2項定理のちょっと嫌がらせっぽい問題 | 感じる科学、味わう数学

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科学は、自然そのものというより、モデルです。数学は、関係性を捉える枠組みです。
だから、正しいか否かより、大事なのは視点です。

2項定理  (a+b)nnC0annC1an-1b + nC2an-2b2 + … + nCn-2a2bn-2nCn-1abn-1nCnbn
    より  (1+x)nnC0nC1x + nC2x2 + … + nCn-2xn-2nCn-1xn-1nCnxn  … (A)
(A) に x=1 を代入すると、nC0nC1nC2 + … + nCn-2nCn-1nCn = 2n  … (B) が成り立つ。
また (A) に x=-1 を代入すると、nC0nC1nC2nC3 + … + (-1)nnCn = 0  … (C) が成り立つ。

ここまでは教科書や問題集に載っている。さて、それを元にした【問題】です。

      (1)  10C110C210C310C4 + … + 10C910C10 = ____
      (2)  10C110C210C310C4 + … + 10C910C10 = ____
      (3)  11C111C311C511C711C911C11 = ____

では、さっそく《答え》です。
(1)  (B) より 10C010C110C210C310C4 + … + 10C910C10 = 210 = 1024  … (1)'
    (1) の式と同じかと思いきや、(1) には 10C0 がない!
    よって (1)' から 10C0 = 1 を引いて、(1) の《答え》は  1023  です。

(2)  (C) より 10C010C110C210C310C4 - … + 10C910C10 = 0  … (2)'
    (2) の式と似ているが、ここにも 10C0 がない!  また、符号の順番も微妙に違う。
    10C0 = 1 だから、(2) の《答え》は  1  です。

(3)  (B) より 11C011C111C211C3 + … + 11C1011C11 = 211  … (B)'
      (C) より 11C011C111C211C3 + … + 11C1011C11 = 0  … (C)'
      (C)' 式の係数がマイナスのものを右辺に移項して
          11C011C2 + … + 11C1011C111C3 + … + 11C11  … (3)'
      (3)' の両辺は等しくて和が 211 だから、左辺と右辺はその半分 。
      211 ÷ 2 = 210 = 1024 より  (3) の《答え》は  1024  です。

◇ 2項定理 (→ https://blogs.yahoo.co.jp/ccomori/66938695.html