二項定理を用いて、以下の等式を証明します。 $${}_nC_0 + {}_nC_1 + {}_nC_2 + \dots + {}_nC_n = 2^n$$

代数学二項定理組み合わせ等式の証明
2025/7/30

1. 問題の内容

二項定理を用いて、以下の等式を証明します。
nC0+nC1+nC2++nCn=2n{}_nC_0 + {}_nC_1 + {}_nC_2 + \dots + {}_nC_n = 2^n

2. 解き方の手順

二項定理は、任意の非負整数 nn に対して、次の式が成り立つことを示しています。
(a+b)n=k=0nnCkankbk=nC0anb0+nC1an1b1+nC2an2b2++nCna0bn(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} {}_nC_k a^{n-k} b^k = {}_nC_0 a^n b^0 + {}_nC_1 a^{n-1} b^1 + {}_nC_2 a^{n-2} b^2 + \dots + {}_nC_n a^0 b^n
ここで、a=1a = 1b=1b = 1 を代入すると、
(1+1)n=k=0nnCk1nk1k=nC0+nC1+nC2++nCn(1 + 1)^n = \sum_{k=0}^{n} {}_nC_k 1^{n-k} 1^k = {}_nC_0 + {}_nC_1 + {}_nC_2 + \dots + {}_nC_n
したがって、
2n=nC0+nC1+nC2++nCn2^n = {}_nC_0 + {}_nC_1 + {}_nC_2 + \dots + {}_nC_n

3. 最終的な答え

nC0+nC1+nC2++nCn=2n{}_nC_0 + {}_nC_1 + {}_nC_2 + \dots + {}_nC_n = 2^n

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