Блог пользователя SashaT9

Автор SashaT9, 3 месяца назад, По-английски

Recently, while working on some combinatorics, I stumbled upon an interesting identity. I haven't seen it mentioned before, so I decided to share it here (with the hope that someone will find it fascinating).

The identity

$$$\displaystyle \sum_{k=0}^{n}(-1)^k\binom{n}{k}(2^{n-k}-1)^m=\sum_{k=0}^{m}(-1)^k\binom{m}{k}(2^{m-k}-1)^n$$$

holds for $$$n, m \geq 1$$$.

We may apply it for specific $$$(n,m)$$$ and get interesting results. For example, $$$\displaystyle \sum_{k=0}^{n}(-1)^k\binom{n}{k}(2^{n-k}-1)=1$$$ holds because we use the original identity for $$$m=1$$$.

I encourage everyone to try to prove it by themselves before reading my proof.

Proof
Corollaries

If you have other proofs of this identity, I would gladly read about them in the comments.

  • Проголосовать: нравится
  • +54
  • Проголосовать: не нравится

»
3 месяца назад, # |
  Проголосовать: нравится +17 Проголосовать: не нравится

are we actually gonne get this in your next div 3 ...

»
3 месяца назад, # |
  Проголосовать: нравится 0 Проголосовать: не нравится

didn't you just switch out $$$n$$$ with $$$m$$$?

»
3 месяца назад, # |
  Проголосовать: нравится +4 Проголосовать: не нравится

Nice. It is discussed here.

»
3 месяца назад, # |
  Проголосовать: нравится +1 Проголосовать: не нравится

The specific result is just the binomial expansion of (2-1)^n + (1-1)^n = 1.

My proof for the general identity

»
3 месяца назад, # |
  Проголосовать: нравится 0 Проголосовать: не нравится

provide proof for sum_{k=0}^n (-1)^k * (n choose k) * (2n — k — 1)^m = sum_{k=0}^m (-1)^k * (m choose k) * (2m — k — 1)^n

»
3 месяца назад, # |
  Проголосовать: нравится -19 Проголосовать: не нравится

It's obvious interchanging n and m doesnt matter. easy pz

»
3 месяца назад, # |
Rev. 8   Проголосовать: нравится 0 Проголосовать: не нравится