✔ 最佳答案
1. 預備公式:
F(k)= n^k-C(n,1)(n-1)^k+C(n,2)(n-2)^k+....+(-1)^(n-1)C(n,n-1)1^k
= { 0 if 0<= k < n
{ n! if n=k
pf.
考慮k個相異物, 分給n個人(1號~n號), 每人均不缺的可能分配數
= 任意分配-(1號缺 or 2號缺 or ... or n號缺)
= n^k - C(n,1)(n-1)^k+C(n,2)(n-2)^k+...+(-1)^(n-1) C(n,n-1)*1^k
= { n! , if n=k (即n相異物排列)
{ 0 , if 0<= k < n (k<n, k物分給n人, 不可能都不缺)
得證
2.
f(x)=Σ[m=0~n] (-1)^m C(n,m) (x-m)^n 展開得 n 次多項式
= A(0)x^n + A(1)x^(n-1)+...+A(k)x^(n-k)+...+A(n-1)x+A(n)
A(k)=Σ[m=0~n] (-1)^m C(n,m) (-m)^k
= (-1)^kΣ[m=0~n] (-1)^m C(n,m) m^k (changes index m~> n-m)
= (-1)^kΣ[m=0~n] (-1)^(n-m) C(n, m) (n-m)^k
= (-1)^(n+k)Σ[m=0~n] (-1)^m C(n,m) (n-m)^k
= (-1)^(n+k) [n^k-C(n,1)(n-1)^k+...-(-1)^n C(n,n-1) 1^k ]
= (-1)^(n+k) F(k)
={ 0 if 0<= k < n
{ n! if k= n
故 f(x)=A(0)x^n+A(1)x^(n-1)+...+A(n-1)x+A(n)
= 0x^n+0x^(n-1)+....+0x + n!
= n!
得證