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第1問

正の整数 n に対し、x と y が非負整数で x+y<n を満たす点 (x,y) 全体を T とする。T の各点を赤または青に塗り、(x,y) が赤なら、第一座標が x 以下、第二座標が y 以下のすべての点も赤とする。x 座標が互いに異なる n 個の青点の選び方を A、y 座標が互いに異なる n 個の青点の選び方を B とする。A=B を証明せよ。 nn TT (x,y)(x,y) xx yy x+y<nx+y<n TT (x,y)(x,y) TT xx yy AA nn xx BB nn yy A=BA=B
ステップ 3/3: 積を取る
ざっくり言うと

等しい多重集合から二つの積の等式を得る。

A=∏x=0n−1ax=∏y=0n−1by=BA=\prod_{x=0}^{n-1}a_x=\prod_{y=0}^{n-1}b_y=B
詳しい解説

異なる 座標を持つ選び方は各列から一つずつ選ぶことであり、異なる 座標の場合は各行から一つずつ選ぶことである。多重集合が等しいため、 となる。 xx yy A=BA=B