题目内容
在(x2+x+1)n=D
x2n+D
x2n-1+D
x2n-2+…+D
x+D
(n∈N)的展开式中,把D
,D
,D
,…,D
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
=C
+C
,类似的请用三项式的n次系数表示D
(1≤k≤2n-1,k∈N)(无须证明);
(Ⅲ)试用二项式系数(组合数)表示D
.
0 n |
1 n |
2 n |
2n-1 n |
2n n |
0 n |
1 n |
2 n |
2n n |
(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 |
n n |
n-1 n |
k+1 n+1 |
(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
(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
=
( 1≤k≤2 n-1 );
(Ⅲ)由(Ⅱ)②可得
=1+n-2+
=
,
∵
=n-1=
-1,
∴由
=
得
-
=
-1
n分别取3,4,…,n代入,累加可得
-
=
+
+
-(n-2)=
-(n+2),
∵
=2,
∴
=
-
.
∴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 |
(Ⅲ)由(Ⅱ)②可得
| D | 2 n-1 |
| C | 2 n-1 |
| C | 2 n |
∵
| D | 1 n-1 |
| C | 1 n |
∴由
| D | 3 n |
| D | 1 n-1 |
| +D | 2 n-1 |
| +D | 3 n-1 |
| D | 3 n |
| D | 3 n-1 |
| C | 2 n+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 |
| C | 3 n+2 |
∵
| D | 3 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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