题目
Problem
Find the first four terms, in ascending powers of x, of the binomial expansion of
(2+83x)10
Give each coefficient as an integer.
(4)
题目中文翻译
求出二项式展开式 (2+83x)10 展开项中按 x 升序排列的前四项。将每个系数写为整数。
解答
解法一
思路
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这里我们需要使用二项式定理(Binomial Theorem)直接展开:
(a+b)n=an+(1n)an−1b+(2n)an−2b2+(3n)an−3b3+⋯
在此题中:
- a=2
- b=83x
- n=10
我们要找到前四项(即包含常数项、 x 项、 x2 项和 x3 项)。
计算各组合数系数:
- (110)=10
- (210)=210×9=45
- (310)=3×2×110×9×8=120
依次展开并把分母中的 8,82,83 与前面的 29,28,27 进行约分化简,确保系数均算出最终整数。
答题过程
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Using the binomial expansion formula:
(2+83x)10=210+(110)29(83x)+(210)28(83x)2+(310)27(83x)3+⋯
Now calculate each term individually:
-
First term (constant):
210=1024
-
Second term (x):
(110)29(83x)=10×512×83x=1920x
-
Third term (x2):
(210)28(83x)2=45×256×649x2=45×4×9x2=1620x2
-
Fourth term (x3):
(310)27(83x)3=120×128×51227x3=120×41×27x3=810x3
Combining these terms:
(2+83x)10=1024+1920x+1620x2+810x3+⋯
解法二
思路
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我们可以先把括号内的常数项 2 提出来,化为标准形式 (1+y)n 来展开:
(2+83x)10=[2(1+163x)]10=210(1+163x)10
接着对括号内利用标准二项式展开公式:
(1+y)10=1+10y+45y2+120y3+⋯
其中代入 y=163x,然后再整体乘以 210=1024。这种方法不容易在处理大数(如 29,28)和分母约分时出错。
答题过程
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Factor out 2 from the brackets:
(2+83x)10==[2(1+163x)]101024(1+163x)10
Now expand (1+163x)10:
(1+163x)10===1+(110)(163x)+(210)(163x)2+(310)(163x)3+⋯1+10(163x)+45(2569x2)+120(409627x3)+⋯1+815x+256405x2+512405x3+⋯
Multiply the expansion by 1024:
(2+83x)10==1024(1+815x+256405x2+512405x3+⋯)1024+1920x+1620x2+810x3+⋯