专题地图 › 二项式定理
2017 年河北预赛 · 第 7 题
F3填空题二项式定理
设
(x+1)2017=a0x2017+a1x2016+a2x2015+⋯+a2016x+a2017,
那么 a1+a5+a9+⋯+a2017 的值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:22015+21007
解析
思路
用正负一筛出所有奇数下标,再用虚数单位区分下标模四为一与三的两类。
解答
二项式系数为 aj=(j2017)。记 S1=∑j≡1(mod4)aj,S3=∑j≡3(mod4)aj。由 (1+1)2017 与 (1−1)2017 得 S1+S3=22016。又
S1−S3=Im(1+i)2017=22017/2sin42017π=21008,
因为 2017≡1(mod8)。所以
a1+a5+⋯+a2017=S1=22015+21007.
复核
题面按降幂编号,但系数 aj 仍是二项式系数 (j2017)。末下标2017属于模四为一的类,确应收入;虚部中模四为三的项带负号。
方法总结
周期性下标筛选可拆成低阶单位根的取值,保留复数相位后联立各余数类的和。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
需在降幂编号下准确定位系数,并以奇偶筛选与虚部相位区分两类模四下标,最后联立求和。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:单位根滤波
专题卡:把周期权写成幂,用单位根筛下标