林祖燦
【摘要】二項式定理是數(shù)學高考的一個考點,主要從數(shù)、圖兩個方面來考查二項式定理的變形與應用.二項式定理是代數(shù)式乘法的推廣,能利用組合性質(zhì)證明二項式定理.用楊輝三角和組合的性質(zhì)從數(shù)圖兩個方面認識二項展開式的特點,分析二項式的展開式各項系數(shù)的特點,能利用通項公式求二項式系數(shù)、展開式系數(shù)、常數(shù)項、有理項等.
【關鍵詞】代數(shù)乘法;組合思想;通項公式;規(guī)律總結
二項式定理是數(shù)學高考常考的考點,主要從數(shù)、圖兩個方面來考查二項式定理的正用與逆用.二項式定理是代數(shù)式乘法的推廣,能利用組合性質(zhì)推導二項式定理.學生通過合作交流,自主探究二項式定理的形成過程,可以培養(yǎng)學生觀察、分析、比較、總結的能力,以及轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學思想,領會從特殊到一般、一般到特殊的數(shù)學方法,領會數(shù)學語言表達的規(guī)范化.用楊輝三角和組合性質(zhì)從數(shù)圖兩個方面分析二項式定理的展開過程,分析二項式的展開式各項系數(shù)的特點,能利用通項公式求二項式系數(shù)、展開式系數(shù)、常數(shù)項、有理項等.
在課堂教學中,教師引導學生探究數(shù)學史中牛頓在二項式定理“數(shù)”方面的發(fā)現(xiàn),以及楊輝在《九章算法》中“形”方面的貢獻,分析規(guī)律,歸納猜想,讓學生由圖到數(shù),數(shù)形結合,觀察、分析、比較、總結楊輝三角及展開式的結構特點,認識二項式定理;同時引導學生利用組合性質(zhì),借助楊輝三角的“圖”特征,總結歸納項的數(shù)字系數(shù),字母系數(shù),單項式的個數(shù),字母a,b次數(shù)的變化特點,為推導(a+b)n的展開式提供了方法,使學生在后續(xù)學習過程中有“法”可依.通過(a+b)3,(a+b)4展開式的探究方法,學生類比得到(a+b)n的展開式.二項式定理的證明采用“說理”的方式,從計數(shù)原理的角度對展開過程分析,概括出二項式的展開式的特點,利用組合知識分析展開式中具有同一形式的項的個數(shù),從而得出用組合數(shù)表示的展開式.其中,二項式定理的常用結論有:
下面就二項式定理在數(shù)學高考試題中??嫉念}型的變式訓練加以舉例說明.
一、利用通項公式求展開式中指定項或特定項
利用通項公式來求二項式系數(shù)、展開式系數(shù)、常數(shù)項、有理項等,此類題的解題步驟:①寫出通項公式;②令未知數(shù)的次數(shù)等于指定的次數(shù),求出r的值;③帶入通項公式中,即可求出指定項或特定項.
二、利用賦值法求有關系數(shù)的和
利用二項式展開式中各項系數(shù)的規(guī)律,求有關系數(shù)的和.此類題的解題步驟:①寫出已知二項式的展開式;②一般令未知數(shù)值等于1,0,-1;③通過加減運算,即可求出有關系數(shù)的和.
三、利用二項式定理證明整除問題和證明有關不等式問題
二項式定理在高考試題中還考查與其他知識點的綜合運用,通常利用二項式定理證明整除問題和證明有關不等式問題,以及求近似值的問題.此類題的解題步驟:①利用二項式展開式的通項公式;②根據(jù)二項式展開式中各項系數(shù)的規(guī)律;③結合證明的問題,進行推理論證和運算求解.
總之,二項式定理是數(shù)學高考中常考的一個考點,本文就二項式定理在數(shù)學高考試題中??嫉念}型加以改編并舉例說明.此外,與二項式定理有關的題型還有二項式系數(shù)、展開式系數(shù)、展開式中的項最值問題、二項式定理的正用與逆用等,與二項式定理有關的題型不勝枚舉,本文就不一一列舉了.在課堂教學中,教師需要不斷地探索課程改革與教學改革,推陳出新,不斷發(fā)現(xiàn)新問題、新思路、新方法,從而不斷完善自我.
【參考文獻】
[1]林新建.數(shù)學高考解題的三化四策八關注[M].廈門:廈門大學出版社,2015.
[2]薛金星.全國及各省市高考試題全解[M].西安:陜西人民教育出版社,2011.
[3]趙慧.淺析高考選擇題的解法[J].中學數(shù)學,2012(02):35.