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不必写出所有项,直接求指定的项

题目只要高次幂的某一项,把整个展开式写出来既慢又容易出错。

本页内容
  1. 通项说了什么?
  2. 避免选错 r 的方法
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

要求 (a + b)ⁿ 的某一项,用通项(general term):nCr × aⁿ⁻ʳ × bʳ。选择 r,使 x 的幂正好是你想要的,然后只计算这一项。当 n 较大时,例如问 7 次幂中的 x⁴,这样能省下很多行。

如果完整展开还不够稳,先复习展开正整数次幂。

通项说了什么?

含 bʳ 的那一项是第 (r + 1) 项,因为 r 从 0 开始。它等于 nCr × aⁿ⁻ʳ × bʳ,其中 nCr 是二项式系数,可以用计算器的 nCr 键得到。

a 和 b 的幂相加永远等于 n。所以知道其中一个部分的幂,另一个就随之而定,r 也就容易求出。

避免选错 r 的方法

  1. 写出通项,每个部分都保留括号。
  2. 判断哪个部分带有 x,并为它的幂列方程。如果 (3x) 的幂是 n − r,而你需要 x⁴,那么 n − r = 4。
  3. 解出 r,并检查 0 ≤ r ≤ n。
  4. 把 r 代入 nCr、两个幂和数字,然后化简。
  5. 回答所问的内容:是项,还是只要系数。

例题详解

求 (3x + 2)⁷ 展开式中 x⁴ 的系数。

第一步,通项: nCr (3x)⁷⁻ʳ (2)ʳ = 7Cr (3x)⁷⁻ʳ 2ʳ。

第二步,求 r: x 的幂是 7 − r。需要 7 − r = 4,所以 r = 3。

第三步,代入: 7C3 × (3x)⁴ × 2³ = 35 × 81x⁴ × 8。

第四步,化简: 81 × 8 = 648,35 × 648 = 22 680。

这一项是 22 680x⁴,所以 x⁴ 的系数是 22 680。

要留意的错误

常见的失误是让 r 等于想要的幂,而不是 n 减去那个幂。

错误做法: r = 4,所以 7C4 × (3x)³ × 2⁴ = 35 × 27x³ × 16 = 15 120x³

学生因为题目说 x⁴ 就设 r = 4。这得到的是 x³ 的项,不是 x⁴,所以 x 的幂错了,系数也错了。

改正的方法是问:哪个部分带有 x,它的幂是多少?这里 (3x) 的幂是 7 − r,不是 r。在乘数字之前,先问一句“这样会得到 x⁴ 吗?”来测试你的 r。

自我检测

先试做,再打开答案核对。

1. 求 (1 + 2x)⁶ 中 x³ 的系数。

查看答案

通项:6Cr × 1⁶⁻ʳ × (2x)ʳ。x³ 对应 r = 3。所以 6C3 × 2³ = 20 × 8 = 160。

2. 求 (x + 4)⁵ 中 x² 的系数。

查看答案

通项:5Cr × x⁵⁻ʳ × 4ʳ。x² 对应 5 − r = 2,所以 r = 3。于是 5C3 × 4³ = 10 × 64 = 640。

3. 求 (x + 3)⁶ 展开式(按 x 的降幂排列)的第三项。

查看答案

第三项的 r = 2。所以 6C2 × x⁴ × 3² = 15 × 9 × x⁴ = 135x⁴。

下一步

接下来,看看已知的系数如何帮你求出未知数,见比较系数以确定常数。你也可以回到本单元总览查看整条学习路线。

如果完整展开没问题,但题目只问一项时不知从何下手,附加数学线上一对一补习的老师可以带你练习由 x 的幂反推 r。

常见问题

怎么知道该用哪个 r 值?

把想要的幂与带有 x 的那个部分的幂对应起来。求 (3x + 2)⁷ 中的 x⁴,(3x) 的幂是 n − r,所以 7 − r = 4,r = 3。在乘任何数字之前,先检查所选的 r 是否给出题目要求的幂。

含 x³ 的项就是第三项吗?

通常不是。r = 0 的是第一项,所以对应 r 的是第 (r + 1) 项。x³ 是不是第三项要看括号的排列,所以要从幂去求 r,而不是从位置去数。

项和系数有什么区别?

项包含 x 的幂,例如 22680x⁴。系数只是前面的数字,即 22680。仔细读题,问哪个就答哪个。

更新于:

下一步

如果你仍然为了求一项而把所有项都展开,一对一的老师可以帮你相信通项公式,并每次都正确设定 r。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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