朱兵
三項展開式系數(shù)問題側重于考查二項式定理、組合數(shù)定義的應用,且解答此類問題過程中的計算量較大.本文將結合幾個例題介紹求解三項展開式系數(shù)問題的幾種思路.
一、采用分組法
分組法是指將三項式進行適當?shù)牟鸱郑杨}中給出的三項式分為兩組,兩次運用二項式定理將三項式展開,即可求得各項的系數(shù).在分組時,可將前兩項并為一組,也可將后兩項并為一組.
例1.求(x+ -3)6的展開式中 x2的系數(shù).
首先利用加法的結合律,將(x+ -3)6分為兩個部分;然后運用二項式定理得出第一個通項公式;再求該二項式的通項公式;最后通過合并同類項、加法運算,就可以得到三項展開式中 x2的系數(shù).
二、利用組合的定義
一般地,(ax + by + cz)可看作 n 個三項式ax + byn +cz 相乘,那么展開式中的每一項由 d 個 ax、e 個 by、f個 cz 的乘積構成,其中 e + d +f= n,即從 n 個三項式中選取 d 個 ax、e 個 by、f個 cz,則展開式中 xm 的系數(shù)為 C n(d)?Cn(e)- d ?Cn(f)- d - e? adbecf.在解題時,需根據(jù)組合數(shù)的定義求得展開式的系數(shù),然后通過運算求得問題的答案.
例2.求(x -1+ )5的展開式中含有 x 的項.
運用組合數(shù)的定義解題,需要明確要求的項或項 的系數(shù),然后一一列舉出所有可能的情況,最后再相 加,即可得出需要求的項及其系數(shù).
三、賦值
有些三項式較為復雜,此時可先將三項式進行適 當?shù)淖冃?;再代入具體的數(shù)字,對表達式進行賦值;最 后通過加減運算,即可解題.但要注意,運用此種方法, 一定要選取合適的數(shù)值進行賦值,以便于計算.
例 3 .已知 (1 + x - 2x ) 2 5 = a10 x 10 + a9 x 9 +…+ a2 x 2 + a1x + a0,其中 a10,a9,…,a2,a1,a0 均為實數(shù),(1)求∑n = 1 10 an 的值;(2)求∑n = 1 10 nan 的值.
解答本題主要運用了賦值法,分別令 x = 1、0,消 去展開式中的變量x,得到兩個關于 a10,a9,…,a2,a1,a0 的方程組,再通過整體變換求得問題的答案.
相比較而言,第一個途徑比較常用,但解題過程 中的運算量較大,第二種途徑較為復雜,第三種途徑 較為簡單,但適用范圍較窄.
(作者單位:江蘇省徐州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)高級中學)