Sommatorie di binomiali con potenze
Inviato: 07 dic 2009, 16:32
Dati $ n,k\in \mathbb{N} $ con $ n>k $, calcolare
$ \displaystyle\sum_{i=0}^{n}\binom{n}{i}i^k(-1)^i $
$ \displaystyle\sum_{i=0}^{n}\binom{n}{i}i^k(-1)^i $
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Assegno k stelline ad $ $i $ bambini (anche più di una allo stesso). I bambini con le stelline li metto nella classe speciale. Poi prendo anche qualche altro bambino e lo piazzo nella classe speciale in modo che il numero totale di alunni nella classe speciale sia pari.
È chiaro che così creo ogni volta classi speciali diverse ed inoltre le prendo tutte.
Ragionando in questo modo risulta che il numero di classi speciali è:
$ $ \sum_{i=0}^k i^k{n\choose k}2^{n-i-1} $
Essendo 2 modi differenti di contare la stessa cosa, le due sommatorie si equivalgono, da cui:Prendo 2i bambini, li piazzo nella classe speciale. A questi assegno k stelline (anche più di una allo stesso).
Così considero tutte le possibili classi speciali, ed ognuna una volta sola.
Ragionando in questo modo le classi speciali sono:
$ $\sum_{i=0}^{\lfloor n/2\rfloor}{n\choose 2i}(2i)^k $