专题地图 › 二项式定理
2008 年安徽预赛 · 第 6 题
F3选择题二项式定理
6. 设多项式
(1+x)2008=a0+a1x+⋯+a2008x2008,
则 a0,a1,…,a2008 中偶数的个数为( )。
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
解析
提示
只问系数奇偶,全部运算都可以只保留除以二的余数。
思路
平方后交叉项是偶数,反复平方便把二次幂指数拆成两个项;再按 2008 的二进制分解成若干因子,每个因子选不选其幂次项,对应唯一指数。
解答
在模2意义下,(1+x)2≡1+x2,反复平方可得
(1+x)2j≡1+x2j(mod2).
因为2008=1024+512+256+128+64+16+8,所以
(1+x)2008≡(1+x1024)(1+x512)(1+x256)(1+x128)(1+x64)(1+x16)(1+x8)(mod2).
在右边每个因子中独立选择1或另一项,共27=128种选法。不同选法得到的指数不同:若有两个子集的二次幂和相同,消去公共项后,最大幂大于所有较小幂的和,矛盾。因此右边恰有128个系数为1的项,即原式有128个奇系数。 原式从a0到a2008共有2009个系数,故偶系数的个数为
2009−128=1881,
选D。
复核与方法总结
这里直接证明所用的奇偶分解,不必用Lucas定理。计数包括常数项和最高次项,总数是2009;不同子集指数的唯一性保证模2求和时不会互相抵消。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
在模二下反复平方,把指数的二进制数位变成独立因子;须证明不同子集的指数不重,且计数包含两端系数。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:模素数看系数:按进制分解指数
专题卡:先分清总和取模和逐系数取模,再按数位拆