به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
867 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)

مجموع زیر را بیابید: $$ \sum_{i=0}^{n-1} \sum_{j=i+1}^{n+1} \binom{n+1}{j} \binom{n}{i} $$

2 پاسخ

+4 امتیاز
توسط saderi7 (7,860 امتیاز)

$$u_n=\sum_{i=0}^{n-1}\sum_{j=i+1}^{n+1} {n+1\choose j}{n\choose i}=\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}\sum_{j=i+1}^{n+1} {n+1\choose j}$$

$$u_{n+1}=\sum_{i=0}^{n}\left[{n\choose i}+{n\choose i-1}\right]\sum_{j=i+1}^{n+2} \left[{n+1\choose j}+{n+1\choose j-1}\right]$$ $u_{n+1}=a_n+b_n+c_n+d_n$

$$a_n=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}\sum_{j=i+1}^{n+2} {n+1\choose j}=1+\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}\sum_{j=i+1}^{n+1} {n+1\choose j}=1+u_n$$

$$b_n=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}\sum_{j=i+1}^{n+2} {n+1\choose j-1}=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}\sum_{j=i}^{n+1} {n+1\choose j}\\=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i}+\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}\sum_{j=i+1}^{n+1} {n+1\choose j}\\=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i}+u_n+1$$ $$c_n=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i-1}\sum_{j=i+1}^{n+2} {n+1\choose j}=\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}\sum_{j=i+2}^{n+1} {n+1\choose j}\\=u_n-\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}{n+1\choose i+1}$$ $$d_n=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i-1}\sum_{j=i+1}^{n+2} {n+1\choose j-1}=\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}\sum_{j=i+2}^{n+2} {n+1\choose j-1}\\=\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}\sum_{j=i+1}^{n+1} {n+1\choose j}=u_n$$

,

$$u_{n+1}=4u_n+2+\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i}-\sum_{i=0}^{n-1}{n\choose i}{n+1\choose i+1}\\=4u_n+3+\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i}-\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i+1}$$

Vandermonde's identity:

$$\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i}=\sum_{i=0}^{n}{n\choose i}{n+1\choose i+1}={2n+1\choose n+1}$$


$u_{n+1}=4u_n+3$, $u_1=3$ ($u_0=0$ ). $u_n=4^n-1$.

توسط کیوان عباس زاده (3,110 امتیاز)
+1
آفرین! البته من یک راه حل دیگری داشتم اما این راه حل هم خیلی زیباست.
+1 امتیاز
توسط saderi7 (7,860 امتیاز)

برای $i=0$

داریم$${n+1\choose1}+\dots+{n+1\choose n+1}=2^{n+1}-1$$

برای $n$ (فرد) $$2^{n+1}-1+2^{n+1}\frac{2^n-2}{2}=4^n-1$$ $n$ (زوج) $i$ $${n\choose n/2}\left({n+1\choose n/2+1}+\dots+{n+1\choose n+1}\right)=\frac{1}{2}{n\choose n/2}2^{n+1}$$

$$2^{n+1}-1+2^{n+1}\frac{2^n-2}{2}=4^n-1$$

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.
...