作者PaulErdos (My brain is open)
看板trans_math
标题Re: [考古] 中兴93年 1.C题
时间Mon Apr 13 16:42:12 2009
※ 引述《skyword (天)》之铭言:
: 1
: lim ---- Σ k^4 (从1到n)
: n->∞ n^5
: 题目简单
: 但是 Σ k^4 是多少我不知道...
: 可能的话可以顺便告诉我怎麽证明吗?
: 感谢
简单地说
你是想知道 Σ k^4的公式
至於"证明"
我猜你想问的是"推导过程"吧
因为证明只须用数学归纳法就好了
这问题我高一有想过
先从排列组合的问题着手
N格放1球
N
方法数有 C = N
1
接着考虑放2球的情形
N-1
先将第一颗球放在第1格 则第二颗球有 C 种方法
1
N-2
2 C
1
.
.
. 1
n-1 C
1
因此得到
N N-1 i N-1 (N-1)N
C = Σ C =Σ i= ────
2 i=1 1 i=1 2
以同样方式处理3颗球的情形 得到
N N-2 i N-2 (i-1)i (N-2)(N-1)N
C = Σ C = Σ ──── = ────────
3 i=2 2 i=2 2 3!
N
最右边的等号是直接套最左边的 C 的结果
k
於是 一般而言 就有
N N-p i N-p (i-p+1)…(i-1)i (N-p)…(N-1)N
C = Σ C = Σ ────────── = ─────────
P+1 i=p p i=p p! (p+1)!
将最後一个等号的两边做变数代换 n=N-p , k=i-p+1
n k(k+1)…(k+p-1) n(n+1)…(n+p)
Σ ────────── = ─────────
k=1 p! (p+1)!
不过这个式子早就被发现而且很有名了
1636年法国数学家Fermat
兴高采烈地给朋友写了一封信:「我已解决了在算术中可以算是最漂亮的一个问题。」
就是指这个式子
现在代p=4
n k(k+1)(k+2)(k+3) n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)
Σ ──────── = ───────────
k=1 4! 5!
5 4
n 4 3 2 n + 10n + 35n + 50n +24n
Σ ( k + 6k + 11k + 6k )= ────────────────
k=1 5
n 3 n 2 n
Σ k Σ k Σ k 这三个皆已知
k=1 k=1 k=1
n 4
代入就可以解出 Σ k
k=1
另外 从
n k(k+1)…(k+p-1) n(n+1)…(n+p)
Σ ────────── = ─────────
k=1 p! (p+1)!
这式子
可很显然地看出
n p 1
Σ k 的最高次项系数是 ────
k=1 (p+1)
所以也不必真的乖乖做出来
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3F:推 skyword:大推,太感谢了,原来还有一段动人的故事 219.84.57.198 04/14 01:51