求助一个组合恒等式的优雅代数证明
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  • 楼主Martin_MHT
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  • 发布时间2024/5/12 16:39
  • 上次更新2024/5/12 19:09:36
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求助一个组合恒等式的优雅代数证明
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Martin_MHT楼主2024/5/12 16:39

近期做模考题遇见这样一个式子:

∑k=0n(n+kn)2k=2n\sum\limits_{k=0}^n\frac{\binom{n+k}{n}}{2^k}=2^n

没有想到归纳之外更好的办法,另外,某神仙同学给出这样一个组合意义:考虑两边同时乘以 2n2^n,则有:

∑k=0n(n+kn)2n−k=22n\sum\limits_{k=0}^n {\binom{n+k}{n}2^{n-k}}=2^{2n}

那么两边的组合意义都是从 2n+12n+1 个有标号小球中取出不少于 n+1n+1 个球的方案数,左边的求和指标 kk 表示挑选出来的小球的最大编号为 n+k+1n+k+1。

现在问题在于:

  1. 有无比归纳更有启发性的代数证明?
  2. 一个人如何才能想出这样的组合意义?

感谢回复。

2024/5/12 16:39
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