怎么用计算机快速检验组合恒等式?

时间:2026-02-13 14:26:15

1、在《怎么计算二项式系数》里面,我介绍了二项式系数的函数表示——Binomial,也就是组合数,这是Mathematica的内置函数,可以直接使用:

Binomial[n, k] + Binomial[n, k + 1] // TraditionalForm

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2、验证一下二项式展开定理:

Sum[Binomial[n, k], {k, 0, n}] // HoldForm // TraditionalForm

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3、下面验证一个组合恒等式:

Sum[Binomial[n, k]^2, {k, 0, n}]

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4、化简Sum[k^2 Binomial[n, k] a^k b^(n - k), {k, 0, n}],其实直接运行就可以。

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5、这个呢?

Sum[(-1)^k Binomial[n, k] Binomial[k, m], {k, m, n}]

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6、其实,化简的结果还是挺简单的:

Sum[(-1)^k Binomial[n, k] Binomial[k, m], {k, m, n}] // 

  HoldForm // TraditionalForm

答案是:(-1)^n δ[m, n],右边是KroneckerDelta函数。

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7、这个比较复杂:

Sum[(-1)^(k - 1) Binomial[2 n, k]^(-1), {k, 1, 2 n - 1}]

化简结果是:

((-1)^(2 n)+1)/(2 (n+1))

因为n是正整数,所以,(-1)^(2 n)=1,((-1)^(2 n)+1)/(2 (n+1))=1/(n+1)。

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