2022 新高考Ⅰ卷 - 第13题 (填空题)

二项式定理与通项公式
前置知识回顾:公式与定理 (点击展开)
  • 二项式通项公式: \( (a + b)^n \) 展开式的第 \( r+1 \) 项为 \( T_{r+1} = \text{C}_n^r a^{n-r} b^r \)。
  • 多项式乘积展开法则: 对于 \( (A + B)(a + b)^n \),分别求 \( A \) 与 \( B \) 从二项式中吸取对应项并相加。

13. \( \left(1 - \frac{y}{x}\right)(x + y)^8 \) 的展开式中 \( x^2 y^6 \) 的系数为________________(用数字作答).

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思路与规范推导

破题思路全景图

将原式拆开:1·(x+y)⁸ - (y/x)·(x+y)⁸
前项求 (x+y)⁸ 中 x²y⁶ 的系数:C₈⁶ = 28
后项需配出 x²y⁶,故求 (x+y)⁸ 中 x³y⁵ 项:-C₈⁵ = -56
两项相加合并系数:28 + (-56) = -28 填入答案

单行道严密推导流

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第一步:拆项分析

原式可以拆写为两个多项式之差:

\[ \left(1 - \frac{y}{x}\right)(x + y)^8 = (x + y)^8 - \frac{y}{x}(x + y)^8 \]

欲求展开式中 \( x^2 y^6 \) 的系数,需分别计算两部分贡献的系数。

第二步:计算第一部分 \( (x + y)^8 \) 的贡献

根据二项式通项公式,第 \( r+1 \) 项为:

\[ T_{r+1} = \text{C}_8^r x^{8-r} y^r \]

令 \( r = 6 \),对应项为 \( \text{C}_8^6 x^{8-6} y^6 = \text{C}_8^6 x^2 y^6 \)。

其系数为:

\[ \text{C}_8^6 = \text{C}_8^2 = \frac{8 \times 7}{2 \times 1} = 28 \]

第三步:计算第二部分 \( -\frac{y}{x}(x + y)^8 \) 的贡献

要使 \( -\frac{y}{x} \times x^{8-r} y^r = -x^{7-r} y^{r+1} \) 恰为 \( x^2 y^6 \),需满足:

\[ 7 - r = 2 \text{ 且 } r + 1 = 6 \implies r = 5 \]

该项系数为:

\[ -\text{C}_8^5 = -\text{C}_8^3 = -\frac{8 \times 7 \times 6}{3 \times 2 \times 1} = -56 \]

第四步:汇总合并

合并两项对 \( x^2 y^6 \) 的系数贡献:

\[ 28 + (-56) = -28 \]

易错分水岭警示

漏掉负号: 算出了 56 但忘记前面带负号 \( -\frac{y}{x} \),错算成 \( 28 + 56 = 84 \)。

指数对齐错误: 在算后一项时依然去选 \( r = 6 \),忘记 \( \frac{y}{x} \) 会让 \( x \) 次方减 1、\( y \) 次方加 1。

最终答案核对

解析阅读完毕,点击核对最终答案
-28

核心模型与结论

多项式卷积分配展开模型:遇到 \( (A + B)(x + y)^n \),分别确定 \( A \) 和 \( B \) 所需吸收的目标项指数差 \( \Delta r \)。

易错警示与避坑

符号分配律遗失!负号 \( - \frac{y}{x} \) 必须完整带入第二项系数计算,绝不能算完绝对值才想起来加负号。

高分技法与秒杀

等式心算秒杀:要求 \( x^2 y^6 \),第一项直接取 \( C_8^6 = 28 \);第二项因为少了 1 个 \( x \)、多了 1 个 \( y \),目标退一步为 \( x^3 y^5 \),取 \( -C_8^5 = -56 \)。\( 28 - 56 = -28 \),20 秒内稳稳拿下!

诊断与进阶指南

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