‹ 回去

2.1 通项公式

二项式定理及其性质与应用 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 二项展开式中第 $r+1$ 项的系数与字母因子的乘积表达式,即 $T_{r+1} = C_n^r a^{n-r} b^r$。

从哪来 直接建立在 5.1 二项式定理 之上,其推导依赖于 2.1 排列的定义 和 3.1 组合的定义 来解释系数 $C_n^r$ 的由来。

为什么 二项式 $(a+b)^n$ 的展开本质是 $n$ 个 $(a+b)$ 相乘。每一项都是从 $n$ 个括号中各取一个字母相乘。若某一项中取了 $r$ 个 $b$,则必然取了 $n-r$ 个 $a$。 从 $n$ 个位置中选出 $r$ 个位置放 $b$ 的方法数是 $C_n^r$(组合定义),剩下的位置自动放 $a$。因此,所有含 $a^{n-r}b^r$ 的项合并后,系数即为 $C_n^r$。这就是通项公式的逻辑根源。

讲法
适合:逻辑推导型、喜欢探究“为什么”的学生 讲法:从乘法原理出发 1. 先展开 $(a+b)^2$ 和 $(a+b)^3$,让学生观察项的规律。 2. 提问:$(a+b)^n$ 展开后,为什么会有 $n+1$ 项? 3. 引导:每一项都是 $n$ 个因子相乘。比如取 $r$ 个 $b$,意味着在 $n$ 个位置中选 $r$ 个位置选 $b$,其余选 $a$。 4. 结合 3.1 组合的定义,选出 $r$ 个位置的方法数是 $C_n^r$。 5. 结论:第 $r+1$ 项(因为 $r$ 从 0 开始)就是 $C_n^r a^{n-r} b^r$。强调 $r$ 是“选 $b$ 的次数”,而非“第几项”。
适合:记忆型、喜欢公式模板的学生** **讲法:结构拆解法** 1. 给出通项公式 $T_{r+1} = C_n^r a^{n-r} b^r$。 2. 拆解为四个部分记忆: * **下标
$r+1$(项数,从1开始) * 系数:$C_n^r$(上标 $n$ 不变,下标 $r$ 对应 $b$ 的指数) * $a$ 的指数:$n-r$(总次数减去 $b$ 的次数) * $b$ 的指数:$r$(与组合数下标一致) 3. 口诀:“$b$ 的指数是 $r$,$a$ 的指数是 $n-r$,系数 $C_n^r$,项数是 $r+1$”。 4. 反复练习代入 $r=0, 1, 2$ 验证。
讲法
适合:视觉型、容易混淆指数的学生 讲法:颜色标记法 1. 在黑板上写出 $(a+b)^n$,用不同颜色标记 $a$ 和 $b$。 2. 写出通项 $T_{r+1} = C_n^r a^{n-r} b^r$。 3. 用箭头连接: * $b$ 的指数 $r$ $\longrightarrow$ 组合数下标 $r$ * $a$ 的指数 $n-r$ $\longrightarrow$ 组合数上标 $n$ 减去下标 $r$ * 项数 $r+1$ $\longrightarrow$ 提醒学生 $r$ 从 0 开始,所以第一项是 $r=0$。 4. 让学生自己用颜色标记一道例题,强化视觉关联。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
求 $(x+2y)^5$ 展开式的第 3 项。
变式
求 $(1-2x)^6$ 展开式中 $x^3$ 的系数。
试试手自己判
检测题
求 $(2x - \frac{1}{y})^4$ 展开式中含 $x^2 y^{-2}$ 的项的系数。
看答案和判分标准
答案:$24$
判对标准:
1. 正确识别 $a=2x$,$b=-\frac{1}{y}$,$n=4$。
2. 正确确定 $r=2$(因为 $x$ 的指数是 2,即 $a$ 的指数 $n-r=2 \Rightarrow r=2$;或 $y$ 的指数是 -2,即 $b$ 的指数 $r=2$)。
3. 正确计算 $C_4^2 = 6$。
4. 正确计算 $(2x)^2 = 4x^2$ 和 $(-\frac{1}{y})^2 = \frac{1}{y^2}$。
5. 最终系数为 $6 \times 4 \times 1 = 24$。若符号错误(如 -24)或漏掉 $2^2$(如 6)均判错。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›