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Математика (47 баллов) | 19 просмотров
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C_n^1+2C_n^2+...+nC_n^n=2^{n-1}n

Рассмотрим два случая: n - нечетное и четное.
1) n - нечетное
n=2k+1\\
C_n^1+C_n^2+...+kC_n^k+(k+1)C_n^{k+1}+...+(n-2)C_n^{n-2}+\\+(n-1)C_n^{n-1}+nC_n^n=\\
=(C_n^1+(n-1)C_n^{n-1})+(C_n^2+(n-2)C_n^{n-2})+...\\+(kC_n^k+(k+1)C_n^{k+1})+nC_n^n=\\
=(1+n-1)C_n^1+(2+n-2)C_n^2+...+(k+k+1)C_n^k+nC_n^n=\\
=nC_n^1+nC_n^2+...+nC_n^k+nC_n^n=n(C_n^0+C_n^1+C_n^2+...+C_n^k)=\\
= \frac{n}{2} (C_n^0+C_n^1+C_n^2+...+C_n^k+C_n^{n-k}+...+C_n^{n-2}+C_n^{n-1}+C_n^n)=\\
 =\frac{n}{2}2^n=2^{n-1}n

2) n -  четное
n=2k\\
C_n^1+C_n^2+...+kC_n^k+(k+1)C_n^{k+1}+...+(n-2)C_n^{n-2}+\\+(n-1)C_n^{n-1}+nC_n^n=\\
(C_n^1+(n-1)C_n^{n-1})+(C_n^2+(n-2)C_n^{n-2})+...+kC_n^k\\
nC_n^1+nC_n^2+...+kC_n^k+nC_n^n=n(C_n^0+C_n^1+C_n^2+...+C_n^{k-1})+kC_n^k\\
=n(C_n^0+C_n^1+C_n^2+...+C_n^{k-1}+ \frac{1}{2} C_n^k)=\\
 \frac{n}{2} (2C_n^0+2C_n^1+2C_n^2+...+2C_n^{k-1}+ C_n^k)=\\
 \frac{n}{2} (C_n^0+C_n^1+C_n^2+...+C_n^{k-1}+ C_n^k+C_n^{n-k+1}+...\\
+C_n^{n-2}+C_n^{n-1}+C_n^n)=\frac{n}{2}2^n=2^{n-1}n

При доказательстве тождества применялись формулы:
C_n^k=C_n^{n-k}
 Бином Ньютона
(a+b)^n=C_n^0a^n+C_n^1a^{n-1}b+C_n^2a^{n-2}b^2+...+C_n^ka^{n-k}b^k+...\\ +C_n^{n-2}a^2b^{n-2}+C_n^{n-1}ab^{n-1}+C_n^nb^n
при a=b=1
(1+1)^n=C_n^0a^n+C_n^1a^{n-1}b+C_n^2a^{n-2}b^2+...+C_n^ka^{n-k}b^k+...\\ +C_n^{n-2}a^2b^{n-2}+C_n^{n-1}ab^{n-1}+C_n^nb^n=2^n
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