$n$ が自然数のとき、${}_nC_0 + {}_nC_1 + \dots + {}_nC_n$ を $n$ の簡単な式で表す。

代数学二項定理組み合わせ数え上げ
2025/7/26

1. 問題の内容

nn が自然数のとき、nC0+nC1++nCn{}_nC_0 + {}_nC_1 + \dots + {}_nC_nnn の簡単な式で表す。

2. 解き方の手順

二項定理を利用する。
二項定理とは、任意の自然数 nn に対して、
(a+b)n=k=0nnCkankbk=nC0an+nC1an1b++nCnbn(a+b)^n = \sum_{k=0}^n {}_nC_k a^{n-k}b^k = {}_nC_0 a^n + {}_nC_1 a^{n-1}b + \dots + {}_nC_n b^n
が成り立つ、というものである。
この式に a=1a=1, b=1b=1 を代入すると、
(1+1)n=k=0nnCk1nk1k=nC0+nC1++nCn(1+1)^n = \sum_{k=0}^n {}_nC_k 1^{n-k}1^k = {}_nC_0 + {}_nC_1 + \dots + {}_nC_n
したがって、
2n=nC0+nC1++nCn2^n = {}_nC_0 + {}_nC_1 + \dots + {}_nC_n
となる。

3. 最終的な答え

2n2^n

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