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二項式定理某一項的系數怎麼求

圖文 更新时间:2024-12-12 15:36:55

昨天發了一篇二項式中賦值法應用的題目,文章後面提到可以用計數原理的方法求二項式展開式中某項的系數,正好有讀者問到,今天做一次答疑,這種方法不建議學生使用,了解即可,以三種常見的求展開式中系數的題型為例,分别給出

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)1

以上述二項式展開式中的系數為例,怎麼理解系數?例如2x²中x²的系數是2,即式子中有兩個符号為正的x²相加的形式,例如在(a b)^4中求ab³的系數,即從四個相乘的(a b)的項中,取出一個a,再取出三個b相乘,因為不考慮順序,分步相乘的方法即為

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)2

所以共有四個ab³相加,所以系數為4,如果a,b前面的系數不是1,此時還需要對系數進行處理,即取了幾個就需要把系數自乘幾次,例如求(3a-b)^4中求ab³的系數,方法類似,注意系數的處理:

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)3

了解這些了,處理以下三種題型就很簡單了。

題型一、(a b)^n的形式

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)4

即從六個相乘的二項式中,取出兩個二項式并從中取兩個2x²,再從剩餘的四個二項式中取四個x^-1即可得到常數項

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)5

即從六個相乘的二項式中,取其中的兩個二項式并從中取兩個x,再從剩餘的四個二項式中取四個-√x即可得到常數項

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)6

即從五個相乘的二項式中取兩個二項式并從中取兩個x/2,再從剩餘的三個二項式中取三個-2y即可得到x²y³

總結:如果不熟練可按照上面步驟寫,先化簡一下再根據目标式子的指數來分配所需取的數量,熟練了可直接求。

題型二、(a b c)^n的形式

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)7

即從十二個二項式中取兩個二項式并從中取兩個x,再從剩餘的十個二項式中取十個1即可得到x²

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)8

本題目若得到常數項,有三種方法,第一種從五個二項式中取一個二項式并從中取2x,從剩下的四個二項式中取一個二項式并從中取x^-1,再從剩下的三個二項式中取三個-1,以下兩種和第一種類似,注意系數需要乘幾次

總結:括弧内有三項時,三項均可能取到,根據目标式子的指數合理安排即可,萬不可遺漏情況。

題型三、(a b)(c d)^n的形式

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)9

此時有兩個二項式相乘,出現x³y³有兩種情況,第一種是從1個(x 2y)中取一個x,再從五個(x y)中取兩個x和三個y,第二種是從五個(x y)中取三個x和兩個y,再從唯一的(x 2y)取一個y即可

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)10

和例6類似,出現x²有兩種組合方法,第一種是從四個相乘的二項式(1-x)中取兩個二項式并從中取兩個-x,再從三個相乘的二項式中取三個1,第二種是從四個相乘的二項式中取一個-x,再從三個相乘的二項式中取兩個-√x

總結:這種情況是最複雜的一種,需要從兩個不同的二項式中取出符合要求的部分,依舊需要注意不要遺漏了情況。

綜上:和直接寫出通項公式利用賦值法來求系數相比,這種方法并沒有太大優勢,反而不僅需要留意系數和系數的符号,還要留意有沒有遺漏可能的情況,但題型2和題型3若利用常規方法寫通項公式,一般需要寫出兩個通項公式出來,并對兩個參數進行賦值,在這一點,利用計數原理求系數就相對簡單一些,這種方法如果熟練,解題很快正确率也高,但如果不熟練,萬不可使用該方法。

二項式定理某一項的系數怎麼求(用計數原理求二項式展開式中某項的系數)11

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