Question Number 73039 by mathmax by abdo last updated on 05/Nov/19
$${let}\:{U}_{{n}} =\frac{{n}}{\mathrm{2}}\:{if}\:{n}\:{even}\:{and}\:{U}_{{n}} =\frac{{n}−\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:{if}\:{n}\:{odd}\:{let}\:{f}\left({n}\right)=\sum_{{k}=\mathrm{0}} ^{{n}} {U}_{{k}} \\ $$$${prove}\:{that}\:\forall\left({x},{y}\right)\in{N}^{\mathrm{2}} \:\:\:\:{f}\left({x}+{y}\right)−{f}\left({x}−{y}\right)={xy} \\ $$
Answered by mind is power last updated on 05/Nov/19
$$\mathrm{just}\:\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{definition}\:\mathrm{of}\:\mathrm{f}\: \\ $$$$\mathrm{x}\geqslant\mathrm{y} \\ $$$$\mathrm{x}+\mathrm{y},\mathrm{x}−\mathrm{y}\:\mathrm{has}\:\mathrm{sam}\:\mathrm{parite} \\ $$$$\mathrm{f}\left(\mathrm{n}\right)=\sum_{\mathrm{k}=\mathrm{0}} ^{\mathrm{n}} \mathrm{U}_{\mathrm{k}} =\underset{\mathrm{k}=\mathrm{0}} {\overset{\mathrm{E}\left(\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{2}}\right)} {\sum}}\mathrm{k}+\underset{\mathrm{k}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{E}\left(\frac{\mathrm{n}−\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right)} {\sum}}\mathrm{k}=\frac{\left(\mathrm{E}\left(\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{2}}\right)+\mathrm{1}\right).\left(\mathrm{E}\left(\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{2}}\right)\right)}{\mathrm{2}}+\frac{\mathrm{E}\left(\frac{\mathrm{n}−\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right).\left(\mathrm{1}+\mathrm{E}\left(\frac{\mathrm{n}−\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right)\right)}{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{f}\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{x}−\mathrm{y}\right) \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{x}+\mathrm{y}=\mathrm{2n} \\ $$$$\mathrm{x}−\mathrm{y}=\mathrm{2n}−\mathrm{2y} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{f}\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}\right)−\mathrm{f}\left(\mathrm{x}−\mathrm{y}\right)=\frac{\mathrm{n}\left(\mathrm{n}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}}−\frac{\left(\mathrm{n}−\mathrm{y}+\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{n}−\mathrm{y}\right)}{\mathrm{2}}+\frac{\left(\mathrm{n}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{n}\right)}{\mathrm{2}}−\frac{\left(\mathrm{n}−\mathrm{y}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{n}−\mathrm{y}\right)}{\mathrm{2}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{n}−\left(\mathrm{n}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2ny}+\mathrm{y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{n}−\mathrm{y}\right)+\mathrm{n}^{\mathrm{2}} −\mathrm{n}−\left(\mathrm{n}^{\mathrm{2}} +\mathrm{y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2ny}−\mathrm{n}+\mathrm{y}\right)}{\mathrm{2}} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{2y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4ny}}{\mathrm{2}}=\frac{−\mathrm{2y}^{\mathrm{2}} +\mathrm{2}\left(\mathrm{x}+\mathrm{y}\right)\mathrm{y}}{\mathrm{2}}=\mathrm{xy} \\ $$$$\mathrm{same}\:\mathrm{thing}\:\mathrm{if}\:\mathrm{x}+\mathrm{y}=\mathrm{2n}+\mathrm{1} \\ $$$$ \\ $$
Commented by mathmax by abdo last updated on 05/Nov/19
$${thanx}\:{sir}. \\ $$