$\sum_{r=0}^{n} {}_nC_r = 2^n$ を示す。

代数学二項定理組み合わせシグマ
2025/4/17

1. 問題の内容

r=0nnCr=2n\sum_{r=0}^{n} {}_nC_r = 2^n を示す。

2. 解き方の手順

二項定理を利用する。二項定理は、任意の数 a,ba, b と正の整数 nn に対して、次のように表される。
(a+b)n=r=0nnCranrbr(a+b)^n = \sum_{r=0}^{n} {}_nC_r a^{n-r} b^r
ここで、a=1a = 1b=1b = 1 を代入すると、
(1+1)n=r=0nnCr1nr1r(1+1)^n = \sum_{r=0}^{n} {}_nC_r 1^{n-r} 1^r
2n=r=0nnCr2^n = \sum_{r=0}^{n} {}_nC_r
したがって、r=0nnCr=2n\sum_{r=0}^{n} {}_nC_r = 2^n が示された。

3. 最終的な答え

r=0nnCr=2n\sum_{r=0}^{n} {}_nC_r = 2^n

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