TU Wien:Diskrete Mathematik für Informatik UE (Drmota)/Übungen WS10/Beispiel 6

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Beweis von (x+y)n=∑k=0n(nk)xn−kyk durch Vollständige Induktion.

Hinweis: Aus Aufgabe 5: (nk)=(n−1k−1)+(n−1k)

sowie (x+y)n=(x+y)n−1(x+y)


Induktionsanfang n=0 ist trivial,

Induktionsannahme ist die obige Formel (welche es zu beweisen gilt),

Induktionsschritt: n→n+1


(x+y)n+1=(x+y)n(x+y)=∑k=0n(nk)xn−kyk(x+y)=


=∑k=0n(nk)xn+1−kyk+∑k=0n(nk)xn−kyk+1=

=(n0)xn+1y0+∑k=1n(nk)xn+1−kyk+∑k=0n−1(nk)xn−kyk+1+(nn)x0yn+1=


=xn+1+yn+1+∑k=1n(nk)xn+1−kyk+∑k=0n−1(nk)xn−kyk+1=

Indexverschiebung

=xn+1+yn+1+∑k=1n(nk)xn+1−kyk+∑k=1n(nk−1)xn−(k−1)yk=

=xn+1+yn+1+∑k=1n[(nk)+(nk−1)]xn+1−kyk=xn+1+yn+1+∑k=1n(n+1k)xn+1−kyk=

Andere Darstellung für xn+1 und yn+1

=(n+10)xn+1−1y0+∑k=1n(n+1k)xn+1−kyk+(n+1n+1)xn+1−(n+1)yn+1=

einbinden in die Summenformel

=∑k=0n+1(n+1k)xn+1−kyk