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二項定理

数理設計研究所 Hal.T 2002/11/01

 本論は二項定理の説明ではなく、自力で「ずさんな」証明を試みるものなのです。まっとうな証明が必要な方は別の偉い人のページを捜してください。


(A+B)N は N が0、1、2、、、、と増えていくと以下のようになる

N (A+B)N
0 1
1 A+B
2 A2+2AB+B2
3 A3+3A2B+3AB2+B3

係数だけ書き出せば

↓となることが手間をいとわなければわかるだろう。問題はNに対して各係数の値がどうなるか?

N 係数表示 項数
0 1 1
1 1 1 2
2 1 2 1 3
3 1 3 3 1 4
4 1 4 6 4 1 5
5 1 5 10 10 5 1 6
6 1 6 15 20 15 6 1 7
7 1 7 21 35 35 21 7 1 8

 項数はN+1になる。ここで左から順に係数番号をつけることにする。N=3では左から3,2,1,0とゼロまで番号に含めるとすれば係数番号はNから始まりゼロに終わることになる。
 任意のNの場合に係数をK添え字をMとすれば KM がいくつになるかがわかればよいことになる。毎回計算するのは厄介でくたびれるので、表の周期性より、Nが7の時の係数を知りたいならば、上にあるN=6の2つの係数を足して間に置けば良いらしい。N=6のときはN=5、、以下繰り返すことでわかるだろう。つまり

MがN〜0の間の値を取るとして

K(N)M をN=7のときのM番目の係数とすると

K(N)M = K(N-1)M + K(N-1)M+1 MがN〜1の間の値を取るとして 【例外 K(N)0 = 1】

では  K(N-1)M は
K(N-1)M = K(N-2)M + K(N-2)M+1 MがN-1〜1の間の値を取るとして 【例外 K(N-1)0 = 1】

さらに  K(N-2)M は
K(N-2)M = K(N-3)M + K(N-3)M+1 MがN-2〜1の間の値を取るとして 【例外 K(N-2)0 = 1】

ここまででいいから代入してみよう

K(N)M = K(N-1)M + K(N-1)M+1 MがN〜1の間の値を取るとして 【例外 K(N)0 = 1】
K(N)M = K(N-2)M + K(N-2)M+1 + K(N-2)M+1 + K(N-2)M+2 
K(N)M = K(N-2)M + 2K(N-2)M+1 + K(N-2)M+2 

K(N)M = K(N-3)M + K(N-3)M+1 + 2(K(N-3)M+1 + K(N-3)M+2) + K(N-3)M+2 + K(N-3)M+3
K(N)M = K(N-3)M + 3K(N-3)M+1 + 3K(N-3)M+2 + K(N-3)M+3
結局何の事は無い、またもや同じ三角構造をとることになる