Please proof by two kind of method
Exercise[latex]\hspace{0.5cm}[/latex]Please proof by two kind of method
[latex]3\left(\sum\limits_{k=1}^n\frac{k(k+1)}{2}\right)^3=\sum\limits_{k=1}^n\left(\frac{k(k+1)}{2}\right)^3+2\sum\limits_{k=1}^n\left(\frac{k(k+1)}{2}\right)^4[/latex]
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是不是哪里写错啦!?
可能你把指数的位置看错了。问题没错。
数学归纳法应该算一个。
果然!so sorry!
用归纳法(暂时只会这个)验证了一下,细节就不写了,大家都会的。
问题是:右边式子第一项应该是负号?
直接计算也可以,不过计算量颇大。。。

恒等式.png
@i维数 的计算功力深厚无比,大赞。
我捣鼓一个几乎不需要计算的思路,画蛇添足哈。
假设有m串糖葫芦,每串上有(n+2)个山楂, 楼主可以在每串上随便挑三颗吃,于是有
[latex]{\binom{n+2}{3}}^m[/latex]种吃法。
当然,我们可以假定在这m串中,最大的序号等于(k+2), 其中1<=k<=n. 那么会有m种子情况。
情况一,m串的最大序号都等于(k+2), 那么每串可以挑的吃法只剩下[latex]\binom{k+1}{2}[/latex]了, 于是情况一总共有[latex]{\binom{k+1}{2}}^m[/latex]种。
情况二, m串中恰好有(m-1)串的最大序号等于(k+2). 那么先挑一串最大序号小于等于(k+1)的,该串有 [latex]\binom{k+1}{3}[/latex]种吃法,剩下的每串均有[latex]\binom{k+1}{2}[/latex]。 于是情况二总共有[latex]\binom{m}{1}\cdot \binom{k+1}{3}\cdot {\binom{k+1}{2}}^{m-1}[/latex]种。
。。。
情况j, m串中恰好有(m-j+1)串的最大序号等于(k+2), 有上面分析,这种情况下有[latex]\binom{m}{j-1}\cdot {\binom{k+1}{3}}^{j-1}\cdot {\binom{k+1}{2}}^{m-j+1}[/latex]种吃法。
换句话说,有组合恒等式
[latex]{\binom{n+2}{3}}^m=\sum_{k=1}^{n}\sum_{j=0}^{m-1}\binom{m}{j}{\binom{k+1}{3}}^{j} {\binom{k+1}{2}}^{m-j}[/latex]
注意到[latex]\binom{k+1}{3}=\binom{k+1}{2}\frac{k-1}{3}[/latex], 恒等式还可以写成
[latex]{\binom{n+2}{3}}^m=\sum_{k=1}^{n}{\binom{k+1}{2}}^{m}\sum_{j=0}^{m-1}\binom{m}{j}\left(\frac{k-1}{3}\right)^{j} [/latex]
让m=1, 就有[latex]\sum_{k=1}^n \frac{n(n+1)}{2}=\binom{n+2}{3}[/latex];
让m=3, 就有[latex]{\binom{n+2}{3}}^3=\sum_{k=1}^{n}{\binom{k+1}{2}}^{3}\frac{k^2+k+1}{3} [/latex]
这经过变形, 恰好就是 @Edstrayer 版主大神 的恒等式
,
真是汗颜呐。。。我的计算都是在软件的辅助下完成的。。反倒是大神你的方法真是绝妙!这构造组合模型的方法太难想到啦,大神你是怎么想到这样证明的?