=有
n!n!
+. ?r+1?!?n-r-1?!?r+3?!?n-r-3?!211
=+,
?r+1??n-r-1??n-r-1??n-r??r+1??r+2?
2
?r+2??n-r-2?=
11
+,
?n-r-2??n-r-1??r+2??r+3?
化简整理得,n2-(4r+5)n+4r(r+2)+2=0, n2-(4r+9)n+4(r+1)(r+3)+2=0. 两式相减得,n=2r+3,
r+1r+2r+3
于是Cr2r+3,C2r+3,C2r+3,C2r+3成等差数列.
r+3r+1r+2而由二项式系数的性质可知Cr这与等差数列的性质2r+3=C2r+3<C2r+3=C2r+3,
矛盾,从而要证明的结论成立.
5.已知An={x>0|x=k1·2+k2·22+…+kn·2n},其中n∈N*,n≥2,ki∈{-1,1}(i=1,2,…,n),记集合An的所有元素之和为Sn.
(1)求S2,S3的值; (2)求Sn.
解:(1)当n=2时,A2={x>0|x=k1·2+k2·22}={x>0|x=2k1+4k2}={2,6}, 所以S2=2+6=8.
当n=3时,A3={x>0|x=k1·2+k2·22+k3·23}={x>0|x=2k1+4k2+8k3}={2,6,10,14}.
所以S3=2+6+10+14=32.
(2)若kn=-1,且k1=k2=…=kn-1=1,n≥2,n∈N*,
2?1-2n-1?则x=2+22+…+2n-1-2n=-2n=-2<0,此时x?An.
1-2所以kn必然等于1,且当k1=k2=…=kn-1=-1,n≥2,n∈N*时,
2?1-2n-1?
x=-2-22-…-2n-1+2n=-+2n=2>0,此时x∈An.
1-2所以当kn=1,k1,k2,…,kn-1∈{-1,1},n≥2,n∈N*时,都有x∈An. 根据乘法原理知,使得ki=1(i=1,2,3,…,n-1,n≥2,n∈N*)的x共有2n-
2
个,使得ki=-1(i=1,2,3,…,n-1,n≥2,n∈N*)的x也共有2n-2个, 所以Sn中的所有ki·2i(i=1,2,3,…,n-1,n≥2,n∈N*)项的和为0, 又因为使得kn=1的x共有2n-1个, 所以Sn=2n-1×2n=22n-1.