第201章 二項式定理的奇妙世界(第1/3 頁)
第 201 章 二項式定理的奇妙世界
在學子們對導數的應用有了更深入的理解和熟練掌握之後,戴浩文決定開啟新的數學篇章,為他們帶來有趣且實用的知識——二項式定理。
新的一天,陽光透過窗戶灑進講堂,戴浩文精神抖擻地站在講臺上,看著充滿期待的學子們,微笑著說道:“同學們,今天咱們要一起探索一個新的數學領域——二項式定理。”
他轉身在黑板上寫下了一個簡單的二項式表示式:(a + b)2 。
“大家先回想一下,我們之前學過的乘法運算,(a + b)2 展開應該是什麼呢?”戴浩文問道。
學子們紛紛動筆計算,不一會兒,就有聲音回答:“是 a2 + 2ab + b2 。”
戴浩文點點頭,接著說:“那如果是 (a + b)3 呢?”
這一下,學子們計算的時間稍微長了一些,但最終還是得出了正確的結果:a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 。
戴浩文笑著說:“不錯不錯,那大家有沒有發現其中的規律呢?”
學子們陷入了沉思,戴浩文見狀,開始引導他們:“我們來看每一項的係數,還有 a 和 b 的指數,是不是有一定的特點?”
經過一番思考和討論,有學子舉手發言:“先生,係數好像是有一定的排列規律。”
戴浩文讚許地說:“對!這就是我們即將要學習的二項式定理的一部分。接下來,我們正式來學習二項式定理的一般形式。”
他在黑板上寫下了二項式定理的公式:(a + b)n = c(n, 0)an + c(n, 1)a(n - 1)b + c(n, 2)a(n - 2)b2 + … + c(n, r)a(n - r)br + … + c(n, n)bn 。
看著學子們一臉疑惑的表情,戴浩文解釋道:“這裡的 c(n, r) 叫做組合數,表示從 n 個元素中選取 r 個元素的組合數。”
為了讓學子們更好地理解組合數,戴浩文又花了一些時間講解了組合數的計算方法:c(n, r) = n! / (r!(n - r)!) 。
“那我們來實際計算一下,(a + b)4 展開式是什麼。”戴浩文說道。
學子們按照剛剛所學的知識,一步一步地計算著。
“首先,n = 4 ,那麼第一項的係數 c(4, 0) 等於 1,所以第一項是 a4 。第二項 c(4, 1) 等於 4,所以是 4a3b 。大家繼續算下去。”戴浩文在一旁耐心地指導。
經過一番努力,學子們算出了 (a + b)4 = a4 + 4a3b + 6a2b2 + 4ab3 + b4 。
戴浩文接著說:“那如果我們給定一個具體的數值,比如 (1 + 2)3 ,大家能快速算出結果嗎?”
學子們紛紛動筆,很快就得出了答案 27 。
“很好,那我們再來看二項式定理的一些應用。”戴浩文又在黑板上寫下了一道題目:“已知 (x + 1)5 ,求展開式中 x3 的係數。”
學子們開始思考,有一位學子站起來說:“先生,我們先根據二項式定理展開,找到 x3 那一項的係數。”
戴浩文鼓勵道:“非常好,那你來試試。”
這位學子走上講臺,邊寫邊說:“c(5, 3) = 10 ,所以 x3 的係數是 10 。”
戴浩文點頭稱讚:“完全正確!那我們再來看這道題。”
他寫下:“求 (2x - 1)6 展開式中的常