이항정리The Binomial Theorem · 문제집Worksheet
이름Name: ______________________ 날짜Date: ______________________
문제Problem 1
몸풀기Warm-up
이항정리로 (a+b)4를 전개하여라.
Expand (a+b)4 by the binomial theorem.
문제Problem 2
몸풀기Warm-up
(x+1)5의 전개에서 x2의 계수를 구하여라.
Find the coefficient of x2 in (x+1)5.
문제Problem 3
몸풀기Warm-up
파스칼의 삼각형에서 5행이 1,5,10,10,5,1이다. 6행을 만들어라.
Row 5 of Pascal's triangle is 1,5,10,10,5,1. Build row 6.
문제Problem 4
핵심Core
이항정리
(a+b)n=k=0∑nnCkan−kbk
를 "항 선택" 논증으로 증명하여라.
Prove the binomial theorem
(a+b)n=k=0∑nnCkan−kbk
by the "term selection" argument.
문제Problem 5
핵심Core
파스칼의 규칙
nCk=n−1Ck−1+n−1Ck
를 조합적으로(선택의 분류로) 증명하여라.
Prove Pascal's rule
nCk=n−1Ck−1+n−1Ck
combinatorially (by classifying selections).
문제Problem 6
핵심Core
(x+2)5의 전개에서 x3의 계수를 구하여라.
Find the coefficient of x3 in the expansion of (x+2)5.
문제Problem 7
핵심Core
(2x−y)4의 전개에서 x2y2의 계수를 구하여라.
Find the coefficient of x2y2 in (2x−y)4.
문제Problem 8
핵심Core
(x2+x1)6의 전개에서 상수항을 구하여라.
Find the constant term of (x2+x1)6.
문제Problem 9
도전Challenge
이항정리에 대입하여
nC0+nC1+⋯+nCn=2n
을 증명하고, 이 식을 "부분집합 세기"로 다시 해석하여라.
By substituting into the binomial theorem, prove
nC0+nC1+⋯+nCn=2n,
then reinterpret the identity as a count of subsets.
문제Problem 10
도전Challenge
n≥1일 때
nC0−nC1+nC2−⋯+(−1)nnCn=0
임을 증명하고, 이로부터 "짝수 크기 부분집합의 수 = 홀수 크기 부분집합의 수 =2n−1"를 끌어내어라.
For n≥1, prove
nC0−nC1+nC2−⋯+(−1)nnCn=0,
and deduce that the even-sized subsets and odd-sized subsets are equally many — 2n−1 each.
문제Problem 11
도전Challenge
이항정리로 1.0110을 소수 넷째 자리까지 어림하여라.
Use the binomial theorem to estimate 1.0110 to four decimal places.
문제Problem 12
경시Contest
(1+x)10의 전개에서 가장 큰 계수를 구하여라 — 왜 그 자리인지 이유와 함께.
Find the largest coefficient in the expansion of (1+x)10 — with the reason it sits where it does.
문제Problem 13
경시Contest
하키스틱 항등식의 한 사례
2C2+3C2+4C2+5C2+6C2=7C3
을 "가장 큰 원소로 분류"하는 세기로 증명하여라.
Prove this case of the hockey-stick identity,
2C2+3C2+4C2+5C2+6C2=7C3,
by counting with a "classify by largest element" argument.