Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

ensembles et binôme, math sup, une question

Posté par laurie (invité) 18-09-05 à 15:59

bonjour, je suis en math sup pcsi et j'ai un petit problème sur un des exos de mon Dm, alors je demande votre aide! merci d'avance!

En calculant de 2 façons différentes [(1+x)^n][(1+x)^m, montrez que
(n+m) = de k=0 à p de (m) ( n )
( p )                               (k) (p-k)
Quelle est l'interprétation ensembliste de cette formule?

en utilisant la formule du binôme:
(a+b)^n=de k=0 à n de (n) a^k b^(n-k)
                                     (k)
je calcule [(1+x)^n][(1+x)^m = de k=0 à n de (n) x^(n-k) * de k=0 à m de (m) x^(m-k)
                                                                    (k)                                         (k)

pour la 2ème méthode je vois que : [(1+x)^n][(1+x)^m = (1+x)^(m+n) alors je calcule: [(1+x)^n][(1+x)^m = de k=0 à (m+n) de (n+m) x^(n+m-k)
                            ( k )
ensuite, j'ai essayé de résoudre l'équation des 2 manières de calculer [(1+x)^n][(1+x)^m :
de k=0 à (m+n) de (n+m) x^(n+m-k)
                                 ( k )
= de k=0 à n de (n) x^(n-k)
                          (k)      
* de k=0 à m de (m) x^(m-k)
                            (k)

mais je n'arrive à rien de bien, je n'arrive pas à simplifier. je ne vois pas où j'ai pu me tromper. voila. merci pour votre aide.
laurie

Posté par
piepalm
re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 16:11

Tu es bien parti, mais je ne comprends pas ce que tu entends par "résoudre l'équation"
L'identité obtenue est vraie quel que soit x, donc tu peux identifier terme à terme : le coefficient de x^p par la première méthode doit être égal au coeff de x^p dans la seconde, et ce quel que soit p...

Posté par laurie (invité)re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 16:22

en fait, je dois montrer que
(n+m) =  de k=0 à p de (m) ( n )
( p )                               (k) (p-k)
mais je ne vois pas comment y arriver avec ce que j'ai trouvé, je m'embrouille dans les calculs. je ne vois pas comment je peux identifier ou rassembler les ensembles
je ne comprends pas à quoi correspond p et où sont passés les x ?!?!?!
peut-on sortir les ensembles des sommes?

Posté par
piepalm
re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 16:39

En développant (1+x)^(n+m) tu obtiens une somme de termes C((n+m),p) x^p
où je note C(n,p)=n!/(p!(n-p)!)
Même chose pour (1+x)^n et (1+x)^m; quand on fait produit de ces deux sommes, on obtiendra un terme en x^p chaque fois que l'on combinera un terme en x^k dans la première et un terme en x^(p-k) dans la seconde, et cela pour k de 0 à p, et on obtiendra C(n,k)C(m,p-k) x^p.
D'où l'identité demandée...
Interprétation: pour choisir p éléments parmi n+m , j'en prends k parmi n et p-k parmi m, avec k compris entre 0 et p

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re:ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 16:44

Bonjour laurie;
Pour la première façon tu as bien débuté:
\fbox{(1+x)^{n}(1+x)^{m}=\Bigsum_{i=0}^{n}C_{n}^{i}x^{i}\Bigsum_{j=0}^{m}C_{m}^{j}x^{j}=\Bigsum_{0\le i\le n\\0\le j\le m}C_{n}^{i}C_{m}^{j}x^{i+j}=\Bigsum_{p=0}^{n+m}\hspace{5}(\Bigsum_{0\le i\le n\\0\le j\le m\\i+j=p}C_{n}^{i}C_{m}^{j})x^p}
Pour la seconde façon c'est bien fait:
\fbox{(1+x)^{n}(1+x)^{m}=(1+x)^{n+m}=\Bigsum_{p=0}^{n+m}C_{n+m}^{p}x^{p}}
En égalant le coefficient de x^p dans ces deux expressions on que:
\fbox{C_{n+m}^{p}=\Bigsum_{0\le i\le n\\0\le j\le m\\i+j=p}C_{n}^{i}C_{m}^{j}} chose qui s'écrit aussi 3$\blue\fbox{C_{n+m}^{p}=\Bigsum_{i=0}^{p}C_{n}^{i}C_{m}^{p-i}} avec la convention \fbox{C_{s}^{r}=0\hspace{5}si\hspace{5}r>s}
Sauf erreur bien entendu

Posté par laurie (invité)re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 16:52

merci pour la réponse, mais je dois avouer que je ne comprend toujours pas comment on simplifie le produit des 2 sommes parce que je ne vois pas à quoi correspond p (p=?).
sinon vous dites: "j'en prends k parmi n et p-k parmi m" mais c'est l'inverse: k parmi m et p-k parmi n, je suppose qu'on trouve la même chose si on inverse n et m.

Posté par laurie (invité)re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 16:59

merci, j'annule le message précédt puisqu'une réponse est arrivée entre tps.
j'ai compris maintenant! merci beaucoup pour votre aide à tous les 2.

Posté par maude (invité)re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 20:35

en fait je me suis réjouie trop vite. je ne comprends pas comment on passe
de (1+x)^(n+m) à de p=0 à n+m de (n+m) x^p
                                                      ( p )
moi je trouve pas x^p  mais x^(m+n) ?!? si quelqu'un peut m'expliquer... (il s'agit de la 2ème méthode de elhor_abdelali) merci

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 20:52

maude,il ne s'agit que de la formule du binome:
3$\fbox{(a+b)^{n+m}=\Bigsum_{p=0}^{n+m}\hspace{5}C_{n+m}^{p}\hspace{5}a^{p}\hspace{5}b^{n+m-p}} avec 3$\fbox{a=x\\b=1}

Posté par maude (invité)re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 20:54

oui désolé, c'est parce que j'avaiscommencé en inversant a et b, donc ça changeait tout, merci bcp.

Posté par
kachouyab
re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 20:56

bonsoir Elhor

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : ensembles et binôme, math sup, une question 18-09-05 à 21:04

Bonsoir Kachouyab



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !