問題18037・・・出会いの泉 https://6626.teacup.com/shochandas/bbs? より Orz〜
(n+1)(n+2)・・・(n+n-1)(n+n)/{1・3・5・・・・・(2n-1)}=?
解答
ピンときませんでした...^^;
*上記サイトより Orz〜
・testu様のもの Orz〜
(n+1)(n+2)(n+3)・・・(n+n-1)(n+n)=(2n)!/n!
また、 1・3・5・・・(2n-1)=1・2・3・・・2n/(2・4・6・・・2n) =(2n)!/(2^n・n!)
したがって、 (n+1)(n+2)(n+3)・・・(n+n-1)(n+n)/{1・3・5・・・(2n-1)} =(2n)!/n!÷{(2n)!/(2^n・n!)} =2^n
・DD++様のもの Orz〜
n+1 から 2n までの n 個の自然数を全て 2^k*奇数(kは0以上の整数)という形に書いたとき、 この奇数部分には 1 から 2n-1 までの n 個の奇数が1回ずつ出現する。 なぜなら、この表記で同じ奇数を用いるような2つの数は、それらの比が2倍以上でなければならないからである。 したがって、約分すればこの式の値は2の累乗数であり、分子が因数に 2 をいくつもつかを考えればよい。
(2n)! が因数に 2 をいくつ持つか考えると、偶数だけに注目すれば n! よりちょうど n 個多いことは明らか。 つまり、この式の分子は因数に 2 をちょうど n 個持つ。
よってこの式の値は 2^n である。
・らすかる様のもの Orz〜
(n+1)(n+2)・・・(n+n-1)(n+n)/{1・3・5・・・・・(2n-1)}
A[1],A[2],A[3],…,A[n],B[1],B[2],B[3],…,B[n]の2n個の変数に 1〜2nの異なる自然数をあてはめることを考える。
A[1]<A[2]<A[3]<…<A[n]を満たすようにあてはめる場合の数は、 B[1]〜B[n]にあてはめるn個を決めてから残りのn個を 小さい順にA[1]〜A[n]に入れればよいので、分子に等しい。
A[1]<A[2]<A[3]<…<A[n]かつ A[1]<B[1],A[2]<B[2],A[3]<B[3],…,A[n]<B[n]を満たすように あてはめる場合の数は、A[1]=1としてB[1]が2n-1通り、 A[2]が残りの数で最小のもの、B[2]が2n-3通り、 A[3]が残りの数で最小のもの、B[3]が2n-5通り、 ・・・ となるので、分母に等しい。
前者はA[k]>B[k](1≦k≦n)の場合も含み、各kに対して 場合の数が2倍となるので分子は分母の2^n倍、従って(与式)=2^n
もう少し簡単な考え方がありました。 1〜2nの数字が書かれたボールが1個ずつあり、2個ずつn組のペアを作ることを考える。 2n個から2個選び、残り2n-2個から2個選び、残り2n-4個から2個選び、・・・ のように考えて場合の数を求めると、n組の順番の分重複するので {(2n)C2・(2n-2)C2・(2n-4)C2・…・2C2}/n! =(n+1)(n+2)(n+3)…(2n-1)(2n)/2^n通り
*{(2n)C2・(2n-2)C2・(2n-4)C2・…・2C2}/n! ={(2n)!/{2!(2n-2)!}・(2n-2)!/{2!(2n-4)!}・(2n-4)!/{2!(2n-6)!}・ …・{6!/(2!4!)}・{4!/(2!2!)}・{2!/(2!0!)}}/n! ={(2n)!/n!}/2^n =(n+1)(n+2)(n+3)…(2n-1)(2n)/2^n となりますね。
1とペアにするものは2n-1通り、残りのうち最小のものとペアにするものは2n-3通り、 その残りのうち最小のものとペアにするものは2n-5通り、・・・ のように考えて場合の数を求めると、 (2n-1)・(2n-3)・(2n-5)・…・3・1通り 従って(n+1)(n+2)(n+3)…(2n-1)(2n)/2^n=1・3・5・…・(2n-3)・(2n-1)なので {(n+1)(n+2)(n+3)…(2n-1)(2n)}/{1・3・5・…・(2n-3)・(2n-1)}=2^n
*最初と最後がわかりやすいですね ^^♪
・鍵コメT様からのスマートな解法 Orz〜
次のような方法もあります.
n=kのときとn=k+1のときを比べると, 分子は,「k+1」がなくなり,「(k+k+1)(k+k+2)」が追加される. 分母は,「(2k+1)」が追加される. 結局,分数の値は ((2k+1)(2k+2)/(k+1))/(2k+1)=2(倍)となることがわかる.
n=1のとき,式は(1+1)/1=2なので,一般の自然数nに対して, (与式)=2^n.
*なる!!
お気に入りぃ〜♪
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