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二项式定理有关问题几乎每年高考都涉及到,且常常是以考查二项式系数问题的形式出现.本文例析几种常用的解决方法,供参考.
一、 通项公式法
例1 如果[3x-1x23n]的展开式中各项系数之和为128,则展开式中[1x3]的系数是( )
A. 7 B. [-7] C. 21 D. [-21]
解析 由通项公式得,
[Tr+1=Crn(3x)n-r-1x23r=(-1)r?3n-r?Crn?xn-5r3].
令[x=1],即[(3-1)n]=128,得[n=7].
由[n-5r3=-3],解得[r=6].
故[1x3]的系数是(-1)6·3·[C67]=21.
答案 C
点拨 分清某一项的系数与它的二项式系数是否相同,常规解法是利用通项公式[Tr+1=Crnan-rbr],先确定[r],再求其系数.通项公式法是解决二项式系数问题最常用的一种方法.
二、转化法
例2 [(x2+1x+2)5]的展开式中整理后的常数项为 .
解析 [(x2+1x+2)5]=[x2+22x+22x5]
[=[(x+2)2]5(2x)5=(x+2)10(2x)5].
本题转化为二项式问题,即要得所求式的常数项,转化为求分子[(x+2])10的[x]的5次项的系数.而分子[x]的5次项为[T5=C510x5(2)5].
∴ 常数项为[C510?(2)525]=[6322].
点拨 把多项式通过弃项、配方、分拆、合并等技巧,化归为二项式问题来解决.
三、赋值法
例3 若[(1-2x)2004=a0+a1x+a2x2+…+a2004x2004][(x∈R),]则[(a0+a1)]+[(a0+a2)]+[(a0+a3)]+…+[(a0+a2004)]= . (用数字作答)
分析 本小题主要考查二次展开式的系数问题,利用“赋值法”解决此类问题.
解 令[x=0]得, [a0=1].
令[x=1]得,[a0+a1+a2+…+a2004]=1.
原式=2004[a0]+[(a1+a2+…+a2004)]
=2003[a0]+[(a0+a1+a2+…+a2004)]=2004
答案 2004
点拨 特别是用于求所有项、奇数项、偶数项的系数和问题,常用赋值法解决.
四、数列求和法
例4 在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是( )
A. 74 B. 121 C. -74 D. -121
解 先求和,再求系数.
原式=[(1-x)5[1-(1-x)4]1-(1-x)=(1-x)5-(1-x)9x],
求x3的项的系数,等价于求[(1-x)5-(1-x)9]中x4的项的系数,即为[C45-C49]=-121.
答案 D
点拨 以上两种求展开式的系数的方法都是借助数列的求和进行的,是常用方法之一.
一、 通项公式法
例1 如果[3x-1x23n]的展开式中各项系数之和为128,则展开式中[1x3]的系数是( )
A. 7 B. [-7] C. 21 D. [-21]
解析 由通项公式得,
[Tr+1=Crn(3x)n-r-1x23r=(-1)r?3n-r?Crn?xn-5r3].
令[x=1],即[(3-1)n]=128,得[n=7].
由[n-5r3=-3],解得[r=6].
故[1x3]的系数是(-1)6·3·[C67]=21.
答案 C
点拨 分清某一项的系数与它的二项式系数是否相同,常规解法是利用通项公式[Tr+1=Crnan-rbr],先确定[r],再求其系数.通项公式法是解决二项式系数问题最常用的一种方法.
二、转化法
例2 [(x2+1x+2)5]的展开式中整理后的常数项为 .
解析 [(x2+1x+2)5]=[x2+22x+22x5]
[=[(x+2)2]5(2x)5=(x+2)10(2x)5].
本题转化为二项式问题,即要得所求式的常数项,转化为求分子[(x+2])10的[x]的5次项的系数.而分子[x]的5次项为[T5=C510x5(2)5].
∴ 常数项为[C510?(2)525]=[6322].
点拨 把多项式通过弃项、配方、分拆、合并等技巧,化归为二项式问题来解决.
三、赋值法
例3 若[(1-2x)2004=a0+a1x+a2x2+…+a2004x2004][(x∈R),]则[(a0+a1)]+[(a0+a2)]+[(a0+a3)]+…+[(a0+a2004)]= . (用数字作答)
分析 本小题主要考查二次展开式的系数问题,利用“赋值法”解决此类问题.
解 令[x=0]得, [a0=1].
令[x=1]得,[a0+a1+a2+…+a2004]=1.
原式=2004[a0]+[(a1+a2+…+a2004)]
=2003[a0]+[(a0+a1+a2+…+a2004)]=2004
答案 2004
点拨 特别是用于求所有项、奇数项、偶数项的系数和问题,常用赋值法解决.
四、数列求和法
例4 在(1-x)5+(1-x)6+(1-x)7+(1-x)8的展开式中,含x3的项的系数是( )
A. 74 B. 121 C. -74 D. -121
解 先求和,再求系数.
原式=[(1-x)5[1-(1-x)4]1-(1-x)=(1-x)5-(1-x)9x],
求x3的项的系数,等价于求[(1-x)5-(1-x)9]中x4的项的系数,即为[C45-C49]=-121.
答案 D
点拨 以上两种求展开式的系数的方法都是借助数列的求和进行的,是常用方法之一.