■パスカルの三角形(その8)

【1】パスカルの三角形の恒等式

  Un=Σ(n,3r)  r=0〜[n/r]

を計算してみる.

  U1=(1,0)=1

  U2=(2,0)=1

  U3=(3,0)+(3,3)=2

  U4=(4,0)+(4,3)=5

  U5=(5,0)+(5,3)=11

  U6=(6,0)+(6,3)+(6,6)=22

 周期性は見えてこないが,1の原始3乗根

  ω=cos(2π/3)+isin(2π/3)

  (1+1)^n=(n,0)+(n,1)+(n,2)+・・・

  (1+ω)^n=(n,0)+(n,1)ω+(n,2)ω^2+・・・

  (1+ω^2)^n=(n,0)+(n,1)ω^2+(n,2)ω^4+・・・

を加えて(n,r)の係数を調べると

=0   (r=3k+1のとき)

=0   (r=3k+2のとき)

=3   (r=3kのとき)

より,

右辺の和=3((n,0)+(n,3)+(n,6)+・・・)=3Un

左辺の和=(1+1)^n+(1+ω)^n+(1+ω^2)^n=2^n+2cos(nπ/3)

 したがって,

  Un=(2^n+2cos(nπ/3))/3

が得られる.

===================================