به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
280 بازدید
در دبیرستان توسط mansour (769 امتیاز)

اگر n مضرب مثبتی از ۶ باشد، آنگاه: $\binom{n}{۱}-۳ \binom{n}{۳}+۳^۲ \binom{n}{۵}-...=۰$ $ \binom{n}{1}- \frac{1}{3} \binom{n}{3}+ \frac{1}{3^2} \binom{n}{5}-...=0$

مرجع: کتاب حل مسئله از طریق مسئله تالیف لورن سی لارسن
توسط Elyas1 (4,505 امتیاز)
ویرایش شده توسط Elyas1
+1
@mansour زمانی که می گویید $ \binom{n}{k} $ در آن $k$ عدد صحیح نامنفی می باشد که حداکثر می تواند برابر با $n$ باشد نه بیشتر از آن!
اکنون به نظرتان دو تساوی ای که نوشتید چنین نکته ای را رعایت می کنند؟
توسط
به ازای n=6 که برقرار است. جملات مثبت و منفی از نظر اندازه برابرند و برابر ۲۰ اند.برای اثبات در حالت کلی شاید استفاده از فرمول های ترکیب و یا استقرا مفید باشد.

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,161 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ
 
بهترین پاسخ

قبل از هر چیز سمت چپ تساوی را $X$ بگیرید و توجه شود که ($n=6s \wedge s \in N$) و ارتباط انتخاب ها و توان $3$ در هر جمله به صورت $3^{ \frac{k-1}{2} } \binom{n}{k} $ است:

$3^{ \frac{k-1}{2} } \binom{n}{k}= \frac{1}{ \sqrt{3} } \sqrt{3} ^{k} \binom{n}{k} \Rightarrow X= \frac{1}{ \sqrt{3} } [ \binom{n}{1} \sqrt{3} - \binom{n}{3} \sqrt{3} ^3+ \binom{n}{5} \sqrt{3} ^5-...]$

حالا اتحادهای زیر را در نظر بگیرید:

$A=(1+ \sqrt{3} i)^n= \sum _{k=0}^n \binom{n}{k} ( \sqrt{3} i)^k$

$= \binom{n}{0} + \binom{n}{1} \sqrt{3} i+ \binom{n}{2} ( \sqrt{3} i)^2+ \binom{n}{3} ( \sqrt{3} i)^3+ \binom{n}{4} ( \sqrt{3} i)^4+ \binom{n}{5} ( \sqrt{3} i)^5+...$

$= \binom{n}{0} +\binom{n}{1} \sqrt{3} i- \binom{n}{2} \sqrt{3} ^2- \binom{n}{3} \sqrt{3} ^3i+ \binom{n}{4} \sqrt{3} ^4+ \binom{n}{5} \sqrt{3} ^5i-...$

$B=(1- \sqrt{3} i)^n= \sum _{k=0}^n (-1)^k\binom{n}{k} ( \sqrt{3} i)^k$

$= \binom{n}{0} - \binom{n}{1} \sqrt{3} i+ \binom{n}{2} ( \sqrt{3} i)^2- \binom{n}{3} ( \sqrt{3} i)^3+ \binom{n}{4} ( \sqrt{3} i)^4- \binom{n}{5} ( \sqrt{3} i)^5+...$

$= \binom{n}{0} -\binom{n}{1} \sqrt{3} i- \binom{n}{2} \sqrt{3} ^2+ \binom{n}{3} \sqrt{3} ^3i+ \binom{n}{4} \sqrt{3} ^4- \binom{n}{5} \sqrt{3} ^5i-...$

$ \Rightarrow A-B=2i[ \binom{n}{1} \sqrt{3} - \binom{n}{3} \sqrt{3} ^3+ \binom{n}{5} \sqrt{3} ^5-...]=2 \sqrt{3} iX$

$ \Rightarrow X= \frac{1}{2 \sqrt{3} i} [A-B]= \frac{1}{2 \sqrt{3} i} [(1+ \sqrt{3} i)^n-(1- \sqrt{3} i)^n]$

$= \frac{2^n}{2 \sqrt{3} i} [( \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} i)^{6s}-( \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2} i)^{6s}]$

$= \frac{2^n}{2 \sqrt{3} i}[(Cos60+iSin60)^{6s}-(Cos60-iSin60)^{6s}]= \frac{2^n}{2 \sqrt{3} i} [Cos360+iSin360)^s-(Cos360-iSin360)^s]$

$= \frac{2^n}{2 \sqrt{3} i} [(1+0i)^s-(1-0i)^s]= \frac{2^n}{2 \sqrt{3} i} [1-1]= \frac{2^n}{2 \sqrt{3} i} \times 0=0$

برای قسمت دوم طرفین تساوی اول را بر $3^ \frac{n-2}{2} $ تقسیم و از خواص $ \binom{n}{k} = \binom{n}{n-k} $ استفاده کنید.

$ \Box $

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...