本题导读
本题考查二项式定理的应用。核心意图在于测试学生利用二项式展开式的通项公式,结合多项式乘法分配律,通过分类讨论将目标幂次 的系数拆解并精确计算的能力。
📌【题干】
Question
(2002年大纲卷(理)) 展开式中 的系数是 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一步(分析乘法结构):目标多项式由两部分相乘组成: 与 。要得到展开式中的 项,可以根据乘法分配律分为两种情况:
- 用前面的 乘以后面括号展开式中的 项。
- 用前面的 乘以后面括号展开式中的 项。
- 第二步(写出二项式通项):写出 的二项展开式通项公式 。
- 第三步(定项求系数):分别令自变量的指数等于 和 ,求出对应的 值与对应项系数,最后将两部分系数相加。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
首先,写出二项式 展开式的通项公式:
根据多项式乘法分配律, 展开式中构成 的项由两部分组合而成:
部分 1:由 与 展开式中的 项相乘所得。 令通项中 的指数等于 : 将 代入通项,得到 项为: 与前面的 相乘: 此部分的系数为 。
部分 2:由 与 展开式中的 项相乘所得。 令通项中 的指数等于 : 将 代入通项,得到 项为: 与前面的 相乘: 此部分的系数为 。
综合累加: 将两部分贡献的 项系数相加,得到整个展开式中 的系数为:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:二项式展开通项公式中负号的携带处理;多项式交叉乘积的项次匹配。
- 核心方法:分配律分类法、通项待定指数法。
- 避坑指南:
- 负号遗漏陷阱:在书写 的通项时,常数项必须视为 而非 。当 时, 为正数;当 时, 亦为正数。若遇到奇数次幂项,符号的错漏会导致结果产生巨大偏差,运算时需格外注意。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题属于高考数学二项式定理板块的经典传统填空题。相比于单一二项式展开,引入前方的一阶或二元低次多项式,考查了乘法分配律在组合计数中的复合应用。
- 结论推广: 对于更为一般的多项式求特定项系数问题 (其中 ): 其目标项 的总系数可以直接表示为各分项系数的加权和: 通过建立这一映射机制,可以将任何多项式复合二项式的问题转化为离散的有限点乘运算。
🔗【关联脉络】
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