关于求乘积$(1-x^2)(1-x^3)^9$中$x^{18}$项系数的疑问
关于求乘积$(1-x2)(1-x3)9$中$x{18}$项系数的疑问
嗨,我来帮你把这个问题的逻辑捋清楚~
首先,我们可以把这个乘积拆成两部分来看:
$$(1-x2)(1-x3)^9 = 1 \cdot (1-x3)9 - x^2 \cdot (1-x3)9$$
要求整个式子中$x^{18}$的系数,其实就是计算两部分对应系数的差:
- 第一部分:$1 \cdot (1-x3)9$里$x^{18}$的系数
- 第二部分:$x^2 \cdot (1-x3)9$里$x{18}$的系数(也就是$(1-x3)9$里$x{16}$的系数)
你已经发现了,要在$(1-x3)9$中找到$x^{16}$的项,需要满足通项里的$3r=16$,但$r$不是自然数——这就意味着这一项根本不存在,它的系数是0!
那这样一来,整个乘积里$x{18}$的系数就等于第一部分的系数减去0,也就是$(1-x3)9$中$x{18}$的系数。
接下来计算这部分系数:用二项式定理,$(1-x3)9$的通项公式是:
$$T_{r+1} = \binom{9}{r} (-1)^r (x3)r = \binom{9}{r} (-1)^r x^{3r}$$
要得到$x^{18}$,令$3r=18$,解得$r=6$。代入通项公式计算系数:
$\binom{9}{6} (-1)^6 = \binom{9}{3} \times 1 = 84$(因为组合数$\binom{n}{k}=\binom{n}{n-k}$,$\binom{9}{6}=\binom{9}{3}=84$,而$(-1)^6=1$)
所以最终的系数就是84啦,这就是你书里结论的由来~
备注:内容来源于stack exchange,提问作者math forever
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