题型

二项展开式的系数

把一个乘积展开成 a0+a1x+⋯+anxna_0+a_1x+\cdots+a_nx^n,求某一个指定的系数,或求某一组系数的和。

题型说明

  • 常见问法:「已知 (x+2)(x−1)4=a0+a1x+⋯+a5x5(x+2)(x-1)^4=a_0+a_1x+\dots+a_5x^5,则 a2=a_2= ____,a1+a2+⋯+a5=a_1+a_2+\dots+a_5= ____。」——两空常常各考一种方法。
  • 多为填空题,分值不高,考的是「会不会只算要的那一项」和「会不会用赋值绕开展开」。

两问两法

问的是用什么为什么
某一个系数 aka_k二项式定理的通项,只挑出贡献到 xkx^k 的那几项其余项与它无关,算了白算
某一组系数的和赋值:代 x=0,1,−1x=0,1,-1一次代入抵得上把所有系数算一遍

前面挂一个因式时怎么办

题目常写成 (x+2)(x−1)4(x+2)(x-1)^4 这种「一次因式 × 二项幂」的模样。求 xkx^k 的系数时,前面那个因式的每一项各配一次:

[xk]((x+2)(x−1)4)=1⋅[xk−1](x−1)4+2⋅[xk](x−1)4[x^k]\Big((x+2)(x-1)^4\Big)=1\cdot[x^{k-1}](x-1)^4+2\cdot[x^{k}](x-1)^4

(xx 乘进去要降一次幂,所以取 (x−1)4(x-1)^4 里的 xk−1x^{k-1};常数 22 乘进去不降幂,取 xkx^k。)两条通道都要算,漏一条就少一半。

常见陷阱

  • 通道漏了一条:只算了常数项那一路,忘了 x⋅(… )x\cdot(\dots) 那一路(或反过来)。
  • (x−1)k(x-1)^k 的负号:通项带 (−1)k(-1)^k,kk 的奇偶决定正负,最容易在这里丢号。
  • 下标错一位:Tk+1T_{k+1} 是第 k+1k+1 项,kk 从 00 起。
  • 求 a1+⋯+ana_1+\dots+a_n 时忘了减 a0a_0:f(1)f(1) 是含 a0a_0 的和。
  • 「系数」与「二项式系数」混用:前者把数字因子都乘进去,后者只是 Cnk\mathrm{C}_n^k。

学它之前先会

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共 13 道题考到本条。