易错点

二项展开式漏带交错符号

(a−b)n(a-b)^{n} 的通项是 Cnran−r(−b)r=(−1)rCnran−rbrC_{n}^{r}a^{n-r}(-b)^{r}=(-1)^{r}C_{n}^{r}a^{n-r}b^{r}——那个减号要跟着 rr 走;把它当加号,奇数 rr 的项符号全反。

课本的二项式定理写的是和:

(a+b)n=∑r=0nCnran−rbr.(a+b)^{n}=\sum_{r=0}^{n}C_{n}^{r}a^{n-r}b^{r} .

题目给的却常是差。这时候唯一正确的做法是把整个第二项(连同它的负号)当作 bb:

(a−b)n=(a+(−b))n=∑r=0nCnran−r(−b)r=∑r=0n(−1)rCnran−rbr.(a-b)^{n}=\bigl(a+(-b)\bigr)^{n} =\sum_{r=0}^{n}C_{n}^{r}a^{n-r}(-b)^{r} =\sum_{r=0}^{n}(-1)^{r}C_{n}^{r}a^{n-r}b^{r} .

于是系数是交错的:rr 为偶数时取正,rr 为奇数时取负。

为什么这个坑特别隐蔽

丢掉 (−1)r(-1)^{r} 之后,指数那一半的计算完全不受影响—— rr 还是解得对的那个 rr,xx 的次数还是配得上的那个次数, 过程从头到尾看着都对,只有最后一个数的符号是反的。 自查时如果只回头验”rr 解得对不对""次数配得对不对”,正好绕开出错的那一处。

更坏的一种:只在最后补一个负号。 比如把 (x−x−1/3)5(\sqrt{x}-x^{-1/3})^{5} 的常数项答成”因为原式有个减号,所以答案是负的”—— 这次碰巧蒙对(r=3r=3 是奇数),下次 rr 是偶数时就会反过来错。 符号不是”整体一个”,是每一项各有各的。

怎么避免

  1. 换元时把负号写进括号:令 b′=−bb'=-b,先写成 (a+b′)n(a+b')^{n} 再套公式,别心算。
  2. 通项一律写全:Tr+1=(−1)rCnran−rbrT_{r+1}=(-1)^{r}C_{n}^{r}a^{n-r}b^{r},把 (−1)r(-1)^{r} 抄在最前面, 哪怕后面要约掉——写出来的东西才不会被忘。
  3. 拿两端验:r=0r=0 那一项必是 ana^{n}(正),r=nr=n 那一项必是 (−b)n(-b)^{n}; 如果算出来的首末两项符号和这两条对不上,说明 (−1)r(-1)^{r} 没带对。
  4. 代 a=b=1a=b=1 自查:(1−1)n=0(1-1)^{n}=0,即 ∑r(−1)rCnr=0\sum_{r}(-1)^{r}C_{n}^{r}=0。 把算出来的系数全加起来,不是 00 就是符号出了问题。

学它之前先会

共 1 条前置、最深 1 层。

共 5 道题考到本条。