# 第 447 題：二項式定理

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P1000-0447 · q-20261014-advance-20261109-r05-binomial-theorem-0072



## 原題與已知條件

commutative coefficient setting與n in natural including zero。操作=binomial-evaluation-identity；資料={"n":21,"x":-3,"y":1}。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":21,"x":-3,"y":1}。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=21≥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(-3, 1)

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)^21

操作後

(x+y)^n = -2097152

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 21

操作後

C(21,0)=51090942171709440000/(1·51090942171709440000)=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^21: (-3)^21

操作後

x^21 = -10460353203

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: (1)^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, -10460353203)

操作後

C·x power (k=0) = -10460353203

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(-10460353203, 1)

操作後

term[0] = -10460353203

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 21

操作後

C(21,1)=51090942171709440000/(1·2432902008176640000)=21

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^20: (-3)^20

操作後

x^20 = 3486784401

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: (1)^1

操作後

y^1 = 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, S010





S012 · calculation操作前

C·x power (k=1) := mul(21, 3486784401)

操作後

C·x power (k=1) = 73222472421

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(73222472421, 1)

操作後

term[1] = 73222472421

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 21

操作後

C(21,2)=51090942171709440000/(2·121645100408832000)=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, S013





S015 · implies操作前

x^19: (-3)^19

操作後

x^19 = -1162261467

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: (1)^2

操作後

y^2 = 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, S015





S017 · calculation操作前

C·x power (k=2) := mul(210, -1162261467)

操作後

C·x power (k=2) = -244074908070

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(-244074908070, 1)

操作後

term[2] = -244074908070

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 21

操作後

C(21,3)=51090942171709440000/(6·6402373705728000)=1330

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^18: (-3)^18

操作後

x^18 = 387420489

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: (1)^3

操作後

y^3 = 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, S020





S022 · calculation操作前

C·x power (k=3) := mul(1330, 387420489)

操作後

C·x power (k=3) = 515269250370

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(515269250370, 1)

操作後

term[3] = 515269250370

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 21

操作後

C(21,4)=51090942171709440000/(24·355687428096000)=5985

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^17: (-3)^17

操作後

x^17 = -129140163

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: (1)^4

操作後

y^4 = 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, S025





S027 · calculation操作前

C·x power (k=4) := mul(5985, -129140163)

操作後

C·x power (k=4) = -772903875555

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(-772903875555, 1)

操作後

term[4] = -772903875555

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 21

操作後

C(21,5)=51090942171709440000/(120·20922789888000)=20349

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^16: (-3)^16

操作後

x^16 = 43046721

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: (1)^5

操作後

y^5 = 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, S030





S032 · calculation操作前

C·x power (k=5) := mul(20349, 43046721)

操作後

C·x power (k=5) = 875957725629

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(875957725629, 1)

操作後

term[5] = 875957725629

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 21

操作後

C(21,6)=51090942171709440000/(720·1307674368000)=54264

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^15: (-3)^15

操作後

x^15 = -14348907

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: (1)^6

操作後

y^6 = 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, S035





S037 · calculation操作前

C·x power (k=6) := mul(54264, -14348907)

操作後

C·x power (k=6) = -778629089448

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(-778629089448, 1)

操作後

term[6] = -778629089448

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 21

操作後

C(21,7)=51090942171709440000/(5040·87178291200)=116280

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^14: (-3)^14

操作後

x^14 = 4782969

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: (1)^7

操作後

y^7 = 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, S040





S042 · calculation操作前

C·x power (k=7) := mul(116280, 4782969)

操作後

C·x power (k=7) = 556163635320

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(556163635320, 1)

操作後

term[7] = 556163635320

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 21

操作後

C(21,8)=51090942171709440000/(40320·6227020800)=203490

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^13: (-3)^13

操作後

x^13 = -1594323

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: (1)^8

操作後

y^8 = 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, S045





S047 · calculation操作前

C·x power (k=8) := mul(203490, -1594323)

操作後

C·x power (k=8) = -324428787270

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(-324428787270, 1)

操作後

term[8] = -324428787270

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 21

操作後

C(21,9)=51090942171709440000/(362880·479001600)=293930

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^12: (-3)^12

操作後

x^12 = 531441

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: (1)^9

操作後

y^9 = 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, S050





S052 · calculation操作前

C·x power (k=9) := mul(293930, 531441)

操作後

C·x power (k=9) = 156206453130

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(156206453130, 1)

操作後

term[9] = 156206453130

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 21

操作後

C(21,10)=51090942171709440000/(3628800·39916800)=352716

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^11: (-3)^11

操作後

x^11 = -177147

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: (1)^10

操作後

y^10 = 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, S055





S057 · calculation操作前

C·x power (k=10) := mul(352716, -177147)

操作後

C·x power (k=10) = -62482581252

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(-62482581252, 1)

操作後

term[10] = -62482581252

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 · implies操作前

choose 11 positions out of 21

操作後

C(21,11)=51090942171709440000/(39916800·3628800)=352716

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, S058





S060 · implies操作前

x^10: (-3)^10

操作後

x^10 = 59049

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, S059





S061 · implies操作前

y^11: (1)^11

操作後

y^11 = 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, S060





S062 · calculation操作前

C·x power (k=11) := mul(352716, 59049)

操作後

C·x power (k=11) = 20827527084

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, S061





S063 · calculation操作前

term[11] := mul(20827527084, 1)

操作後

term[11] = 20827527084

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, S062





S064 · implies操作前

choose 12 positions out of 21

操作後

C(21,12)=51090942171709440000/(479001600·362880)=293930

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, S063





S065 · implies操作前

x^9: (-3)^9

操作後

x^9 = -19683

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, S064





S066 · implies操作前

y^12: (1)^12

操作後

y^12 = 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, S065





S067 · calculation操作前

C·x power (k=12) := mul(293930, -19683)

操作後

C·x power (k=12) = -5785424190

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, S066





S068 · calculation操作前

term[12] := mul(-5785424190, 1)

操作後

term[12] = -5785424190

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, S067





S069 · implies操作前

choose 13 positions out of 21

操作後

C(21,13)=51090942171709440000/(6227020800·40320)=203490

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, S068





S070 · implies操作前

x^8: (-3)^8

操作後

x^8 = 6561

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, S069





S071 · implies操作前

y^13: (1)^13

操作後

y^13 = 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, S070





S072 · calculation操作前

C·x power (k=13) := mul(203490, 6561)

操作後

C·x power (k=13) = 1335097890

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, S071





S073 · calculation操作前

term[13] := mul(1335097890, 1)

操作後

term[13] = 1335097890

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, S072





S074 · implies操作前

choose 14 positions out of 21

操作後

C(21,14)=51090942171709440000/(87178291200·5040)=116280

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, S073





S075 · implies操作前

x^7: (-3)^7

操作後

x^7 = -2187

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, S074





S076 · implies操作前

y^14: (1)^14

操作後

y^14 = 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, S075





S077 · calculation操作前

C·x power (k=14) := mul(116280, -2187)

操作後

C·x power (k=14) = -254304360

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, S076





S078 · calculation操作前

term[14] := mul(-254304360, 1)

操作後

term[14] = -254304360

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, S077





S079 · implies操作前

choose 15 positions out of 21

操作後

C(21,15)=51090942171709440000/(1307674368000·720)=54264

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, S078





S080 · implies操作前

x^6: (-3)^6

操作後

x^6 = 729

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, S079





S081 · implies操作前

y^15: (1)^15

操作後

y^15 = 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, S080





S082 · calculation操作前

C·x power (k=15) := mul(54264, 729)

操作後

C·x power (k=15) = 39558456

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, S081





S083 · calculation操作前

term[15] := mul(39558456, 1)

操作後

term[15] = 39558456

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, S082





S084 · implies操作前

choose 16 positions out of 21

操作後

C(21,16)=51090942171709440000/(20922789888000·120)=20349

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, S083





S085 · implies操作前

x^5: (-3)^5

操作後

x^5 = -243

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, S084





S086 · implies操作前

y^16: (1)^16

操作後

y^16 = 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, S085





S087 · calculation操作前

C·x power (k=16) := mul(20349, -243)

操作後

C·x power (k=16) = -4944807

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, S086





S088 · calculation操作前

term[16] := mul(-4944807, 1)

操作後

term[16] = -4944807

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, S087





S089 · implies操作前

choose 17 positions out of 21

操作後

C(21,17)=51090942171709440000/(355687428096000·24)=5985

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, S088





S090 · implies操作前

x^4: (-3)^4

操作後

x^4 = 81

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, S089





S091 · implies操作前

y^17: (1)^17

操作後

y^17 = 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, S090





S092 · calculation操作前

C·x power (k=17) := mul(5985, 81)

操作後

C·x power (k=17) = 484785

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, S091





S093 · calculation操作前

term[17] := mul(484785, 1)

操作後

term[17] = 484785

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, S092





S094 · implies操作前

choose 18 positions out of 21

操作後

C(21,18)=51090942171709440000/(6402373705728000·6)=1330

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, S093





S095 · implies操作前

x^3: (-3)^3

操作後

x^3 = -27

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, S094





S096 · implies操作前

y^18: (1)^18

操作後

y^18 = 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, S095





S097 · calculation操作前

C·x power (k=18) := mul(1330, -27)

操作後

C·x power (k=18) = -35910

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, S096





S098 · calculation操作前

term[18] := mul(-35910, 1)

操作後

term[18] = -35910

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, S097





S099 · implies操作前

choose 19 positions out of 21

操作後

C(21,19)=51090942171709440000/(121645100408832000·2)=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, S098





S100 · implies操作前

x^2: (-3)^2

操作後

x^2 = 9

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, S099





S101 · implies操作前

y^19: (1)^19

操作後

y^19 = 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, S100





S102 · calculation操作前

C·x power (k=19) := mul(210, 9)

操作後

C·x power (k=19) = 1890

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, S101





S103 · calculation操作前

term[19] := mul(1890, 1)

操作後

term[19] = 1890

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, S102





S104 · implies操作前

choose 20 positions out of 21

操作後

C(21,20)=51090942171709440000/(2432902008176640000·1)=21

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, S103





S105 · implies操作前

x^1: (-3)^1

操作後

x^1 = -3

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, S104





S106 · implies操作前

y^20: (1)^20

操作後

y^20 = 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, S105





S107 · calculation操作前

C·x power (k=20) := mul(21, -3)

操作後

C·x power (k=20) = -63

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, S106





S108 · calculation操作前

term[20] := mul(-63, 1)

操作後

term[20] = -63

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, S107





S109 · implies操作前

choose 21 positions out of 21

操作後

C(21,21)=51090942171709440000/(51090942171709440000·1)=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, S108





S110 · implies操作前

x^0: (-3)^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, S109





S111 · implies操作前

y^21: (1)^21

操作後

y^21 = 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, S110





S112 · calculation操作前

C·x power (k=21) := mul(1, 1)

操作後

C·x power (k=21) = 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, S111





S113 · calculation操作前

term[21] := mul(1, 1)

操作後

term[21] = 1

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, S112





S114 · calculation操作前

expanded sum := sum(-10460353203, 73222472421, -244074908070, 515269250370, -772903875555, 875957725629, -778629089448, 556163635320, -324428787270, 156206453130, -62482581252, 20827527084, -5785424190, 1335097890, -254304360, 39558456, -4944807, 484785, -35910, 1890, -63, 1)

操作後

expanded sum = -2097152

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, S113





S115 · implies操作前

direct=-2097152; expanded=-2097152

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, S114









## 逐步反向核對


- S115 · 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。
- S114 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 expanded sum，不以小數近似替代。
- S113 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[21]，不以小數近似替代。
- S112 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=21)，不以小數近似替代。
- S111 · 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。
- S110 · 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。
- S109 · 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。
- S108 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[20]，不以小數近似替代。
- S107 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=20)，不以小數近似替代。
- S106 · 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。
- S105 · 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。
- S104 · 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。
- S103 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[19]，不以小數近似替代。
- S102 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=19)，不以小數近似替代。
- S101 · 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。
- S100 · 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。
- S099 · 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。
- S098 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[18]，不以小數近似替代。
- S097 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=18)，不以小數近似替代。
- S096 · 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。
- S095 · 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。
- S094 · 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。
- S093 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[17]，不以小數近似替代。
- S092 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=17)，不以小數近似替代。
- S091 · 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。
- S090 · 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。
- S089 · 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。
- S088 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[16]，不以小數近似替代。
- S087 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=16)，不以小數近似替代。
- S086 · 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。
- S085 · 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。
- S084 · 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。
- S083 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[15]，不以小數近似替代。
- S082 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=15)，不以小數近似替代。
- S081 · 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。
- S080 · 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。
- S079 · 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。
- S078 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[14]，不以小數近似替代。
- S077 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=14)，不以小數近似替代。
- S076 · 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。
- S075 · 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。
- S074 · 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。
- S073 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[13]，不以小數近似替代。
- S072 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=13)，不以小數近似替代。
- S071 · 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。
- S070 · 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。
- S069 · 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。
- S068 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[12]，不以小數近似替代。
- S067 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=12)，不以小數近似替代。
- S066 · 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。
- S065 · 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。
- S064 · 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。
- S063 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 term[11]，不以小數近似替代。
- S062 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 C·x power (k=11)，不以小數近似替代。
- S061 · 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。
- 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 — 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。
- 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

(21, -3, 1, -2097152, -2097152, 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: e72fc10a85582e34722a507e146f0c3a3ffd52da34143214e313e32084615f00
- candidate record SHA-256: dffd5d2336c004dea7b46629a99de01d9578b021fe9dfad82d3f1147dcca542f
- 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-0072.json)




