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“由完全平方公式想到‘杨辉三角’”教学设计
合肥46中南校区 杨纯
一、教学目标
1.了解二项式乘方展开式中,项数、次数和系数的规律,了解杨辉三角的历史.
2.理解杨辉三角与二项式乘方展开式系数的密切联系.
3.让学生在经历探索杨辉三角的过程中,体验通过观察、概括可以获得新的知识结构,从而激发学生“用数学”的意识.
二、教学重难点
教学重点:杨辉三角与二项式乘方展开式系数的密切联系.
教学难点:二项式乘方展开式中,项数、次数和系数的规律.
三、教学过程
(一)创设情境、引入概念
师:中国是世界文明古国之一,而数学是中国古代科学中一门非常重要的学科,其发展源远流长,成就辉煌……在中国的南宋时期,也有一位杨老师,他概括和总结了杨辉三角。今天,就让我们追随先人的脚步,共同探究杨辉三角。(板书课题)
任务一:找规律,并将表格补充完整
师:这个表格跟一般的表格不一样,它是什么形状呢?
学生:三角形.
1
1 1
1 2 1
3 3 1
1 4 6 4
1 5 10 1
1 1
…………………………………………………………
师生核对答案,引导学生总结该三角表的规律:
①第1行有1个数字,第2行有2个数字,第3行有3个数字,每1行的数字个数依次递增.
②除了1的每个数字都等于左上角和右上角的数字之和.
师:大家可以为表格续写两行吗?
师生核对答案,并提醒学生先确定每一行的数字个数,再填写每一个具体的数字.
师:我们可以接着写下去吗?能写得完吗?
待学生集体回答后,师:我们就把这个三角表称为“杨辉三角”。
任务二:介绍杨辉三角的历史
①杨辉是我国南宋末年数学家、教育家。
②“杨辉三角”出现在杨辉编著的《详解九章算法》一书中,且我国北宋数学家贾宪(约公元11世纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于11世纪。
③在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡首先发现的,他们把这个表叫做帕斯卡三角。
④杨辉三角的发现要比欧洲早500年左右。
⑤杨辉三角实际是二项式乘方展开式的系数表。
任务三:探究杨辉三角与二项式乘方的关系
师:大家知道完全平方公式吗?如何用式子表示?(PPT出示: (a+b)2=a2+2ab+b2)
师:那(a+b)的一次方呢?(PPT出示:(a+b)1=a+b)
师:(a+b)的0次方呢?
(启发学生回忆“任何一个不等于0的数的0次幂都等于1,指出限制条件为“a+b≠0”)
(PPT出示: (a+b)0=1)
师:我们知道了(a+b)的0、1、2次方的结果,你还能提出什么问题吗?
(启发学生提出问题:那(a+b)的3次方吗?)
(同时启发学生思考:(a+b)3就是在(a+b)2的基础上再乘上(a+b),即我们学过的三项式乘二项式)
学生自主计算,(PPT出示:(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3)
师:那(a+b)4怎样计算呢?
(启发学生思考:可以在(a+b)3的基础上再乘(a+b),或者在(a+b)2的基础上再乘(a+b)2)
师:既然算起来比较复杂,我们不妨来找找有没有规律?
(二)合作交流、探究新知
学生自主观察下面的式子,两人为一组合作交流:
(a+b)0 (a+b≠0) = 1
(a+b)1 = a+b
(a+b)2 = a2+2ab+b2
(a+b)3 = a3+3a2b+3ab2+b3
(在学生观察进展不顺利时,教师提醒可以从展开式有几项、每一项的次数、每个字母的次数、每一项的系数等角度出发展开思考)
请学生代表发言,教师总结:
1、项数
(a+b)0的展开式是单项式;(a+b)1的展开式是二项式;(a+b)2的展开式是三项式……以此类推,(a+b)4的展开式是五项式,(a+b)5的展开式是六项式-----你知道项数和什么有关吗?项数=次数+1.
2、次数
(1)在展开式“a+b”中,各个单项式的次数都是1;在展开式“a2+2ab+b
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