■立方体の断面(その19)
【1】k>3の場合
f(n,k)={2^n-1・(n,k+1)+2n・f(n−1,k)}/(n−k)
f(n,k)={2^n-1・n(n−1)・・・(n−k+1)/(k+1)!+2n/(n−k)・f(n−1,k)
f(n,k)=2n/(n−k)f(n−1,k)+2^n-1n(n−1)・・・(n−k+1)/(k+1)!・・・[1]
2n/(n−k)において,n→n+1すなわち2(n+1)/(n−k+1)として両辺にかけると
2(n+1)/(n−k+1)f(n,k)=2^2n(n+1)/(n−k)(n−k+1)f(n−1,k)+2^n(n+1)n・・・(n−k+2)/(k+1)!
2n/(n−k)f(n−1,k)=2^2(n−1)n/(n−k−1)(n−k)f(n−2,k)+2^n-1n(n−1)・・・(n−k+1)/(k+1)!・・・[2]
2n/(n−k)において,n→n+1すなわち2(n+1)/(n−k+1)として両辺にかけると
2^2n(n+1)/(n−k)(n−k+1)f(n−1,k)=2^3(n−1)n(n+1)/(n−k−1)(n−k)(n−k+1)f(n−2,k)+2^n(n+1)n(n−1)・・・(n−k+2)/(k+1)!
2^2(n−1)n/(n−k−1)(n−k)f(n−2,k)=2^3(n−2)(n−1)n/(n−k−2)(n−k−1)(n−k)f(n−3,k)+2^n-1n(n−1)・・・(n−k+1)/(k+1)!・・・[3]
2n/(n−k)において,n→n+1すなわち2(n+1)/(n−k+1)として両辺にかけると
2^3(n−1)n(n+1)/(n−k−1)(n−k)(n−k+1)f(n−2,k)=2^4(n−2)(n−1)n(n+1)/(n−k−2)(n−k−1)(n−k)(n−k+1)f(n−3,k)+2^n(n+1)n・・・(n−k+2)/(k+1)!
2^3(n−2)(n−1)n/(n−k−2)(n−k−1)(n−k)f(n−3,k)=2^4(n−3)(n−2)(n−1)n/(n−k−3)(n−k−2)(n−k−1)(n−k)f(n−4,k)+2^n-1n(n−1)・・・(n−k+1)/(k+1)!・・・[4]
[1][2][3][4]より,m=1,2,・・・として右辺はn,n−kから降順にm個の積になっている.
2^m(n−m+1)・・・n/(n−k−m+1)・・・(n−k)f(n−m,k)+2^n-1(n−k+1)・・・(n−1)n/(k+1)!
m=n−k−1とおくと
2^n-k-1(k+2)・・・n/(n−k)!・f(k+1,k)+2^n-1(n−k+1)・・・n/(k+1)!
2^n-k+1n!/(k+1)!(n−k)!・f(k+1,k)+2^n-1n!/(k+1)!(n−k)!
f(k+1,k)=2^k+2(k+1),k>2
であるから
f(n,k)=n!/(k+1)!(n−k)!{2^n-k-1(2^k+2k+2)+2^n-1(n−k−1)}
=n!/(k+1)!(n−k)!{2^n-1(n−k)+2^n-k(k+1)}
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