Triangle de Narayana et e
Bonjour,
Le triangle des nombres de Narayana semble bien connu. Je ne sais pas si ce que je vais dire l'est.
Dans le triangle
1
1 1
1 3 1
1 6 6 1
............
à ligne $n$ et colonne $k$ on écrit $\frac{C_{n-1}^{k-1}C_{n}^{k-1}}k$ pour $n\geq1$ et $1\leq k \leq n$
Je note $u_n$ le produit des nombres de la ligne $n$. On obtient : $1,1,3,36,2000,\cdots$
Je trouve que la limite de $\dfrac{u_{n+1}u_{n-1}}{u_n^2}$ est $e^2$
Pouvez-vous confirmer ?
Le triangle des nombres de Narayana semble bien connu. Je ne sais pas si ce que je vais dire l'est.
Dans le triangle
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1 1
1 3 1
1 6 6 1
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à ligne $n$ et colonne $k$ on écrit $\frac{C_{n-1}^{k-1}C_{n}^{k-1}}k$ pour $n\geq1$ et $1\leq k \leq n$
Je note $u_n$ le produit des nombres de la ligne $n$. On obtient : $1,1,3,36,2000,\cdots$
Je trouve que la limite de $\dfrac{u_{n+1}u_{n-1}}{u_n^2}$ est $e^2$
Pouvez-vous confirmer ?
Réponses
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Tu peux évaluer numériquement la limite de cette suite.
Pari GP est ton ami(e).
binomial(n,p) est la fonction correspondante à $\binom{n}{p}$
prod(i=0,n,terme en i) correspond au produit. (sum à la place de prod correspondant à la somme).
F(x)={}
pour définir une fonction sauf erreur. -
Ça voudrait dire que la suite $(u_n) $ croît plus vite qu'une suite géométrique.
-
On pourrait déjà essayer de montrer que chaque terme est supérieur ou égal au carré du précédent.
-
Bonsoir
Je ne vois pas mon erreur dans ce programme (numérotation des lignes ou colonnes ??)c[0,0]:=1; for n from 1 to 5 do c[n,0]:=1; for k from 1 to n do c[n,k]:= c[n-1,k-1]*c[n,k-1]/k; print(n,k,c[n,k]); od; od;
Merci de m'aider à y voir plus clair.
Cdt -
Le point de départ des n, c'est 1. Les k aussi débutent à 1.
-
c[1,1]:=1; for n from 2 to 5 do c[n,1]:=1; for k from 2 to n do c[n,k]:= c[n-1,k-1]*c[n,k-1]/k; print(n,k,c[n,k]); od; od;
ne me donne pas la bonne suite ...je dois être compact ce soir ... Désolé
Edit OK !
Les coefficients du tableau sont des T(n,k) et non C(n,k) qui restent eux les coefficients binomiauxT[1,1]:=1; for n from 2 to 5 do T[n,1]:=1; for k from 2 to n do T[n,k]:= binomial(n-1,k-1)*binomial(n,k-1)/k; print(n,k,T[n,k]); od; od;
-
Cidrolin : tu veux juste être ``rassuré'' ou bien c'est une colle pour les visiteurs ?
-
Bonsoir Claude,
C'est plus un quickie qu'une colle. L'expression de $u_n$ en fonction de $n$ est assez reloue,
et miraculeusement le quotient $\dfrac{u_{n+1}u_{n-1}}{u_n^2}$ est simple. -
Je viens de piger ce que tu me dis :
> u := func < n | &*[ExactQuotient(Binomial(n-1,k-1)*Binomial(n,k-1),k) : k in [1..n]] > ; > [<n,u(n)> : n in [1..6]] ; [ <1, 1>, <2, 1>, <3, 3>, <4, 36>, <5, 2000>, <6, 562500> ] > [u(n+1)*u(n-1) / u(n)^2 : n in [2..10]] ; [ 3, 4, 125/27, 81/16, 16807/3125, 4096/729, 4782969/823543, 390625/65536, 2357947691/387420489 ] > > [(k+2)^k / k^k : k in [1..9]] ; [ 3, 4, 125/27, 81/16, 16807/3125, 4096/729, 4782969/823543, 390625/65536, 2357947691/387420489 ]
Je dois avoir le défault assez répandu chez les programmeurs : croire que le langage que j'utilise est tellement lisible qu'il est lisible par les autres (alors qu'un langage de programmation c'est toujours cryptique). Autre défaut : c'est d'être assez bourrin, la preuve. J'ai même à un moment donné ``dans l'intention de t'aider'', fait du calcul approché pour voir si (pour $n=500$ je crois), cela ressemblait à $e^2$. Alors que tu avais la solution. Petit cachotier...
Evidemment, je ne sais pas pourquoi le quotient $u_{n+1}u_{n-1}/u_n^2$, cela fait ce que l'on voit mais c'est pas important.
Salut à toi.
PS : je ne parle pas d'autres défauts bien sûr. -
Claude Quitté a écrit:...croire que le langage qu' [on] utilise est tellement lisible qu'il est lisible par les autres.
Cdt -
J'ignorais que la notation $C_n^k$ était encore en usage. Où ? Je pensais que tout le monde s'était plié à la notation $\binom{n}{k}$ depuis la norme ISO 80000-truc. Pour moi, ce n'est pas là le côté cryptique de la chose.
-
Moi je ne m'y suis pas plié. Cette notation en colonne est pour moi celle d'un vecteur et pas autre chose.
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Bonjour,claude quitté a écrit:J'ignorais que la notation $C_n^k$ était encore en usage. Où ?
Cdt -
Je vous présente toutes mes confuses, et passe quand même en mode avatar défensif.
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Bonjour,
A ma connaissance, la notation $C_n^k$ n'est plus en usage nulle part.
Qu'on l'apprécie ou non, $\binom{n}{k}$ est la notation officielle.
Elle est d'ailleurs en usage ailleurs qu'en France depuis longtemps.
M'enfin, il y aura toujours des irréductibles dans leur petit coin.
Cordialement,
Rescassol -
Tu es pardonné Cidrolin, je préfère ton autre avatar, beaucoup plus classe :-)
Cdt -
Bonjour, je termine ma remarque.
Pour le triangle de Pascal, notons $v_n$ le produit des termes de la ligne $n$.
On trouve $v_n=\displaystyle \prod _{i=0}^{n} \binom {n}{i}=(n!)^{n+1} \prod_{i=0}^{n}\frac{1}{(i!)^2}$,
d'où : $\displaystyle \frac{v_{n+1}v_{n-1}}{v_n^2}= \frac{(n+1)^n}{n^n}$ qui tend vers $e$ quand $n$ tend vers $ + \infty$
Pour le triangle de Narayana, le produit des termes de la ligne $n$ est :
$u_n=\displaystyle \prod _{i=1}^{n} \frac{\binom{n-1}{i-1}\binom{n}{i-1}}i=((n-1)!)^{n}(n!)^{n-2} \prod_{i=0}^{n-1}\frac{1}{(i!)^4} $
L'expression $\displaystyle \frac{u_{n+1}u_{n-1}}{u_n^2}$ se simplifie en $\frac{(n+1)^{n-1}}{{(n-1)}^{n-1}}$
qui a pour limite $e^2$ quand $n$ tend vers $ + \infty$ -
Posons $a_n=\binom{n+6}{7}$, ainsi $a_1=1$; $a_2=8$; $a_3=36$ . . . et transformons le coefficient binomial $\binom {n}{p}=\dfrac{(n-p+1)\times \cdots \times n}{1\times 2 \times \cdots \times p}$
en $K_n^p=\dfrac{a_{n-p+1}\times \cdots \times a_n}{a_1\times a_2 \times \cdots \times a_p}$. Par exemple $K_5^3=\dfrac{a_3a_4a_5}{a_1a_2a_3}=4950$.
Le triangle des $K_n^p$ est visible sur https://oeis.org/A142467 . Notons $u_n=\prod_{i=0}^n K_n^i$.
Ma conjecture est : $$\boxed {\dfrac {u_{n-1}u_{n+1}}{u_n^2}=\Big (\dfrac {n+7}n \Big )^n}$$
Le début du triangle : -
Personne pour prouver que les $K_n^p$ sont entiers et démontrer la conjecture ?
Amicalement -
J'avais laissé passer ce fil il y a six mois et je le retrouve grâce à la remarque de Cidrolin dans le fil sur $a^b=b^a$.
La conjecture est très simple à prouver si on généralise à une suite $(a_n)$ quelconque de réels non nuls.
Je définis comme Cidrolin $K(n,p)=\dfrac{a_{n-p+1}\times \cdots \times a_n}{a_1\times a_2 \times \cdots \times a_p}$, avec $K(n,0)=1$, et $u_n=\displaystyle\prod_{i=0}^n K(n,i)$.
En utilisant $K(n,p)=\dfrac{a_n}{a_p}K(n-1,p-1)$ on calcule $\dfrac{u_{n+1}}{u_n}=\dfrac{a_{n+1}^n}{a_1...a_n}$ d'où l'on déduit $\dfrac{u_{n+1}u_{n-1}}{u_n^2}=\left(\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\right)^n$.
En prenant maintenant (pour généraliser) $a_n=\displaystyle\binom{n+r-1}{r}$ où $r\in\N^*$ on obtient $\dfrac{u_{n+1}u_{n-1}}{u_n^2}=\left(1+\dfrac r n \right)^n$.
Les suites $K(n,p,r)$ figurent dans l'OEIS pour les valeurs de $r$ comprises entre 1 et 9:
A7318, A1263, A56939, A56940, A56941, A142465, A142467, A142468, A174109.
Pour ce choix de $a_n$, on peut démontrer que $K(n,p,r)$ est un entier naturel mais c'est beaucoup plus difficile.
Il y a pourtant d'autres expressions pour $K(n,p,r)$ mais aucune ne montre directement que c'est un entier:
$K(n,p,r)=\displaystyle\prod_{k=0}^{r-1}\dfrac{\binom{n+k}{p}}{\binom{p+k}{p}}=\dfrac{b_n(r)b_0(r)}{b_{n-p}(r)b_p(r)}=\dfrac{c_pc_{n-p}c_rc_{n+r}}{c_nc_{p+r}c_{n-p+r}}=\prod_{i=1}^{p}\prod_{j=1}^{n-p}\prod_{k=1}^{r}\dfrac{i+j+k-1}{i+j+k-2}$
en posant $b_n(r)=n!...(n+r-1)!$ et $c_n=1!2!...(n-1)!$ (superfactorielle).
Je sais cependant démontrer que $K(n,p,r)$ est entier car il est égal au déterminant de la matrice d'ordre $r$ de terme général $\displaystyle\binom{n}{p-i+j}$, ou encore au déterminant de la matrice d'ordre $r$ de terme général $\displaystyle\binom{n+i-1}{p+j-1}$.
La démonstration que je connais utilise une identité de Sylvester-Dodgson (voir le fil Une tri-famille de déterminants). -
Un grand merci Jandri.
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