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2020-2021:teams:intrepidsword:zhongzihao:sequence_sum_v5 [2021/11/14 22:12] toxel fix |
2020-2021:teams:intrepidsword:zhongzihao:sequence_sum_v5 [2021/11/14 22:18] (当前版本) toxel |
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行 17: | 行 17: | ||
<HTML><li style="color:black"></HTML><HTML><p></HTML>其它情况(以下做法来源于[[http://www.51nod.com/onlineJudge/problemSolution.html#!problemId=1342|tls的题解]]):<HTML></p></HTML> | <HTML><li style="color:black"></HTML><HTML><p></HTML>其它情况(以下做法来源于[[http://www.51nod.com/onlineJudge/problemSolution.html#!problemId=1342|tls的题解]]):<HTML></p></HTML> | ||
<HTML><p></HTML>记所求式子为 $f(n)$。<HTML></p></HTML> | <HTML><p></HTML>记所求式子为 $f(n)$。<HTML></p></HTML> | ||
- | <HTML><p></HTML>首先我们证明:原式可被表示为 $f(n)=b^{n}F(n)-F(0)$,其中 $F$ 是关于 $n$ 的某个 $k+1$ 次多项式。<HTML></p></HTML> | + | <HTML><p></HTML>首先我们证明:原式可被表示为 $f(n)=b^{n}F(n)-F(0)$,其中 $F$ 是关于 $n$ 的某个 $k$ 次多项式。<HTML></p></HTML> |
<HTML><p></HTML>$k=0$ 时: $$ | <HTML><p></HTML>$k=0$ 时: $$ | ||
\begin{aligned} | \begin{aligned} | ||
行 25: | 行 25: | ||
\end{aligned} | \end{aligned} | ||
$$ 显然成立。<HTML></p></HTML> | $$ 显然成立。<HTML></p></HTML> | ||
- | <HTML><p></HTML>$k>1$ 时: $$ | + | <HTML><p></HTML>$k\ge1$ 时: $$ |
\begin{aligned} | \begin{aligned} | ||
bf(n)-f(n)&=\sum_{i=1}^{n}i^{k}b^{i+1}-\sum_{i=1}^{n}i^{k}b^{i}\\ | bf(n)-f(n)&=\sum_{i=1}^{n}i^{k}b^{i+1}-\sum_{i=1}^{n}i^{k}b^{i}\\ | ||
行 33: | 行 33: | ||
&=b^{n}\left(bn^{k}+\sum_{j=0}^{k-1}(-1)^{j}{i\choose j}F_{j}(n)\right)-\sum_{j=0}^{k-1}(-1)^{j}{i\choose j}F_{j}(0) | &=b^{n}\left(bn^{k}+\sum_{j=0}^{k-1}(-1)^{j}{i\choose j}F_{j}(n)\right)-\sum_{j=0}^{k-1}(-1)^{j}{i\choose j}F_{j}(0) | ||
\end{aligned} | \end{aligned} | ||
- | $$ 也成立。<HTML></p></HTML> | + | $$ 也成立。这意味着 $F_{k}(n)=bn^{k}+\sum_{j=0}^{k-1}(-1)^{j}{i\choose j}F_{j}(n)$。<HTML></p></HTML> |
<HTML><p></HTML>现在我们只需要求出 $F(0),\cdots,F(k)$,即可插值求出 $f(n)$。设 $F(0)=x$,那么我们很容易用 $x$ 来表示 $F$:$F(n)=\frac{f(n)+x}{b^{n}}$。下面我们证明,$\sum_{i=0}^{k+1}(-1)^{i}{k+1\choose i}F(i)=0$ 对于任何 $k$ 次多项式都成立。这样我们就得到了一个一次方程,可以解出 $x$。<HTML></p></HTML> | <HTML><p></HTML>现在我们只需要求出 $F(0),\cdots,F(k)$,即可插值求出 $f(n)$。设 $F(0)=x$,那么我们很容易用 $x$ 来表示 $F$:$F(n)=\frac{f(n)+x}{b^{n}}$。下面我们证明,$\sum_{i=0}^{k+1}(-1)^{i}{k+1\choose i}F(i)=0$ 对于任何 $k$ 次多项式都成立。这样我们就得到了一个一次方程,可以解出 $x$。<HTML></p></HTML> | ||
<HTML><p></HTML>首先证明一个引理:对任意 $0\le j\le k$,$\sum_{i=0}^{k+1}(-1)^{i}{k+1\choose i}{i\choose j}=0$: $$ | <HTML><p></HTML>首先证明一个引理:对任意 $0\le j\le k$,$\sum_{i=0}^{k+1}(-1)^{i}{k+1\choose i}{i\choose j}=0$: $$ |