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

试用两种方法证明:
(1)
C
0
n
+
C
1
n
+…+
C
n
n
2n(n∈N*)

(2)
C
1
n
+2
C
2
n
+…+n
C
n
n
=n2n−1(n∈N*且n≥2)
lovequietlife 1年前 已收到1个回答 举报

nx_lu 幼苗

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解题思路:(1)方法1:在等式(1+x)n=1+C1nx+…+Cnnxn(n∈N*)中,令x=1,可得C0n+C1n+…+Cnn=2n(n∈N*)成立.方法2:用数学归纳法进行证明.(2)方法1:根据组合数的计算公式可得 kCkn=nCk−1n−1,所以,C1n+2C2n+…+nCnn=n(C0n−1+C1n−1+…+Cn−1n−1 )=n2n-1.方法2:由 (1+x)n=1+C1nx+C2nx2+…+Cnnxn (n≥2,且 n∈N*),对等式两边求导,再令x=1,可得C1n+2C2n+…+nCnn=n2n−1(n∈N*且n≥2).

(1)证明:方法1:由(1+x)n=1+
C1nx+…+
Cnnxn(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=k
n!
k!(n−k)!=
n!
(n−k)!(k−1)!,n
Ck−1n−1=n
(n−1)!
(n−k)!(k−1)!=
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+
C1nx+
C2nx2+…+
Cnnxn (n≥2,且 n∈N*),
两边求导,得 n(1+x)n-1=1+2
C2nx+3
C3n•x2+…+n
Cnnxn-1,…(14分)
令x=1,得
C1n+2
C2n+…+n
Cnn=n2n−1(n∈N*且n≥2).…(15分)

点评:
本题考点: 二项式定理的应用;组合数公式的推导.

考点点评: 本题主要考查二项式定理的应用,组合数的计算公式、用数学归纳法证明等式,属于中档题.

1年前

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