n は、3以上の整数とする。x+y+z=n を満たす全ての正の整数の組(x,y,z)に対して、
その積xyzを考え、それらの全ての和をS[n]とする。
例えば、S[5]=3・1・1+1・3・1+1・1・3+2・2・1+2・1・2+1・2・2=21
S[n]を、nの式で表してください。
(コメント) 具体例をもっと計算してみると、
S[3]=1、S[4]=6、S[5]=21、S[6]=56、S[7]=126、S[8]=252、S[9]=462
これらから「整数列大辞典」で検索してみましたが、まだ掲載されていない内容のようです。
らすかるさんからのコメントです。(令和3年7月13日付け)
n個の○を x、y、z 個に分けたときの積は、
x個の中から1つ選び、y個の中から1つ選び、z個の中から1つ選ぶ組合せの数
なので、n+2個の○から、5個を選び、左から順に、
「x個から1つ選んだもの」 、「xとyの仕切り」 、「y個から1つ選んだもの」 、
「yとzの仕切り」 、「z個から1つ選んだもの」
と考えれば、その中には条件を満たす組合せがちょうど全て含まれていて、xyz の和になる。
よって、 S[n]=n+2C5
QWERTYさんからのコメントです。(令和3年7月13日付け)
らすかるさん、ありがとうございます。あざやかですね。
(コメント) 例えば、n=4 のとき、 2・1・1+1・2・1+1・1・2=6 は、次のように解釈
される。
○○○○ → ○○|○|○ または ○|○○|○ または ○|○|○○
これを、 ◎●|○|○ または ○|◎●|○ または ○|○|◎● と考えて、
◎●|○|○ → ◎|○|○ または ●|○|○
○|◎●|○ → ○|◎|○ または ○|●|○
○|○|◎● → ○|○|◎ または ○|○|●
の、計6通りが得られる。
また、n=5 のとき、 3・1・1+1・3・1+1・1・3+2・2・1+2・1・2+1・2・2=21 は、
次のように解釈される。
○○○○○ → ○○○|○|○ または ○|○○○|○ または ○|○|○○○
○○|○○|○ または ○○|○|○○ または ○|○○|○○
これを、 ◎●△|○|○ または ○|◎●△|○ または ○|○|◎●△
◎●|◎●|○ または ◎●|○|◎● または ○|◎●|◎●
と考えて、
◎●△|○|○ → ◎|○|○ または ●|○|○ または △|○|○
○|◎●△|○ → ○|◎|○ または ○|●|○ または ○|△|○
○|○|◎●△ → ○|○|◎ または ○|○|● または ○|○|△
◎●|◎●|○ → ◎|◎|○ または ◎|●|○
●|◎|○ または ●|●|○
◎●|○|◎● → ◎|○|◎ または ◎|○|●
●|○|◎ または ●|○|●
○|◎●|◎● → ○|◎|◎ または ○|◎|●
○|●|◎ または ○|●|●
の、計21通りが得られる。
(コメント) 面白い数え方に感動しました!らすかるさんに感謝します。