题目内容

在(x2+x+1)n=D
 
0
n
x2n+D
 
1
n
x2n-1+D
 
2
n
x2n-2+…+D
 
2n-1
n
x+D
 
2n
n
(n∈N)的展开式中,把D
 
0
n
,D
 
1
n
,D
 
2
n
,…,D
 
2n
n
叫做三项式的n次系数列.
(Ⅰ)例如三项式的1次系数列是1,1,1,填空:
三项式的2次系数列是
 
;
三项式的3次系数列是
 
.
(Ⅱ)二项式(a+b)n(n∈N)的展开式中,系数可用杨辉三角形数阵表示,如下

①当0≤n≤4,n∈N时,类似杨辉三角形数阵表,请列出三项式的n次系数列的数阵表;
②由杨辉三角形数阵表中可得出性质:C
 
n
n+1
=C
 
n
n
+C
 
n-1
n
,类似的请用三项式的n次系数表示D
 
k+1
n+1
(1≤k≤2n-1,k∈N)(无须证明);
(Ⅲ)试用二项式系数(组合数)表示D
 
3
n
.
考点:二项式系数的性质
专题:综合题,二项式定理
分析:(Ⅰ)由(x2+x+1)2=x4+x2+1+2x3+2x2+2x=x4+2x3+3x2+2x+1,求得2次系数列.同理根据(x2+x+1)3=(x4+2x3+3x2+2x+1)(x2+x+1)=x6+3x5+6x4+7x3+6x2+3x+1,求得3次系数列.
(Ⅱ)①②如图所示:根据三项式的2次系数列和3次系数列的定义,可得结论.
(Ⅲ)根据三项式的2次系数列和3次系数列的定义,再利用组合数公式的性质,可用二项式系数表示
解答: 解:(Ⅰ)∵(x2+x+1)2=x4+x2+1+2x3+2x2+2x=x4+2x3+3x2+2x+1,
∴三项式的2次系数列是1,2,3,2,1;
∵(x2+x+1)3=(x4+2x3+3x2+2x+1)(x2+x+1)=x6+3x5+6x4+7x3+6x2+3x+1,
∴三项式的3次系数列是1,3,6,7,6,3,1.
(Ⅱ)①列出杨辉三角形类似的表(0≤n≤4,n∈N):
                    1
                 1  1   1
              1  2  3   2 1
            1 3  6  7   6 3  1
          1 4 10 16 19 16 10 4 1
②
D
k+1
n+1
=
D
k-1
n
+D
k
n
+D
k+1
n
( 1≤k≤2 n-1 );
(Ⅲ)由(Ⅱ)②可得
D
2
n-1
=1+n-2+
C
2
n-1
=
C
2
n
,
∵
D
1
n-1
=n-1=
C
1
n
-1,
∴由
D
3
n
=
D
1
n-1
+D
2
n-1
+D
3
n-1
得
D
3
n
-
D
3
n-1
=
C
2
n+1
-1

n分别取3,4,…,n代入,累加可得
D
3
n
-
D
3
2
=
C
2
4
+
C
2
5
+
C
2
n+1
-(n-2)=
C
3
n+2
-(n+2),
∵
D
3
2
=2,
∴
D
3
n
=
C
3
n+2
-
C
1
n
.
点评:本题主要考查二项式定理的应用,组合数的计算公式的应用,属于中档题.
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