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Niveau Maths sup
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Somme d'une combinaison

Posté par
akkyn
01-11-08 à 20:40

Bonsoir.
J'ai un exercice qui me demande de calculer la somme suivant :
Cn2k    pour tout n*
02kn

Je ne vois pas trop comment démarrer l'éxercice, pouvez-vous m'indiquer des pistes ?
Merci d'avance

Posté par
pythamede
re : Somme d'une combinaison 01-11-08 à 20:42

Calcule (1-1)^n de deux façons !

Posté par
akkyn
re : Somme d'une combinaison 01-11-08 à 21:10

Alors j'ai fais comme ceci:
Pour la première méthode j'ai utilisé la formule du binôme :
            n  
(1-1)n= Cnk
            k=0

Pour la deuxieme méthode je ne vois pas trop.
J'ai pensé à dire que (1-1)n=0
Puis à dire que :
            n  
(1-1)n= Cnk = 0
            k=0

Mais là encore je ne vois pas trop comment relier ceci à l'éxercice ...

Posté par
geo3
re : Somme d'une combinaison 01-11-08 à 21:47

Bonsoir
Cn2k   =  Cnj
02kn   0jn
= (1+1)n
= 2n
A+

Posté par
pythamede
re : Somme d'une combinaison 01-11-08 à 22:14

(1-1)^n = \sum_{i=0}^n C_n^i 1^{n-i}(-1)^i   d'une part,

(1-1)^n = 0^n = 0 d'autre part.

0 = (1-1)^n = \sum_{i=0}^n C_n^i (-1)^i = \sum_{0\, \le 2k\, \le n}\,C_n^{2k} -\sum_{0\,< 2k+1 \le n}\,C_n^{2k+1}

Par conséquent la somme des termes de rangs pairs est égale à la somme des termes de rangs impairs.

Par ailleurs : 2^n = (1+1)^n = \sum_{i=0}^n C_n^{i} 1^{n-i}1^i = \sum_{i=0}^n C_n^{i}

La somme de tous les termes est égale à 2^n. Par conséquent la somme des termes de rangs pairs est égale à la somme des termes de rangs impairs et à 2^{n-1}

Exemple : 1 4 6 4 1 : 1+6+1=4+4=2^3

1 5 10 10 5 1 : 1+10+5=5+10+1=16=2^4

Voilà !

Posté par
veleda
re : Somme d'une combinaison 01-11-08 à 22:16

bonsoir,
A=(1+1)^n=\bigsum_{p=0}^nC_n^p
B=(1-1)^n=\bigsum_{p=0}^nC_n^p(-1)^p
A+B=2\bigsum_{2k\le{n}}C_n^{2k}
quand on fait la somme A+B pour p impair les termes ayant des coefficients opposés s'éliminent donc il ne reste que les termes correspondant à p=2k et ils se doublent
si S est la somme cherchée on a donc
A+B=2S =>S=(A+B)/2=(2n+0)/2=2n-1

Posté par
veleda
re : Somme d'une combinaison 01-11-08 à 22:17

je suis un peu en retard

Posté par
akkyn
re : Somme d'une combinaison 02-11-08 à 12:17

Merci beaucoup pour toutes vos réponses.
Mais vous trouvez deux résultats différents ...
Donc la solution est : 2n ou 2n-1 ?

Posté par
akkyn
re : Somme d'une combinaison 02-11-08 à 12:24

Parce que si j'ai bien compris, geo3 a utilisé un changement d'indice ?
Je crois avoir compris aussi la méthode de pythamede qui consiste en la séparation de la somme par d'un côté les l impairs, et de l'autre les l pairs, puisque -1 peut prendre deux valeurs différentes : 1 et -1.
Pourtant en relisant je trouve que celle de veleda à l'air correct ...

Posté par
pythamede
re : Somme d'une combinaison 02-11-08 à 12:37

Normal que celle de veleda ait l'air correct ! C'est parce qu'elle est correcte ! C'est d'ailleurs le même résultat que le mien ! Ta somme est bien égale à 2^{n-1} ! Il y a des preuves :

Citation :
Exemple : 1 4 6 4 1 : 1+6+1=4+4=2^3

1 5 10 10 5 1 : 1+10+5=5+10+1=16=2^4


La somme : C_3^0+C_3^2 est bien égale à 1+3=4 qui est bien 2^{3-1} non ?

La somme : C_5^0+C_5^2+C_5^4 est bien égale à 1+10+5=16 qui est bien 2^{5-1} non ?

Il est clair que la réponse de geo3 est inexacte !

Posté par
akkyn
re : Somme d'une combinaison 02-11-08 à 13:09

J'ai bien relu, et j'ai à partir de la tienne, développé un peu celle de Veleda.
En tout cas merci à vous, une zone d'ombre dans le programme des sommes vient d'être levée grâce à vous

Posté par
geo3
re : Somme d'une combinaison 02-11-08 à 13:12

Bonjour
> Pythamede tu dois avoir raison.
Mais ce qui m'a induit en erreur c'est que dans l'énoncé  il est écrit  02kn ;
avec ta solution moi j'aurais écrit dans l'énoncé  0kn.
A+

Posté par
pythamede
re : Somme d'une combinaison 02-11-08 à 15:55

C'est vrai que l'énoncé a quelque chose de gênant !

Peut-être fallait-il écrire \sum_{k | 0 \le 2k \le n} C_n^{2k}, Aurait-ce été plus clair ? Peut-être !



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