在二项式定理这节教材中有这样一个性质：Cn0+Cn1+Cn2+Cn3+…Cnn=2n，n∈N计算1•C30+2•C31+3•C32+4•C33的值方法如下

题文

在二项式定理这节教材中有这样一个性质：C_n⁰+C_n¹+C_n²+C_n³+…C_nⁿ=2ⁿ，n∈N
（1）计算1•C₃⁰+2•C₃¹+3•C₃²+4•C₃³的值方法如下：
设S=1•C₃⁰+2•C₃¹+3•C₃²+4•C₃³又S=4•C₃³+3•C₃²+2•C₃¹+1•C₃⁰
相加得2S=5•C₃⁰+5•C₃¹+5•C₃²+5•C₃³即2S=5•2³
所以2S=5•2²=20利用类似方法求值：1•C₂⁰+2•C₂¹+3•C₂²，1•C₄⁰+2•C₄¹+3•C₄²+4•C₄³+5•C₄⁴
（2）将（1）的情况推广到一般的结论，并给予证明
（3）设S_n是首项为a₁，公比为q的等比数列{a_n}的前n项的和，求S₁C_n⁰+S₂C_n¹+S₃C_n²+S₄C_n³+…+S_n+1C_nⁿ，n∈N． 题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）设S=1•C₂⁰+2•C₂¹+3•C₂²又S=3•C₂²+2•C₂¹+1•C₂⁰
相加2S=4（C₂⁰+C₂¹+C₂²）=16，S=8
设S=1•C₄⁰+2•C₄¹+3•C₄²+4•C₄³+5•C₄⁴
又S=5•C₄⁴+4•C₄³+3•C₄²+2•C₄¹+1•C₄⁰
相加2S=6（C₃⁰+C₄¹+C₄²+C₄³+C₄⁴），∴S=3•2⁴=48
（2）1•C_n⁰+2•C_n¹+3•C_n²+…+（n+1）C_nⁿ=（n+2）•2^n-1
设S=1•C_n⁰+2•C_n¹+3•C_n²+…+（n+1）C_nⁿ
又S=（n+1）C_nⁿ+nC_n^n-1+…+1•C_n⁰
相加2S=（n+2）（C_n⁰+C_n¹+…+C_nⁿ）∴S=n+2n•2n=(n+2)•2n-1
（3）当q=1时  S_n=na₁S₁C_n⁰+S₂C_n¹+…+S_n+1C_nⁿ
=a₁C_n⁰+2a₁C_n¹+…+（n+1）a₁C_nⁿ
=a₁（1•C_n⁰+2•C_n¹+…+（n+1）C_nⁿ）
=a₁•（n+2）•2^n-1
当q≠1时    Sn=a1(1-qn)1-q=a11-q-a11-qqn
S₁C_n⁰+S₂C_n¹+S₃C_n²+…+S_n+1C_nⁿ=(a11-q-a11-qq)C0n+(a11-q-a11-qq2)C1n+…+(a11-q-a11-qqn+1)Cnn
=a11-q(C0n+C1n+…+Cnn)-a11-q(qC0n+q2C1n+…+qn+1Cnn)
=a11-q•2n-a11-q•q(C0n•q0+C1n•q1+…+Cnnqn)
=a11-q•2n-a11-q•q(1+q)n=a1•2n1-q-a1q(1+q)n1-q
综上，q=1时  S₁C_n⁰+…+S_n+1C_nⁿ=a₁（n+2）•2^n-1q≠1时S1C0n+…+Sn+1Cnn=a1•2n1-q-a1q(1+q)n1-q

解析

n+2n

考点

据考高分专家说，试题“在二项式定理这节教材中有这样一个性质：C.....”主要考查你对 [等比数列的前n项和 ]考点的理解。 等比数列的前n项和

等比数列的前n项和公式：

；

等比数列中设元技巧：

已知a₁，q，n，a_n ，S_n中的三个量，求其它两个量，是归结为解方程组问题，知三求二。
注意设元的技巧，如奇数个成等比数列，可设为：…

，…（公比为q），但偶数个数成等比数列时，不能设为…

，…因公比不一定为一个正数，公比为正时可如此设。

等比数列前n项和公式的变形：
q≠1时，

（a≠0，b≠0，a+b=0）；

等比数列前n项和常见结论：
一个等比数列有3n项，若前n项之和为S₁，中间n项之和为S₂，最后n项之和为S₃，当q≠-1时，S₁，S₂，S₃为等比数列。