二二 项项 式式 定定 理理建瓯一中:吴振旺数学网 搜集,仅供学习和研究使用! 一、教材分析一、教材分析【教材的地位及作用教材的地位及作用】“二项式定理”是高中数学新教材第二册(下B )第十章第四节,它是安排在排列组合内容后的自成 体系的知识块实际上,它是初中学习的多项式乘法 的继续,它所研究的是一种特殊的多项式-----二项式 乘方的展开式它与后面学习的概率理论中的二项分 布有内在联系,利用二项式定理可进一步深化对组合 数的认识,因此,二项式定理起着承上启下的作用, 是本章教学的一个重点本小节约需3个课时,本节课是第一课时学生情况分析】授课对象是高二中等程度班级的学生学生 具有一般的归纳推理能力,学生思维较活跃, 但创新思维能力较弱在学习过程中,大部分 学生只重视定理、公式的结论,而不重视其形 成过程根据以上分析,结合新课标的理念,制 订如下的教学目标和教学重、难点)教学目标教学目标】】使学生掌握二项式定理及推导方法、二项展 开式、通项公式的特点,并能运用二项式定 理计算或证明一些简单的问题 1 1、知识目标:、知识目标:2 2、能力目标:、能力目标:在学生对二项式定理形成过程的参与探讨过 程中,培养学生观察、猜想、归纳的能力, 以及学生的化归意识与知识迁移的能力。
3 3、情感目标、情感目标 ::通过“二项式定理”的学习,培养学生解决数 学问题的兴趣和信心,让学生感受数学内在 的和谐、对称美及数学符号应用的简洁美, 结合“杨辉三角”,对学生进行爱国主义教育 ,激励学生的民族自豪感和为国富民强而勤 奋学习的热情,培养学生勇于探索、勇于创 新的精神 【【教学重点、难点、关键教学重点、难点、关键】】重点重点 ::(1)使学生参与并深刻体会二项式定理的形成过程,掌握二项式定理;(2)能正确应用二项式定理解决一些简单的问题 难点难点 ::(1)二项式系数与组合数之间的联系;(2)二项展开式的应用及一些易混淆的概念 突破难点的关键突破难点的关键 ::(1)利用组合数及性质分析“杨辉三角”中各数的关系 ;(2)利用组合的知识归纳二项式系数;(3)充分利用二项展开式及通项公式 二、教法、学法分析二、教法、学法分析数学是一门培养人的思维发展的重要学科因此, 在教学中让学生自己发现规律是最好的途径正所谓“ 学问之道,问而得,不如求而得之,深固之本节课 的教法贯穿启发式教学原则以启发学生主动学习,积极 探求为主,创设一个以学生为主体,师生互动,共同探 索的教与学的情境,采用引导发现法,由学生熟悉的多 项式乘法入手,进行分析,又可利用组合的有关知识加 以分析、归纳,通过对二项展开式规律的探索过程,培 养学生由特殊到一般,经过观察分析、猜想、归纳(证 明)来解决问题的数学思想方法,培养了学生观察、联 想、归纳能力。
不仅重视知识的结果,而且注重了知识 的发生、发现和解决的过程,贯彻了新课程标准的教学 理念,培育了本节课内容最佳的“知识生长点”,这对 于学生建立完整的认知结构是有积极意义的 三、教学手段三、教学手段制作多媒体课件,以增加课堂容量, 提高学生的兴趣,使学生加深对定理、概 念的理解 四、教学过程设计四、教学过程设计【【复习引入:复习引入:】】复习回顾:复习回顾:[提问]初中学过的完全平方公式是什么?你能写出 , 设计意图:设计意图:通过复习旧知识,自然引入,在这里设计 了层层递进多项式展开问题,目的是为了让学 生了解知识发生、发展的过程,激发学生的认 知的冲突,让学生明白 实质上是多项 式的乘法 思路一思路一 ::提问提问 ::(1)、以 为例,展开式中各项字母的形式是什 么?展开式项的次数是什么?有几项?(2)、 展开式中各项的系数与 展开式中 各项的系数有没有关系?(3)、你能猜想 展开式的形式吗?观察下列几个等式:【【设计意图设计意图::】】由特殊的二项式来分析猜 想一般的 展开式,培养 学生由特殊到一般的思维方式 ,培养学生大胆探索的精神。
(1)、展开式中各项是 的形 式,可按a(或b)的降幂排成:(2)、展开式中各项系数的规律:将 中 展开式的系数列成表如下: 1 11 2 11 3 3 11 4 6 4 1… … … …发现发现 ::发现每行两端都是1,后一行其它各数是 上一行肩上二数之和再从一个数等于另二数 之和联想到结合数及其性质: , 于是各项系数可写成表中形式: 由此猜想 展开式的各项系数: 【【设计意图设计意图::】】学生对各项是 形式不难猜到,但对二项式系 数不易想到通过“杨辉三角”中的数字规律,联想到 组合数及性质,进而可用组合数来表示表中的数,从 而猜想 各项系数为 ,让学 生的思维从特殊到一般,由迷茫到大悟,使学生深深 体会到数学内在的和谐、对称美。
在此,适时对学生 进行爱国主义教育,激发学生的民族自豪感和学习数 学的热情 思路二思路二 ::观察下式 :由多项式乘法知,其展开式的每一项是由4个括号各取一项相乘而得,故每一项都是 形 式,即 .各项系数是由相同的项合并而成的,有几项其系数就是几,故 含 的项只能由每个括号取a不取b(或说取0个b) 而得,即 ,系数为;含 的项只能由3个括号取a,余下的1个括号取b而 得,即 ,系数为;含 的项只能由2个括号取a,余下的2个括号取b而 得,即 ,系数为;含 的项只能由1个括号取a,余下的3个括号取b而 得,即 ,系数为;含 的项只能由4个括号都取b而得,即 ,系数 为; 从而可得从而可得 ::提问:提问: 的展开式怎么写呢?的展开式怎么写呢? 引导学生回答:可以对b分类: 不取b,得 取1个b,得 取2个b,得 ………… 取k个b,得 ………… 取n-1个b,得取n个b,得 将这将这n+1n+1个式子相加,可得二项式定理个式子相加,可得二项式定理 【【设计意图设计意图::】】本环节以问题为中心,由浅入深地引导学生大胆猜想。
利用组合知识, 充分揭示二项展开式的内涵和外延帮 助学生建构和完善自己的认知结构,既 显得合情合理,又科学严谨进一步强 化学生的逻辑思维能力和归纳能力 完善结论完善结论 ::把上述探索得到的结果叫做二项式 定理,右边的多项式,共有n+1项 ,其中各项系数 叫做 二项式系数,其通项公式为: . 说明说明 ::(1)、猜证法是数学中常用方法,本定理是由不完全 归纳法得出,需加以证明其证明因目前知识所限, 留待以后完成,目前,只要求同学熟记并会应用 (2)、二项式定理是个恒等式,定理中字母a、b可表 示数或式,其中 . (3)、展开式共有n+1项,各项次数为n,它是按字母 a降幂,b升幂排列 (4)、通项公式表示的是第r+1项,不是第r项,且a、 b位置不能对换 (5)、二项式系数为 ,注意与项的系数的区别 例如: 的第三项是 ,其二项式 系数为: ,第三项的系数为: 【【设计意图设计意图::】】对定理的特点加以说明,可使学生能熟练掌握定理的特点, 以便今后在应用定理解决问题时 能得心应手。
应用解析应用解析 :: 例:(1)、展开(2)、求 展开式的第3项 (学生练习:) (3)、求 展开式的第3项 【【设计意图设计意图::】】例(1)是对二项式定理的简单应用,目的在于 对定理字母a、b所表示的数或式的领会及运用定理的能力;例(2)、(3)二题着重于学生对通项公式的掌握,体会二项式定理 的 展开式中a与b位置不能对换,并注意到例(3) 的结论正是例(2)展开式中的倒数第3项 应用解析应用解析 ::例(4)、 的展开式中, 项的系数是多少? 【【设计意图设计意图::】】本题可先将其中的二项看成一个整体,再用二 项式定理展开,进而求出其系数,这种解法体现了 化归的意识,但本题如能根据二项式定理的形成过 程中项的系数的探究,可得如下解法:从7个括号的 2个里取“a”得 ,再从余下的5个括号中的3个取 “2b”得 ,最后剩下的2个括号里取“3c”得: ,由分步计数原理得:通过本题的学习,有利于学生对知识的串联、 累积、加工,使学生的思维有一个升华过程,从而 达到举一反三的效果,加深学生对数学本质的理解 。
小结小结 思路一: 由特殊的二项式 来分析猜想一般 的 展开式 思路二: 根据多项式乘法、 结合组合知识,通 过猜想归纳得到 二项式定理:及通项公式: 注意事项注意事项 (a)、注意观察、分析、猜想、归纳(证明)的数 学方法 (b)、二项式定理是个恒等式,定理中字母a、b可 表示数或式,其中 . (c)、展开式共有n+1项,各项次数为n,它是按字 母a降幂,b升幂排列 (d)、通项公式表示的是第r+1项,不是第r项,且a 、b位置不能对换e)、二项式系数为 ,注意与项的系数的区别 布置作业布置作业1 1、课本作业:、课本作业:P113 1、(1),2、(2),3、(3 ) 2 2、思考题、思考题 ::求 的展开式中x的系数 3 3、研究性题、研究性题 ::的展开式 中x的系数为19,求 的系数的最小值及此时展开式中 的系数 【【设计意图设计意图::】】(1)、本节课从知识上学习了二项式定理及通项公式,从方法上通过二项式定理的形成过程,学会了观察、分析、猜想、归纳(证明)的 数学方法,通过小结,使学生对本节课的知识 脉络更加清晰。
2)、通过作业巩固所学知识,发现和弥补教学中的疏漏与不足,强化基本技能训练,培养 学生良好的学习习惯和品质 五、课后反思 本节课是二项式定理的第一节课,在教学中注意以下几点: 1、本节课以“二项式定理”的形成过程为主线,让学生思维由特 殊到一般,演绎、归纳,得出定理培养学生猜想、归纳,整节课 以学生为主体,师生互动,体现了新课标的教学理念 2、在例题、练习、作业的配备上,我认为高中学习的特点是跨 度大,思维能力要求高因此,在题目的设置上,加大了思维的含 量,如例4,让学生体会到二项式定理形成过程中的思维方式,培 养了学生的知识迁移能力,因此,我认为习题的搭配应力求让学生 处理每一个问题都必须有所思考,使学生体会到:数学不能生搬硬 套,应该用数学的思想方法去学习数学、认识数学 3、以学生为主体,让学生自己去探索、发现、再创造,最能调 动学生的积极性,最有利于培养数学能力,特别是创造性能力,从 数学教育对人的发展的意义看。