试用两种方法证明:(1)C0n+C1n+…+Cnn=2n(n∈N*);(2)C1n+2C2n+…+nCnn=n2n-1(n∈N*且n≥2).-数学

题目简介

试用两种方法证明:(1)C0n+C1n+…+Cnn=2n(n∈N*);(2)C1n+2C2n+…+nCnn=n2n-1(n∈N*且n≥2).-数学

题目详情

试用两种方法证明:
(1)
C0n
+
C1n
+…+
Cnn
=2n(n∈N*)

(2)
C1n
+2
C2n
+…+n
Cnn
=n2n-1(n∈N*且n≥2)
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)证明:方法1:由(1+x)n=1+
C1n
x+…+
Cnn
xn(n∈N*)

令x=1,得
C0n
+
C1n
+…+
Cnn
=2n(n∈N*)
.…(3分)
方法2:数学归纳法:
①当n=1时,显然成立;
②假设当n=k时,
C0k
+
C1k
+…+
Ckk
=2k(k∈N*)

则当n=k+1时,由
C0k+1
=C0k
Crk+1
=
Cr-1k
+
Crk
Ck+1k+1
=
Ckk

所以,
C0k+1
+
C1k+1
+
C2k+1
+…+
Ck+1k+1
=
C0k
+(
C0k
+C1k
)+(
C1k
+C2k
)+…+(
Ck-1k
+Ckk
)+
Ckk

=2(
C0k
+C1k
+…+
Ck-1k
+Ckk
=2•2k=2k+1,
由①②,等式对于任意n∈N*恒成立.…(7分)
(2)方法1:由于k
Ckn
=kclass="stub"n!
k!(n-k)!
=class="stub"n!
(n-k)!(k-1)!
,n
Ck-1n-1
=n
(n-1)!
(n-k)!(k-1)!
=class="stub"n!
(n-k)!(k-1)!

∴k
Ckn
=n
Ck-1n-1
,…(9分)
所以,
C1n
+2
C2n
+…+n
Cnn
=n
C0n-1
+n
C1n-1
+…+n
Cn-1n-1
=n(
C0n-1
+
C1n-1
+…+
Cn-1n-1
 )=n2n-1.…(11分)
方法2:由 (1+x)n=1+
C1n
x+
C2n
x2+…+
Cnn
xn (n≥2,且 n∈N*),
两边求导,得 n(1+x)n-1=1+2
C2n
x+3
C3n
•x2+…+n
Cnn
xn-1,…(14分)
令x=1,得
C1n
+2
C2n
+…+n
Cnn
=n2n-1(n∈N*且n≥2)
.…(15分)

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