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二项式展开式系数加起来都等于几,你搞懂了吗?

根据二项式定理,对于任意实数 \(a\) 和 \(b\),以及非负整数 \(n\),二项式展开式 \((a + b)^n\) 可以表示为:

\[

(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k

\]

其中,\(\binom{n}{k}\) 是二项式系数,表示从 \(n\) 个元素中选取 \(k\) 个元素的组合数,计算公式为:

\[

\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}

\]

二项式展开式系数加起来的总和等于 \(2^n\)。这是因为如果我们令 \(a = 1\) 和 \(b = 1\),则二项式展开式变为:

\[

(1 + 1)^n = 2^n

\]

根据二项式定理,这可以展开为:

\[

2^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} 1^{n-k} 1^k = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k}

\]

这意味着二项式展开式中所有系数的和等于 \(2^n\)。这个性质在组合数学中非常有用,因为它提供了一种计算组合数总和的简便方法。例如,当 \(n = 3\) 时,\((a + b)^3\) 的展开式为:

\[

(a + b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3

\]

二项式系数为 \(1, 3, 3, 1\),它们的和为 \(1 + 3 + 3 + 1 = 8\),而 \(2^3 = 8\),验证了这一性质。因此,二项式展开式系数加起来的总和确实等于 \(2^n\)。