
这是近期刚出炉的一份月考试卷,题目还是不错的,与大家一起分享:
26.《详解九章算法》一书中给出的杨辉三角是我国数学史上的一个伟大成就,此图揭示了 ( 为正整数)展开式的项数及各项系数的规律。
请利用杨辉三角解决以下问题:
(1) 依次类推,写出 的展开式:
________________________________________________。
(2) 的展开式中一共有 ______ 项,各项系数之和为 ______。
(3) 的展开式中, 的一次项系数为 ______。
(4) 的展开式中, 项的系数为 ______。
(5) 已知
则 ______。
解答前说明
春季提优课上我们已经讲过根据杨辉三角找规律这一类问题。不过本题和当时用的「原题」并不相同,整体要难一些。
难主要难在两点:
- 倒数第二问:不能一上来就套杨辉三角,要先把式子配方成完全平方,再把它看成「两项的 次方」,规律才好用得上。
- 最后一问:形式看起来乱,要先换元(把 看成一个整体),式子会清爽很多,系数也好找。
考试里几乎不可能碰到和作业一模一样的原题,能带走的永远是思路。就这道题而言,重点可以想成三件事:
- 完全平方公式:会不会灵活运用(该配方时能配出来)。
先记住两条规律
- 系数:杨辉三角与 对应的那一行,从左到右就是 展开各项的系数。
- 系数和:令 ,左边是 ,右边是系数全加在一起,故系数和 。
以下为具体解答:
第(1)问解答:
思路:在题目给的第 4 行 下面再写一行——两边写 ,中间每个数等于肩上两数之和。
得到 ,依次对应 到 各项。
第(2)问解答:
思路: 展开共有 项;系数和用上面的规律二,令 即可。
结果: 项数 ;系数和 。
第(3)问解答:
思路:先写成 ,对照 。杨辉三角第 4 行是 ,对应
要找 的一次项,就要 与 配在一起,对应上式里的 那一项,系数是 。
答案:
第(4)问解答:
思路:括号里可以先配方——你会发现它是完全平方:
接下来就按 去看:把 当 , 当 ,用杨辉三角第 8 行:
要使最后得到 ,对应到「 出现 次」的那一类(可自己验一下: 的指数是 ),系数取第 8 行从左数第 4 个数 ,再乘 :
答案:
第(5)问解答:
思路:把 看成一个整体,不妨设 ,则 ,于是 ,,左边变为 。我们要的是 的系数。
拆开看:
- 前半: 里 的系数是第 8 行第 2 个数 ,乘上外面的 得到 ,贡献 。
- 后半: 里 的系数是第 8 行第 1 个数 ,再乘 ,贡献 。
故 。
答案:
答案一览
(1)
(2) 项数 ;系数和
(3)
(4)
(5)