『二項係数 Part2』

『二項係数 Part2』


● 『トランプの色あて』 の解答の副産物としての問題です。

二項係数を C(n, r) で表す。
また,非負整数 n,r に対して B(n, r) を次の式で定義する。
B(0, r) =  1(r≧0)
B(n, r) =  B(n-1, r+1) + B(n, r-1)(n>0,r>0 のとき)
B(n-1, r+1)(n>0,r=0 のとき)

【問題1】

 任意の非負整数 n,r に対して,次の式が成立することを証明せよ。
B(n, r) =  r+1
 n+r+1 
 C(2n+r, n)

【問題2】

 任意の非負整数 n,u,v に対して,次の式が成立することを証明せよ。
ΣB(i, u) B(j, v) = B(n, u+v+1)
i+j=n

【問題3】

 任意の自然数 n に対して,次の式が成り立つことを証明せよ。
(1)  n
Σ
k=1
 C(2n-k-1, n-1) = C(2n-1, n-1)
(2)  n
Σ
k=1
 k C(2n-k-1, n-1) = n B(n-1, 1) = C(2n, n-1)
(3)  n
Σ
k=1
 k2 C(2n-k-1, n-1) = n B(n-1, 2) =  3n
 n+2 
  C(2n, n-1)


【問題4】

 任意の自然数 n に対して,次の式が成り立つことを証明せよ。
(1)  n
Σ
k=1
 2k C(2n-k-1, n-1) = 22n-1
(2)  n
Σ
k=1
 k 2k C(2n-k-1, n-1) = n C(2n, n)
(3)  n
Σ
k=1
 k2 2k C(2n-k-1, n-1) = n (22n - C(2n, n))


 解答用紙はこちらです。  【寄せられた解答】


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