本题导读
本题考查二项式定理(通项公式),以及等差数列与等差中项。
📌【题干】
Question
(1991年全国卷(理)) 的展开式中, 的系数是 的系数与 的系数的等差中项.若实数 ,那么 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 写出通项公式:根据二项式定理,写出 展开式的通项公式 (或者采用 的形式,更便于对应 的次数)。
- 提取对应系数:分别令 的指数为 2, 3, 4,求出 的系数。
- 建立代数方程:利用等差中项的性质(两倍的中项等于两端项之和),列出关于 的方程,结合 限制条件解出结果。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
为了方便对应次数,将二项式写成 ,其展开式的通项公式为:
由通项公式可得:
- 的系数为:
- 的系数为:
- 的系数为:
因为 的系数是 的系数与 的系数的等差中项, 根据等差中项的性质有:
代入对应的系数表达式得:
因为 ,所以 ,方程两边同除以 简化得:
移项整理成一元二次方程的标准形式:
利用求根公式求解:
因为 :
- 若 (不符合题意,舍去);
- 若 (符合题意)。
所以,实数 的值为 (或 )。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:二项式展开式指定项系数的提取,等差中项的代数应用。
- 核心方法:方程法。将两个不同章节的知识点通过等量关系交织成方程。
- 避坑指南:
- 提取系数时应注意不要漏掉参数 的对应幂次(如 )。
- 最后一项因条件 限制,求出一元二次方程的两个根后必须进行范围检验,漏掉舍根步骤将导致失分。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题属于典型的代数跨章节综合题,源于教材中“二项式定理”与“等差数列”后方的综合复习题,旨在考查学生在复杂运算中的细心程度。
- 结论推广:在 展开式中,若连续三项 的系数成等差数列,则可得到关于 的通用递推方程: 。化简后可消除 的低次幂,变为关于 的一元二次方程。
🔗【关联脉络】
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