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liugangufo

新虫 (初入文坛)

[求助] 涉及组合的方程

请问大牛,下面涉及高中组合知识的问题。证明:k,m,n为正整数, .
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
引理: (1-x)^(-p)= Sum_{k=0}^Infinity  C(p+k-1, k)*x^k.  引理的证明: 人艰不拆.

考虑到k-j和j的可交换顺序,不妨设 n>=m.
考虑函数(1-x^2)^{-m}*(1-x)^{-(n-m)}. 它的x^k系数来自(1-x)^{-n} * (1+x)^{-m}展开式, 等于
Sum_{j=0}^k C(n-1+k-j, k-j)*C(m-1+j,j)*(-1)^j, 就是我们想要的.
另一方面,  (1-x^2)^{-m}= Sum_{p=0}^Infinity  C(m+p-1, p)*x^{2p}, 系数都是非负整数;
当n-m>0时, (1-x)^{-(n-m)} 展开式中每一个次数x^i的系数都是正整数.
因此当n-m>0时, (1-x^2)^{-m}*(1-x)^{-(n-m)} 系数都是正整数.
当n-m=0时, (1-x^2)^{-m}是偶函数, 所以系数是零当且仅当x^k, k是奇数.
We_must_know. We_will_know.
2楼2013-11-26 05:35:57
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