Question Number 136433 by metamorfose last updated on 21/Mar/21
$$\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}{C}_{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} \mathrm{8}^{{k}} =…??? \\ $$
Answered by Olaf last updated on 22/Mar/21
$$ \\ $$$$\left(\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \:=\:\underset{{p}=\mathrm{0}} {\overset{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} {\sum}}\mathrm{C}_{{p}} ^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \left(\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{{p}} \\ $$$$\left(−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \:=\:\underset{{p}=\mathrm{0}} {\overset{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} {\sum}}\left(−\mathrm{1}\right)^{{p}} \mathrm{C}_{{p}} ^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \left(\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{{p}} \\ $$$$\left(\mathrm{1}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} −\left(\mathrm{1}−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \:= \\ $$$$=\:\underset{{p}=\mathrm{0}} {\overset{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} {\sum}}\left[\mathrm{1}−\left(−\mathrm{1}\right)^{{p}} \right]\mathrm{C}_{{p}} ^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \left(\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{{p}} \\ $$$$=\:\mathrm{2}\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}\mathrm{C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \left(\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} \\ $$$$=\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{2}}\:\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}\mathrm{C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \mathrm{8}^{{k}} \\ $$$$\Rightarrow\:\underset{{k}=\mathrm{0}} {\overset{{n}} {\sum}}\mathrm{C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \mathrm{8}^{{k}} \:=\:\frac{\mathrm{1}}{\:\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{2}}}\left[\left(\mathrm{1}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} −\left(\mathrm{1}−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}{n}+\mathrm{1}} \right] \\ $$
Commented by metamorfose last updated on 22/Mar/21
$${thnx}\:{sir} \\ $$