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範德蒙德恆等式

範德蒙德恆等式(Vandermonde's identity)是一個組合數學中的基本恆等式,它描述了二項式係數之間的特定關係。具體來說,對於任意的正整數a, b, 和n,如果a, b都大於等於n,那麼有:

[

(a+b)^n = \sum_{i=0}^{n} \binom{a}{i} \binom{b}

]

這個恆等式可以通過組合數學中的帕斯卡三角形的性質來證明。如果a或b中有一個小於n,那麼恆等式的形式會有所不同,具體如下:

如果a, b都大於等於n,那麼:
[
(a+b)^n = \sum_{i=0}^{n} \binom{a}{i} \binom{b}{n-i}
]

如果a大於等於n而b小於n,那麼:
[
(a+b)^n = \sum_{i=0}^{b} \binom{a}{i} \binom{b}{n-i}
]

如果b大於等於n而a小於n,那麼:
[
(a+b)^n = \sum_{i=0}^{a} \binom{a}{i} \binom{b}{n-i}
]

這個恆等式在組合數學中有廣泛的套用,特別是在處理與二項式係數相關的問題時。它可以通過組合解釋來直觀理解,也可以利用帕斯卡三角形的性質來嚴格證明。