与えられた問題は、以下の和を計算することです。 $\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k}$ これは、9個のものからk個を選ぶ組み合わせの数を、$k=1$から$k=8$まで足し合わせることを意味します。

代数学組み合わせ二項定理シグマ
2025/4/10

1. 問題の内容

与えられた問題は、以下の和を計算することです。
k=189Ck\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k}
これは、9個のものからk個を選ぶ組み合わせの数を、k=1k=1からk=8k=8まで足し合わせることを意味します。

2. 解き方の手順

まず、二項定理を思い出します。
(1+x)n=k=0nnCkxk(1+x)^n = \sum_{k=0}^{n} {}_{n}C_{k} x^k
x=1x=1を代入すると、
2n=k=0nnCk2^n = \sum_{k=0}^{n} {}_{n}C_{k}
今回の問題では、n=9n=9なので、
29=k=099Ck2^9 = \sum_{k=0}^{9} {}_{9}C_{k}
29=9C0+k=189Ck+9C92^9 = {}_{9}C_{0} + \sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k} + {}_{9}C_{9}
k=189Ck=299C09C9\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k} = 2^9 - {}_{9}C_{0} - {}_{9}C_{9}
ここで、9C0=1{}_{9}C_{0} = 1 かつ 9C9=1{}_{9}C_{9} = 1であるから、
k=189Ck=2911\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k} = 2^9 - 1 - 1
k=189Ck=292\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k} = 2^9 - 2
29=5122^9 = 512であるから、
k=189Ck=5122\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k} = 512 - 2
k=189Ck=510\sum_{k=1}^{8} {}_{9}C_{k} = 510

3. 最終的な答え

510

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