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Sobre "El producto de los seis números que rodean a cualquier número interior del triángulo de Pascal es un cuadrado perfecto"

El actual armario de la futilidad tiene esta declaración: "El producto de los seis números que rodean a cualquier número interior del triángulo de Pascal es un cuadrado perfecto".

Aquí está el enlace con una bonita ilustración: http://www.futilitycloset.com/2016/07/14/a-square-triangle/

Aquí está la prueba que encontré:

En $c(n, m)$ , los vecinos son $(n-1, m-1), (n-1, m), (n, m-1), (n, m+1), (n+1, m), (n+1, m+1) $ .

El producto es

$\begin{array}\\ p(n, m) &=c(n-1, m-1)c(n-1, m) c(n, m-1)c(n, m+1) c(n+1, m)c(n+1, m+1)\\ &=\frac{(n-1)!^2n!^2(n+1)!^2}{(m-1)!(n-m)!m!(n-1-m)!(m-1)!(n-m+1)!(m+1)!(n-m-1)!m!(n-m+1)!(m+1)!(n-m)!}\\ &=\frac{(n-1)!^2n!^2(n+1)!^2}{(m-1)!^2(n-m)!^2m!^2(n-1-m)!^2(n-m+1)!^2(m+1)!^2}\\ &=\left(\frac{(n-1)!n!(n+1)!}{(m-1)!m!(m+1)!(n-1-m)!(n-m)!(n-m+1)!}\right)^2\\ \end{array} $

Tengo dos preguntas:

(1) Como el resultado es tan bonito, me parece que debería haber un más simple, más intuitiva. ¿La hay?

(2) Son el producto de los coeficientes binomiales adyacentes a $(n, m)$ , o a la distancia 1. ¿Y los coeficientes y la distancia 2, o, más generalmente, k. ¿Cómo podríamos establecer el producto de dichos coeficientes y qué propiedades tendría (por ejemplo, ¿sería una potencia k-ésima)?

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mathlove Puntos 57124

Para (1), observando que
$$\binom{n-1}{m-1}\binom{n}{m+1}\binom{n+1}{m}=\binom{n-1}{m}\binom{n+1}{m+1}\binom{n}{m-1}\tag3$$ Las retenciones deberían simplificar la prueba de la reclamación.

Escribir $\binom ab$ como $\frac{a!}{b!(a-b)!}$ se ve que los numeradores de ambos lados de $(3)$ son $(n-1)!n!(n+1)!$ y que los denominadores de ambos lados son el producto de $(m-1)!m!(m+1)!$ y $(n-m-1)!(n-m)!(n-m+1)!$ .

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Markus Scheuer Puntos 16133

Anuncio. (2): Una generalización de esta propiedad puede encontrarse en Cuadros hexagonales ocultos generalizados por A.K.Gupta.

Para números enteros positivos $r_1,r_2$ el siguiente producto espaciado alrededor de $\binom{n}{m}$ es un cuadrado perfecto \begin{align*} \binom{n-r_1}{m-r_2}\binom{n-r_1}{m}\binom{n}{m-r_2} \binom{n+r_2}{m+r_1}\binom{n+r_2}{m}\binom{m}{m+r_2} \end{align*} Si $r_1=r_2$ el producto es igualmente espaciados alrededor de $\binom{n}{m}$ , si $r_1=r_2=1$ obtenemos el punto de origen.

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