# 第 436 題：二項式定理

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P1000-0436 · q-20261014-advance-20261109-r05-binomial-theorem-0061



## 原題與已知條件

commutative coefficient setting與n in natural including zero。操作=binomial-evaluation-identity；資料={"n":10,"x":0,"y":2}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — commutative coefficient setting與n in natural including zero。操作=binomial-evaluation-identity；資料={"n":10,"x":0,"y":2}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。





## 定義與適用範圍

n 為非負整數且 x、y 可交換；逐項 C(n,k)x^(n−k)y^k 加總，零次冪為 1。


- [mko-binomial-theorem](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-binomial-theorem/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

n=10≥0; multiplication commutes

操作後

group the finite product by the number of y choices

條件：無

每個因子選x或y，依選y的次數分組，係數先作整數計數。

步驟識別與依賴規則：commutative_product · 依賴：G001





S002 · calculation操作前

x+y := sum(0, 2)

操作後

x+y = 2

條件：無

先直接計算和。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S001





S003 · implies操作前

(x+y)^n: (2)^10

操作後

(x+y)^n = 1024

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S002





S004 · implies操作前

choose 0 positions out of 10

操作後

C(10,0)=3628800/(1·3628800)=1

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S003





S005 · implies操作前

x^10: (0)^10

操作後

x^10 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S004





S006 · implies操作前

y^0: (2)^0

操作後

y^0 = 1

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

C·x power (k=0) := mul(1, 0)

操作後

C·x power (k=0) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · calculation操作前

term[0] := mul(0, 1)

操作後

term[0] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007





S009 · implies操作前

choose 1 positions out of 10

操作後

C(10,1)=3628800/(1·362880)=10

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S008





S010 · implies操作前

x^9: (0)^9

操作後

x^9 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S009





S011 · implies操作前

y^1: (2)^1

操作後

y^1 = 2

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

C·x power (k=1) := mul(10, 0)

操作後

C·x power (k=1) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

term[1] := mul(0, 2)

操作後

term[1] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S012





S014 · implies操作前

choose 2 positions out of 10

操作後

C(10,2)=3628800/(2·40320)=45

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S013





S015 · implies操作前

x^8: (0)^8

操作後

x^8 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S014





S016 · implies操作前

y^2: (2)^2

操作後

y^2 = 4

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S015





S017 · calculation操作前

C·x power (k=2) := mul(45, 0)

操作後

C·x power (k=2) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S016





S018 · calculation操作前

term[2] := mul(0, 4)

操作後

term[2] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S017





S019 · implies操作前

choose 3 positions out of 10

操作後

C(10,3)=3628800/(6·5040)=120

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S018





S020 · implies操作前

x^7: (0)^7

操作後

x^7 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S019





S021 · implies操作前

y^3: (2)^3

操作後

y^3 = 8

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S020





S022 · calculation操作前

C·x power (k=3) := mul(120, 0)

操作後

C·x power (k=3) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S021





S023 · calculation操作前

term[3] := mul(0, 8)

操作後

term[3] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S022





S024 · implies操作前

choose 4 positions out of 10

操作後

C(10,4)=3628800/(24·720)=210

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S023





S025 · implies操作前

x^6: (0)^6

操作後

x^6 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S024





S026 · implies操作前

y^4: (2)^4

操作後

y^4 = 16

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S025





S027 · calculation操作前

C·x power (k=4) := mul(210, 0)

操作後

C·x power (k=4) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S026





S028 · calculation操作前

term[4] := mul(0, 16)

操作後

term[4] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S027





S029 · implies操作前

choose 5 positions out of 10

操作後

C(10,5)=3628800/(120·120)=252

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S028





S030 · implies操作前

x^5: (0)^5

操作後

x^5 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S029





S031 · implies操作前

y^5: (2)^5

操作後

y^5 = 32

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S030





S032 · calculation操作前

C·x power (k=5) := mul(252, 0)

操作後

C·x power (k=5) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S031





S033 · calculation操作前

term[5] := mul(0, 32)

操作後

term[5] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S032





S034 · implies操作前

choose 6 positions out of 10

操作後

C(10,6)=3628800/(720·24)=210

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S033





S035 · implies操作前

x^4: (0)^4

操作後

x^4 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S034





S036 · implies操作前

y^6: (2)^6

操作後

y^6 = 64

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S035





S037 · calculation操作前

C·x power (k=6) := mul(210, 0)

操作後

C·x power (k=6) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S036





S038 · calculation操作前

term[6] := mul(0, 64)

操作後

term[6] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S037





S039 · implies操作前

choose 7 positions out of 10

操作後

C(10,7)=3628800/(5040·6)=120

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S038





S040 · implies操作前

x^3: (0)^3

操作後

x^3 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S039





S041 · implies操作前

y^7: (2)^7

操作後

y^7 = 128

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S040





S042 · calculation操作前

C·x power (k=7) := mul(120, 0)

操作後

C·x power (k=7) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S041





S043 · calculation操作前

term[7] := mul(0, 128)

操作後

term[7] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S042





S044 · implies操作前

choose 8 positions out of 10

操作後

C(10,8)=3628800/(40320·2)=45

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S043





S045 · implies操作前

x^2: (0)^2

操作後

x^2 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S044





S046 · implies操作前

y^8: (2)^8

操作後

y^8 = 256

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S045





S047 · calculation操作前

C·x power (k=8) := mul(45, 0)

操作後

C·x power (k=8) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S046





S048 · calculation操作前

term[8] := mul(0, 256)

操作後

term[8] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S047





S049 · implies操作前

choose 9 positions out of 10

操作後

C(10,9)=3628800/(362880·1)=10

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S048





S050 · implies操作前

x^1: (0)^1

操作後

x^1 = 0

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S049





S051 · implies操作前

y^9: (2)^9

操作後

y^9 = 512

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S050





S052 · calculation操作前

C·x power (k=9) := mul(10, 0)

操作後

C·x power (k=9) = 0

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S051





S053 · calculation操作前

term[9] := mul(0, 512)

操作後

term[9] = 0

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S052





S054 · implies操作前

choose 10 positions out of 10

操作後

C(10,10)=3628800/(3628800·1)=1

條件：無

選取 k 個位置的每個子集只計一次；除掉兩組內部排列後得到整數係數。

步驟識別與依賴規則：subset_count · 依賴：G001, S053





S055 · implies操作前

x^0: (0)^0

操作後

x^0 = 1

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S054





S056 · implies操作前

y^10: (2)^10

操作後

y^10 = 1024

條件：無

以非負整數次的有限乘積計算；零次為乘法單位元。

步驟識別與依賴規則：integer_power · 依賴：G001, S055





S057 · calculation操作前

C·x power (k=10) := mul(1, 1)

操作後

C·x power (k=10) = 1

條件：無

先把係數乘上x項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S056





S058 · calculation操作前

term[10] := mul(1, 1024)

操作後

term[10] = 1024

條件：無

再乘y項，保留負底數的整個括號。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S057





S059 · calculation操作前

expanded sum := sum(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1024)

操作後

expanded sum = 1024

條件：無

所有k都已列出，逐項加總，不只取首尾項。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S058





S060 · implies操作前

direct=1024; expanded=1024

操作後

identity holds: 是

條件：無

兩條計算路徑一致，核對本題的有限二項恆等式。

步驟識別與依賴規則：finite_expansion_evaluation · 依賴：G001, S059









## 逐步反向核對


- S060 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S059 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 expanded sum，不以小數近似替代。
- S058 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[10]，不以小數近似替代。
- S057 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=10)，不以小數近似替代。
- S056 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S055 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S054 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S053 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[9]，不以小數近似替代。
- S052 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=9)，不以小數近似替代。
- S051 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S050 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S049 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S048 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[8]，不以小數近似替代。
- S047 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=8)，不以小數近似替代。
- S046 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S045 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S044 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S043 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[7]，不以小數近似替代。
- S042 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=7)，不以小數近似替代。
- S041 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S040 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S039 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S038 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[6]，不以小數近似替代。
- S037 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=6)，不以小數近似替代。
- S036 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S035 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S034 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[5]，不以小數近似替代。
- S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=5)，不以小數近似替代。
- S031 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S030 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S029 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[4]，不以小數近似替代。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=4)，不以小數近似替代。
- S026 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S025 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S024 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[3]，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=3)，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S020 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S019 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[2]，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=2)，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S015 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S014 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[1]，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=1)，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S010 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S009 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[0]，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=0)，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S005 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S004 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S003 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 x+y，不以小數近似替代。
- S001 · premise_and_result_audit — 係數先在整數中計數；不在一般係數環中除以可能不可逆的階乘。





## 結論

(10, 0, 2, 1024, 1024, 是)

上述完整代值與條件核對得到原題答案；欄位次序及真假標記保持原始合約。





## 本題覆核與來源綁定

覆核日期：2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣；原來的候選狀態屬於來源歷史，不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
- input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
- original question SHA-256: 6766ab6818646eaa98c8d0dd1e4ecfed49267b24326bc932a81a6320030ce10f
- candidate record SHA-256: c0937a73179433ab08e4ba925e1bceaa10ce7495c16db8a44962237de4cc88b8
- semantic review receipt SHA-256: 6c2c6d46aded7582a11ac41a8c0b3bdde2669a53bdb6e796eea2039994a02772
- question-first witness SHA-256: 77e43898df9efdbf8094ad81fe4ab91cf4b4bd82f481eb9b4699b73cb4da612b
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261109-r05-binomial-theorem-0061.json)




