質問<753>
「「∑計算の法則」」
日付 2001/12/30
質問者 syun


∑計算の練習やってるうちに、このような法則があるのではないかと思
ったのですが、真偽を証明することはできるでしょうか。
n m+p n+p+1
∑ (Πk)= Π k /p+2 (pは0以上の定数)
m=1 k=m k=n

お便り
日付 2002/1/5
回答者 d3


質問<753>の解答です.
>pは0以上の定数
これは自然数ということですね.
Σはfrom m=1 to n とします.
∑m(m+1)(m+2)・・・(m+p)=n(n+1)(n+2)・・・(n+p+1)/(p+2)
を示せばいいのですね.
証明はじめ>>
 m(m+1)(m+2)・・・(m+p)
={m(m+1)(m+2)・・・(m+p)}×[{(m+p+1)-(m-1)}/(p+2)]
((∵)うしろの[]の中は1です!)
=[{m(m+1)(m+2)・・・(m+p)(m+p+1)}
  -{(m-1)m(m+1)(m+2)・・・(m+p)}]/(p+2)
ここで,A[n]=n(n+1)(n+2)・・・(n+p+1) とすると,
 m(m+1)(m+2)・・・(m+p)
={A[m]-A[m-1]}/(p+2)
したがって,証明すべき式の左辺を(p+2)倍しておくと,
 (p+2)×∑m(m+1)(m+2)・・・(m+p)
=(A[1]-A[0])+(A[2]-A[1])+(A[3]-A[2])+・・・
  +(A[n]-A[n-1])
=A[n]
((∵)A[0]=0 )
よって,問題の式は証明されました.

お返事(武田)
日付 2002/1/5
回答者 武田


d3さんの証明は見事ですね。
私は「差分・和分」の本を読んでみました。
計算ができましたので、参考までお知らせします。

前提として、次の3つを紹介します。
①階乗関数として、 \(X^{(n)}=X(X-1)(X-2)\cdots (X-n+1)\)

②和分の公式  \(\bigtriangleup ^{-1}X^{(n)}=\frac{X^{(n+1)}}{n+1}+C\)

③定和分の公式  \(\sum ^{n}_{x=m}A(x)=\left[\)

与式の左辺=

\(\sum ^{n}_{m=1}(\prod ^{m+p}_{k=m}k)=\sum ^{n}_{m=1}\{ m(m+1)(m+2)\cdots (m+p)\}\)

\(=1\cdot 2\cdot 3\cdots (1+p)+2\cdot 3\cdot 4\cdots (2+p)+\cdots +n(n+1)(n+2)\cdots (n+p)\)

\(=(1+p)^{(p+1)}+(2+p)^{(p+1)}+\cdots +(n+p)^{(p+1)}\)

\(=\sum ^{n}_{x=1}(x+p)^{(p+1)}=\left[\)

\(=\left[\)

\(=\frac{(n+p+1)^{(p+2)}}{p+2}\) (∵ \(\frac{(1+p)^{(p+2)}}{p+2}=\frac{0\cdot 1\cdot 2\cdots (1+p)}{p+2}=0\) より)

\(=\frac{(n+p+1)(n+p)(n+p-1)\cdots n}{p+2}\)

\(=(\prod ^{n+p+1}_{k=n}k)\slash (p+2)\) =右辺