二項式係數學習筆記

2022-06-19 19:27:10 字數 2183 閱讀 9712

\(\dbinom=\dbinom+\dbinom\)

\(k\dbinom=n\dbinom\)

\(\dbinom+\dbinom+\dotsb+\dbinom=2^n (n\geq 0)\)

\(\dbinom+\dbinom+\dotsb=\dbinom+\dbinom+\dots=2^ (n\geq 1)\)

\(1\dbinom+2\dbinom+\dotsb+n\dbinom=n2^ (n\geq 1)\)

\(1\dbinom+4\dbinom+9\dbinom+\dotsb+n^2\dbinom=n(n+1)2^ (n\geq 1)\)

\((x+y)^n=\sum\limits_^\dbinomx^y^k=\sum\limits_^\dbinomx^k y^\)

\((1+x)^n=\sum\limits_^\dbinomx^k\)

\(((1+x)^n)^=\left(\sum\limits_^\dbinomx^k\right)^=\sum\limits_^k\dbinomx^\)

令 \(x=1\), 得 \(n2^=\sum\limits_^k\dbinom\)

如此求導操作,即可得到\(\sum\limits_^k^p\dbinom\)相對於任何正整數\(p\)的恒等式。

\(\sum\limits_^\dbinom^2=\dbinom (n\geq 0)\) 由vandermonde卷積即可證明。

\(\dbinom+\dbinom+\dotsb+\dbinom=\dbinom (r\in r , k\in z)\)

對於所有的正整數 \(m_1,m_2\) 和 \(n\),有\(\sum\limits_^\dbinom\dbinom=\dbinom\)

證明 vandermonde 卷積:

設大小為\(m_1+m_2\)的集合\(s\),把\(s\)任意劃分為\(a,b\)兩集合,且\(|a|=m_1,|b|=m_2\),則對\(s\)劃分\(n\)子集等價於對 \(a\) 劃分 \(k\) 子集和對 \(b\) 劃分 \(n-k\) 子集,由加法原理可知, vandermonde 卷積公式成立。

應用1: \(\sum\limits_^k\dbinom^2=n\dbinom\)

證明:\(\sum\limits_^k\dbinom^2=\sum\limits_^k\dbinom\dbinom=n\sum\limits_^\dbinom\dbinom=n\sum\limits_^\dbinom\dbinom=n\dbinom=n\dbinom\)

應用2: \(\sum\limits_^\dbinom\dbinom=\dbinom\)

證明:\(\sum\limits_^\dbinom\dbinom=\sum\limits_^\dbinom\dbinom\)

令 \(r=k-1\),得 \(\sum\limits_^\dbinom\dbinom=\sum\limits_^\dbinom\dbinom=\dbinom\)

對於正整數\(n\),二項式係數\(\dbinom,\dbinom,\dbinom,\dotsb,\dbinom\)中的最大者為\(\dbinom\right\rfloor}=\dbinom\right\rceil}\)。

設 \(s\) 是 \(n\) 元素集合。\(s\)的反鏈是集合 \(s\) 的子集的乙個集合 \(\mathcal\),其中 \(\mathcal\) 中的子集不互相包含。則 \(s\) 上的乙個反鏈最多包含\(\dbinom\right\rfloor}=\dbinom\right\rceil}\)個集合。

構造這樣乙個\(s\)上最大的反鏈的方法是取\(k=\left\lfloor\frac\right\rfloor=\left\lceil\frac\right\rceil\),然後取 \(\mathcal\) 為 \(s\) 所有的 \(k\) 子集。

\(s\) 的最大鏈的數目等於\(n!\)。

\((x_1+x_2+\dots+x_t)^n\),多項式係數為\(\dbinom=\frac\),其中\(n_1,n_2,\dots,n_t\)是非負整數且\(n_1+n_2+\dots+n_t=n\)

多項式係數的帕斯卡公式是\(\dbinom=\dbinom+\dbinom+\dotsb+\dbinom\)

\((x_1+x_2+\dots+x_t)^n=\sum\dbinomx_1^x_2^\dotsb x_t^\)

其中\(\dbinom=\dbinom\dbinom\dotsb\dbinom}=\frac\)

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