专题地图 › 二项式定理
2008 年安徽预赛 · 第 7 题
F2填空题二项式定理
7. 化简多项式
k=m∑n(kn)(mk)xk−m(1−x)n−k=.
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:(mn)
解析
提示
两层组合数可解释为先选 k 个再从中选 m 个,也可先固定那 m 个再选其余 k-m 个。
思路
按后一顺序改写能提取一个与求和指标无关的组合数;剩下的幂次数之和固定,正好是 x 与一减 x 的二项式展开。
解答
按组合数记号的通常范围,n,m为整数且0≤m≤n。对m≤k≤n,由阶乘式有
(kn)(mk)=m!(k−m)!(n−k)!n!=(mn)(k−mn−m).
令r=k−m,利用二项式定理,原多项式等于
(mn)r=0∑n−m(rn−m)xr(1−x)n−m−r=(mn)(x+(1−x))n−m=(mn).
复核与方法总结
这是多项式恒等式,对所有实数x成立,端点x=0,1按多项式取值理解;当m=n时,求和只有一项且值为1。先把双重组合数拆为固定因子和单一组合数,便得到二项式展开。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
先将两层组合数拆成固定因子和单层组合数,移下标后识别二项式展开;端点按多项式恒等式处理。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:多项式系数的赋值与加权求和
专题卡:二项式系数和:先认出完整展开式