了,并且我们不用查日历就能知道未来任何一天是星期几,
【设计意图】把问题作为教学的出发点,直接引出课题.激发学生的求知欲,明确本课要解决的问题.
第一步:让学生展开
(ab)1ab
(ab)2a22abb2;
(ab)3(ab)2(ab)a33a2b3ab2b3; (ab)4?
(ab)5? 那么(ab)n的展开式是什么?
(二)引导探究,发现规律
探究1:不运算(ab)2,能否回答下列问题(请以两人为一小组进行讨论): (1) 合并同类项之前展开式有多少项? (2) 展开式中有哪些不同的项? (3) 各项的系数为多少?
探究2:仿照上述过程,请你推导(ab)3的展开式.
【设计意图】通过几个问题的层层递进,引导学生用计数原理对(ab)3的展开式进行再思考,分析各项的形式、项的个数,这也为推导(ab)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. 探究3:仿照上述过程,请你推导(ab)4的展开式. (三) 形成定理,说理证明
探究4:仿照上述过程,请你推导(ab)n的展开式.
0n1n1knkknn
(ab)nCnaCnabCnabCnb(nN*)——— 二项式定理 证明:(ab)n是n个(ab)相乘,每个(ab)在相乘时,有两种选择,选a或选b,由分步计数原理可知展开式共有2n项(包括同类项),其中每一项都是ankbk
对于每一项ankbk,它是由k个(ab)选了b,n-k个(ab)(k0,1,n)的形式,
选了a得到的,它出现的次数相当于从n个(ab)中取k个b的组合数Cnk,将它们合并同类项,就得二项展开式,这就是二项式定理.
【设计意图】通过仿照(ab)3、(ab)4展开式的探究方法,由学生类比得出(ab)n的展开式.二项式定理的证明采用“说理”的方法,从计数原理的角度对展开过程进行分析,概括出项的形式,用组合知识分析展开式中具有同一形式的项的个数,从而得出用组合数表示的展开式. (四) 熟悉定理,简单应用 二项式定理的公式特征:(由学生归纳,让学生熟悉公式) 1. 项数:共有n1项.
2. 次数: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.
各项的次数都等于n.
012knk,Cn,Cn,,Cn,,Cn(k0,1,,n)称为二项3. 二项式系数: 依次为Cn,这里Cn式系数.
knkk
ab叫做二项展开式的通项. 用Tk1表示. 4. 二项展开式的通项: 式中的Cn
knkk
ab 即通项为展开式的第k1项: Tk1=Cn
例1. 求(12x)5的展开式.
变式训练:求 (1-2x)5 展开式第三项以及其二项式系数,求x3项的系数。 思考探究:求(1x)n的展开式,在展开式中如果令x1可以得到什么结果,其意义是什么?
课堂练习:1.写出(pq)7的展开式
2.求(2a3b)6展开式的第三项
3.在(x1)10的展开式中第6项的系数为( )
6655
A.C10 B.C10 C.C10 D.C10 【设计意图】熟悉二项展开式,培养学生的运算能力.
(五) 课堂小结,课后作业
小结(由学生归纳本课学习的内容及体现的数学思想)
0n1n1knkknnaCnabCnabCnb(nN*) 1. 公式: (ab)nCn
2. 思想方法:1.从特殊到一般的思维方式. 2.用计数原理分析二项式的展开过
程. 作业
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