本题导读
本题考查二项式展开式,以及赋值法求系数和。
📌【题干】
Question
(2024年上海卷)在 的二项展开式中,若各项系数和为 32,则 项的系数为 ____.
🔍【思路分析】
破题导航
- 赋值法求 :对于任意多项式展开式,若要计算其“各项系数和”,最快捷的代数技巧是令变量为 1。即各项系数和等于 ,由此可以轻松解出 的值。
- 通项定位特定项:已知 后,写出标准二项展开式的通项公式 。
- 组合数求解:令 的指数等于 2,求出对应的参数 ,代入二项式系数公式直接输出答案。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
第一步:利用赋值法求解参数
在代数式 中,令 ,则展开式中的所有自变量 均塌陷变为 1,此时整项代数式的值即等价于各项系数的绝对和: 题目已知该展开式的各项系数和为 32,建立方程:
第二步:写出二项展开式的通项公式
将 代入,原式变为 。根据二项式定理,其展开式的通项公式为:
第三步:锁定目标项并计算系数
题目要求的是 项的系数,我们令通项中 的指数等于 2: 将 重新回填入通项公式的系数部分,即可求得该项的系数为组合数 。 根据组合数的对称性质 展开计算: 所以, 项的系数为 10。
【答案】:10
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:各项系数和的赋值特征、二项展开式通项公式 的定向应用。
- 核心方法:一元赋值法、特征指数方程法。
- 避坑指南:
- 变量系数复杂化圈套:本题的构型是非常基础的 ,其“二项式系数”与“项的系数”在数值上完全对齐。但高考若将其变构为 这类带有系数和负号的基底,项的系数就必须把外加的 和 整体分离出来相乘,切忌惯性盲目等同。
- 的对齐错位:很多考生习惯性地认为要求 的系数,其组合数下底就一定是 2(即误算为 )。虽然本题中 巧合相等,但在一般的不对称展开式中(如 ),必须老老实实通过列指数方程求解 ,严禁凭直觉直接套用。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 本题源自教材选择性必修第三册第六章《计数原理》中二项式定理的课后核心性质题。考查高考试卷中对于“二项式通项公式”这一高频工具点的直接精准提取。
- 结论推广: “赋值法”是解决多项式系数问题极具简化处理色彩的数学思想。在高考变式拓展中:
- 令 可得各项系数和;
- 令 可直接分离出常数项;
- 联立 与 进行加减对消 可用于批量抽取奇数项系数和或偶数项系数和。掌握这一核心机制,可快速求解所有高阶复杂的展开式系数变形题。
🔗【关联脉络】
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