logo
лекция_4_часть_1

Биномиальные коэффициенты — это коэффициенты бинома!

Только что мы использовали выражение биномиальных коэффициентов через факториал; но биномиальные коэффициенты имеют много и других определений. Воспользуемся теперь тем, что

 t

(u + 1)t =

 ∑ 

(ti)

ui.

i=0

(26)

Эта формула является определением биномиальных коэффициентов, если рассматривать её как тождество относительно u. Но нам нужно, чтобы u было неизвестной, принимающей в каждом конкретном решении искомой системы лишь одно значение.

Заметим, что

 t

(ti)

 ≤

 ∑ 

(ti)

 = (1 + 1)t = 2t,

i=0

(27)

и, таким образом, если

 u > 2t,

(28)

то (t0), (t1), ..., (tt) — это цифры в записи числа (u+1)t в позиционной системе счисления с основанием u. Следовательно, биномиальные коэффициенты однозначно определяются тем условием, что равенство (26) и неравенства (27) и (28) одновременно выполнены хотя бы при одном значении  u.

Лемма 5. Условие (23) эквивалентно относительно параметров r, t, c системе условий

ì

ï

í

ï

î

 u = 2t + 1,

 x5 = u + 1,

 x5t = x6ur+1 + cur + x7,

 x7 + x8 = ur,

 c + x9 = u. 


(29) (30) (31) (32) (33)

Здесь все условия уже имеют необходимый нам вид.

Итак, мы показали, что условие (11) эквивалентно относительно параметра p системе, состоящей из экспоненциально диофантовых уравнений (15), (18), (22), (24), (25), (29)–(33). Чтобы получить требуемый экспоненциальный многочлен, осталось переименовать переменные r, s, t, c и u в x10, x11, x12, x13, x14, объединить по лемме 2 все уравнения в одно и преобразовать по лемме 1 это уравнение к искомому виду (10).