大学入試レベルの問題

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大学入試レベルの問題

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nは2以上の整数であるとき、次の等式を示せ。
Σ_{k=1}^n (-1)^{k-1} k nCk = 0

(nCkはコンビネイション)

どうしても解くことができません。。
証明方法も帰納法でやっても途中でできなくなりました。

投稿日時 - 2010-09-19 02:27:54

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QNo.6192184

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回答(2件中 1~2件目)

ANo.2

こんにちわ。

(-1)^(k-1)の項があるので、「あれ」が使えたらなあ・・・と考えると

まず、k* nCkを変形します。
k* nCk
= k* n!/{ k!* (n-k)! }
= n!/{ (k-1)!* (n-k)! }
= n* (n-1)!/{ (k-1)!* (n-k)! }
= n* (n-1)C(k-1)

Σは kに対する和だということを頭に入れておくと
Σ(-1)^(k-1)* k* nCk
= Σ(-1)^(k-1)* n* (n-1)C(k-1)
= n* Σ(-1)^(k-1)* (n-1)C(k-1)
= n* Σ1^{ (n-1)-(k-1) }* (-1)^(k-1)* (n-1)C(k-1)
= n* { 1+ (-1) }^(n-1)
= 0

「あれ」というのは「二項定理」のことです。
#1さんの方がきちんと計算をしている!という感じがありますね。^^;

投稿日時 - 2010-09-19 11:41:45

ANo.1

Σ[k=1・・・n](-1)^(k-1)*k*nCk
=Σ[k=0・・・n](-1)^(k-1)*k*{(n-1)C(k-1)+(n-1)Ck}
=Σ[k=1・・・n](-1)^(k-1)*k*(n-1)C(k-1)+Σ[k=0・・・n-1](-1)^(k-1)*k*(n-1)Ck
=Σ[k=0・・・n-1](-1)^k*(k+1)*(n-1)Ck+Σ[k=0・・・n-1](-1)^(k-1)*k*(n-1)Ck
=Σ[k=0・・・n-1](-1)^k*k*(n-1)Ck+Σ[k=0・・・n-1](-1)^k*(n-1)Ck+Σ[k=0・・・n-1](-1)^(k-1)*k*(n-1)Ck
=Σ[k=0・・・n-1](-1)^k*(n-1)Ck
=0

(最後の=0は、(1-1)^n=Σ[k=0・・・n](-1)^k*nCk より)
(最後から2番目の=は、第1項と第3項の符号が逆のため)

投稿日時 - 2010-09-19 03:46:30

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