問題は、二項定理の展開式を示したものです。具体的には、$(1+h)^n$ を展開したものが、$\binom{n}{0} + \binom{n}{1}h + \binom{n}{2}h^2 + \dots + \binom{n}{n}h^n$ となることを表しています。

代数学二項定理展開組み合わせ
2025/4/4

1. 問題の内容

問題は、二項定理の展開式を示したものです。具体的には、(1+h)n(1+h)^n を展開したものが、(n0)+(n1)h+(n2)h2++(nn)hn\binom{n}{0} + \binom{n}{1}h + \binom{n}{2}h^2 + \dots + \binom{n}{n}h^n となることを表しています。

2. 解き方の手順

この問題は、二項定理を理解していれば解けます。二項定理は、任意の正の整数 nn に対して、
(a+b)n=k=0n(nk)ankbk(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
と表されます。ここで、(nk)\binom{n}{k} は二項係数と呼ばれ、(nk)=n!k!(nk)!\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!} で計算されます。
今回の問題では、a=1a=1b=hb=h としています。したがって、二項定理を適用すると、
(1+h)n=k=0n(nk)1nkhk=k=0n(nk)hk(1+h)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} 1^{n-k} h^k = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} h^k
となります。この式を展開すると、
(1+h)n=(n0)h0+(n1)h1+(n2)h2++(nn)hn(1+h)^n = \binom{n}{0}h^0 + \binom{n}{1}h^1 + \binom{n}{2}h^2 + \dots + \binom{n}{n}h^n
(1+h)n=(n0)+(n1)h+(n2)h2++(nn)hn(1+h)^n = \binom{n}{0} + \binom{n}{1}h + \binom{n}{2}h^2 + \dots + \binom{n}{n}h^n
となり、問題文に示された式と一致します。

3. 最終的な答え

問題文に示された式は、二項定理の展開式を表しています。これは、nn が正の整数の場合、常に成り立ちます。

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