朱兵
三項(xiàng)展開(kāi)式系數(shù)問(wèn)題側(cè)重于考查二項(xiàng)式定理、組合數(shù)定義的應(yīng)用,且解答此類問(wèn)題過(guò)程中的計(jì)算量較大.本文將結(jié)合幾個(gè)例題介紹求解三項(xiàng)展開(kāi)式系數(shù)問(wèn)題的幾種思路.
一、采用分組法
分組法是指將三項(xiàng)式進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟鸱?,把題中給出的三項(xiàng)式分為兩組,兩次運(yùn)用二項(xiàng)式定理將三項(xiàng)式展開(kāi),即可求得各項(xiàng)的系數(shù).在分組時(shí),可將前兩項(xiàng)并為一組,也可將后兩項(xiàng)并為一組.
例1.求(x+ -3)6的展開(kāi)式中 x2的系數(shù).
首先利用加法的結(jié)合律,將(x+ -3)6分為兩個(gè)部分;然后運(yùn)用二項(xiàng)式定理得出第一個(gè)通項(xiàng)公式;再求該二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式;最后通過(guò)合并同類項(xiàng)、加法運(yùn)算,就可以得到三項(xiàng)展開(kāi)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(gè)三項(xiàng)式ax + byn +cz 相乘,那么展開(kāi)式中的每一項(xiàng)由 d 個(gè) ax、e 個(gè) by、f個(gè) cz 的乘積構(gòu)成,其中 e + d +f= n,即從 n 個(gè)三項(xiàng)式中選取 d 個(gè) ax、e 個(gè) by、f個(gè) cz,則展開(kāi)式中 xm 的系數(shù)為 C n(d)?Cn(e)- d ?Cn(f)- d - e? adbecf.在解題時(shí),需根據(jù)組合數(shù)的定義求得展開(kāi)式的系數(shù),然后通過(guò)運(yùn)算求得問(wèn)題的答案.
例2.求(x -1+ )5的展開(kāi)式中含有 x 的項(xiàng).
運(yùn)用組合數(shù)的定義解題,需要明確要求的項(xiàng)或項(xiàng) 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(xiàng)及其系數(shù).
三、賦值
有些三項(xiàng)式較為復(fù)雜,此時(shí)可先將三項(xiàng)式進(jìn)行適 當(dāng)?shù)淖冃危辉俅刖唧w的數(shù)字,對(duì)表達(dá)式進(jìn)行賦值;最 后通過(guò)加減運(yùn)算,即可解題.但要注意,運(yùn)用此種方法, 一定要選取合適的數(shù)值進(jìn)行賦值,以便于計(jì)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(shí)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(yùn)用了賦值法,分別令 x = 1、0,消 去展開(kāi)式中的變量x,得到兩個(gè)關(guān)于 a10,a9,…,a2,a1,a0 的方程組,再通過(guò)整體變換求得問(wèn)題的答案.
相比較而言,第一個(gè)途徑比較常用,但解題過(guò)程 中的運(yùn)算量較大,第二種途徑較為復(fù)雜,第三種途徑 較為簡(jiǎn)單,但適用范圍較窄.
(作者單位:江蘇省徐州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)高級(jí)中學(xué))