Тождество неверное. Скорее уж будет так
![C^1_n+2C_n^2+...+nC^n_n=n\cdot 2^{n-1} C^1_n+2C_n^2+...+nC^n_n=n\cdot 2^{n-1}](https://tex.z-dn.net/?f=C%5E1_n%2B2C_n%5E2%2B...%2BnC%5En_n%3Dn%5Ccdot%202%5E%7Bn-1%7D)
![C^1_n+2C^2_n+...+nC^n_n=\sum^{n}_{k=1}k\cdot C^k_n C^1_n+2C^2_n+...+nC^n_n=\sum^{n}_{k=1}k\cdot C^k_n](https://tex.z-dn.net/?f=C%5E1_n%2B2C%5E2_n%2B...%2BnC%5En_n%3D%5Csum%5E%7Bn%7D_%7Bk%3D1%7Dk%5Ccdot%20C%5Ek_n)
Пользуясь свойством
, мы имеем
![\sum^n_{k=1}k\cdot C^k_n=n\cdot 2^{n-1} \sum^n_{k=1}k\cdot C^k_n=n\cdot 2^{n-1}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Csum%5En_%7Bk%3D1%7Dk%5Ccdot%20C%5Ek_n%3Dn%5Ccdot%202%5E%7Bn-1%7D)
Можно доказать без всяких свойств чисел сочетаний. По формуле бинома Ньютона
. В свою очередь при любом p выполняется равенство:
![n\cdot C^p_{n-1}=\frac{n(n-1)}{p!(n-1-p)!}\cdot \frac{p+1}{p+1}=\frac{n!(p+1)}{(p+1)![n-(p+1)]!}=(p+1)C^{p+1}_n n\cdot C^p_{n-1}=\frac{n(n-1)}{p!(n-1-p)!}\cdot \frac{p+1}{p+1}=\frac{n!(p+1)}{(p+1)![n-(p+1)]!}=(p+1)C^{p+1}_n](https://tex.z-dn.net/?f=n%5Ccdot%20C%5Ep_%7Bn-1%7D%3D%5Cfrac%7Bn%28n-1%29%7D%7Bp%21%28n-1-p%29%21%7D%5Ccdot%20%5Cfrac%7Bp%2B1%7D%7Bp%2B1%7D%3D%5Cfrac%7Bn%21%28p%2B1%29%7D%7B%28p%2B1%29%21%5Bn-%28p%2B1%29%5D%21%7D%3D%28p%2B1%29C%5E%7Bp%2B1%7D_n)
Следовательно,
. Преобразим индекс суммирования, положив
. Имеем:
![\sum^{n-1}_{p=0}(p+1)C^{p+1}_n=\sum^{n}_{k=1}kC^k_n \sum^{n-1}_{p=0}(p+1)C^{p+1}_n=\sum^{n}_{k=1}kC^k_n](https://tex.z-dn.net/?f=%5Csum%5E%7Bn-1%7D_%7Bp%3D0%7D%28p%2B1%29C%5E%7Bp%2B1%7D_n%3D%5Csum%5E%7Bn%7D_%7Bk%3D1%7DkC%5Ek_n)