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이항정리 증명 📂보조정리

이항정리 증명

정리

(x+y)n=r=0nnCrxrynr (x+y)^{n} = \sum_{r=0}^{n} {_n C _r} x^{r} y^{n-r} 여기서 nCr{_n C _r}이항계수binomial Coefficient라 정의한다. nCr=(nr)=n!r!(nr)! {_n C _r} = \binom{n}{r} = {{ n! } \over { r ! (n-r)! }}

설명

고등학교에서 배우는 것 치고는 놀랍게도 배우자마자 여러군데 쓸데가 보이는 정리다. 생김새가 자유롭기 때문에 많은 공식을 단번에 유도해낼 수 있으며 분야를 가리지 않고 많이 쓰인다.

증명

(x+y)n(x+y)^{n} 을 전개할 때 xrynrx^{r} y^{n-r} 의 계수는 (x+y)n=(x+y)(x+y)(x+y)(x+y) (x+y)^{n} = (x+y)(x+y)(x+y) \cdots (x+y) 의 각 (x+y)(x+y) 중에서 xxnn개, yynrn-r개 선택하는 것과 같다. 따라서 조합 nCr_n C _rxrynrx^{r} y^{n-r} 의 계수가 되므로 (x+y)n=r=0nnCrxrynr (x+y)^{n} = \sum_{r=0}^{n} {_n C _r} x^{r} y^{n-r}