14. 다음은 n이 소수일 때, 2nCn−2는 n2의 배수임을 증명한 것이다.
<증명>
(1+x)2n=k=0∑2n2nCkxk 에서 (가)의 계수는 2nCn이다.
한편 (1+x)n(1+x)n=(k=0∑nnCkxk)(k=0∑nnCn−kxn−k) 에서 (가)의 계수는 ∑k=0n(nCk⋅(나))이다.
따라서 2nCn=(nC0)2+(nC1)2+(nC2)2+⋯+(nCn)2이다.
그런데 n이 소수이므로 (다)인 자연수 k에 대하여 nCk는 n의 배수이다.
따라서 (다)인 자연수 k에 대하여 (nCk)2은 n2의 배수이고 nC0=nCn=1이므로 2nCn−2는 n2의 배수이다.
위 증명에서 (가), (나), (다)에 알맞은 것은? [3점]