همان طور که می دانیم برای یک مجموعه ی n عضوی،تعداد زیر مجموعه های ۲ عضوی عبارت است از: .موضوعی که در این مقاله در پی آن هستیم عبارت است از این که اگر تعداد زیر مجموعههای ۲ عضوی یک مجموعه برابر mباشد،مجموعه چند عضو دارد؟
ادعا می کنیم که تعداد اعضای مجموعه،طبق فرمول به دست می آید.(توجه داریم که مجموعه ی m ها زیر مجموعه ی سره ای از اعداد طبیعی است،به عنوان مثال تعداد زیر مجموعه های ۲ عضوی هیچ مجموعه ای نمی تواند برابر 7 باشد.)
اثبات:در واقع باید ثابت کنیم جواب معادلهی برابر است.
با استفاده از معادله ی داریم:.
بنابراین هدف ما این است که ثابت کنیم:.
اثبات:ابتدا نشان میدهیم:،برای این منظور از نامساویبرای استفاده میکنیم.
از طرفی:
از نامساوی (۲) خواهیم داشت:.
از نامساوی اخیر و نامساوی (۱) نتیجه می شود که:.
با توجه به این که عددی صحیح است و با استفاده از خاصیت تابع جز صحیح خواهیم داشت:.و این یعنی جواب معادله ی برابر است با:.