套路

赋值法求系数和

多项式恒等式两边都是函数,给 xx 代具体值(00、11、−1-1……),一次就得到一整组系数的和。

解题套路

题目给出恒等式

f(x)=a0+a1x+a2x2+⋯+anxnf(x)=a_0+a_1x+a_2x^2+\dots+a_nx^n

(左边是某个具体的多项式,如 (x+2)(x−1)4(x+2)(x-1)^4)。恒等式对每一个 xx 都成立,所以随便代一个 xx,就得到系数的一个线性关系:

代入得到
x=0x=0f(0)=a0f(0)=a_0 ——常数项
x=1x=1f(1)=a0+a1+⋯+anf(1)=a_0+a_1+\dots+a_n ——全部系数和
x=−1x=-1f(−1)=a0−a1+a2−…f(-1)=a_0-a_1+a_2-\dots ——交错和

由这三个数就能拼出常见的各种组合:

a1+a2+⋯+an=f(1)−f(0),偶次项和=f(1)+f(−1)2,奇次项和=f(1)−f(−1)2a_1+a_2+\dots+a_n=f(1)-f(0),\qquad \text{偶次项和}=\frac{f(1)+f(-1)}{2},\qquad \text{奇次项和}=\frac{f(1)-f(-1)}{2}

为什么比展开快

要 a1+⋯+ana_1+\dots+a_n,硬办法是把 nn 个系数一个个算出来再加——nn 稍大就不现实。赋值法只需算两次函数值(f(1)f(1) 与 f(0)f(0)),而这两次代入往往当场出数(x=1x=1 时 (x−1)4=0(x-1)^4=0,整个式子归零)。

挑哪个值

挑能让式子塌掉的那个。 含 (x−1)k(x-1)^k 就代 x=1x=1,含 (x+2)(x+2) 就代 x=−2x=-2,含 (2x−3)(2x-3) 就代 x=32x=\dfrac32——代完一大坨变成 00,剩下的一眼可见。这与恒成立题里代特殊值挤必要条件挑点的原则是同一条。

常见失手

  • 忘了扣掉 a0a_0:f(1)f(1) 是含 a0a_0 的全部系数和。题目问 a1+⋯+ana_1+\dots+a_n 时必须再减一次 f(0)f(0)。
  • 把「系数」与「二项式系数」搞混:aka_k 是把数字都乘进去之后的系数,Cnk\mathrm{C}_n^k 只是其中一个因子。
  • 代的值让式子无意义:分式型的恒等式要避开分母为零的点。

学它之前先会

共 1 条前置、最深 1 层。

共 7 道题考到本条。