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Mensajes - Samir M.

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Hola.

Y hola robinlambada, me alegra también coincidir de nuevo contigo en el foro :) Mucho tiempo!

A ver respecto del post... Lo que yo había hecho fue esto: para una corriente filamental tendríamos que, aplicando el mismo desarrollo que en mi primer post:

 
\( \displaystyle \nabla \cdot \mathbf{A}=\nabla \cdot\left(\frac{\mu_{0}}{4 \pi} \oint_{C^{\prime}} \frac{I^{\prime} d \mathbf{s}^{\prime}}{R}\right)\underbrace{=}_{\text{ I' corriente estacionaria}}\frac{\mu_{0} I^{\prime}}{4 \pi} \oint_{C^{\prime}} \nabla \cdot\left(\frac{d \mathbf{s}^{\prime}}{R}\right) = -\frac{\mu_{0} I^{\prime}}{4 \pi} \oint_{C^{\prime}} \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{R}\right) \cdot d \mathbf{s}^{\prime}\underbrace{=}_{\text{stokes}}-\frac{\mu_{0} I^{\prime}}{4 \pi} \int_{S^{\prime}}\left[\nabla^{\prime} \times \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{R}\right)\right] \cdot d \mathbf{a}^{\prime} = 0  \)

Y generalicé ese resultado para distribuciones de densidades de corriente asumiendo que ésta se podía dividir en sus componentes escalares y aplicar el mismo resultado a cada una de sus componentes. Sí que es cierto que, como comenta geometracat, necesitas una 3-variedad sin borde, pero es lo que yo asumí, puesto que en alguna de las páginas anteriores vi que se evaluaban esas integrales sobre todo el espacio pero pensándolo bien no sé, no tiene mucho sentido porque esa integral se cumple también para volúmenes finitos. Así que un desarrollo alternativo sería este:

Reescribamos la integral dada como \( \displaystyle  -\frac{1}{4 \pi \epsilon_{0} c^{2}} \int \boldsymbol{j}(2)  \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) \cdot d V_{2} \) siguiendo los pasos de mi primer post. Me deshago de las constantes antes de la integral que molestan, y para el siguiente análisis no influyen en nada,  y reescribo la integral sin más como \( \displaystyle  \int \boldsymbol{j}(2)  \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) \cdot d V_{2} \). Ahora, dado un abierto \( V_2 \subset \Bbb R^n \) (en este caso \( n=3 \) pero así queda la generalización para dimensiones superiores aunque ahora que lo pienso no sé qué significado tendría esto en física jeje) con frontera \( \Gamma=\partial V_2 \) entonces la integración por partes sobre \( \mathbf{F}  \cdot   \nabla u \) nos dice que

\( \displaystyle  \int_{V_2}\mathbf{F}  \cdot   \nabla u \space d V_2 =\int_{\Gamma} u \mathbf{F} \cdot \hat{\mathbf{n}} d \Gamma-\int_{V_2} u \nabla \cdot \mathbf{F} d V_2 \)

Identificando el volumen sobre el que se integra en la integral dada como \( V_2 \) e identificando \( u \to \frac{1}{r_{12}} \) y \( \mathbf{F} \to \boldsymbol{j}(2) \) tenemos que

\( \displaystyle  \int_{V_2} \boldsymbol{j}(2)  \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) d V_{2} =  \int _{\Gamma}\frac{\boldsymbol{j}(2)}{r_{12}} \cdot \hat{\mathbf{n}} d \Gamma - \int_{V_2} \frac{1}{r_{12}} \nabla \cdot \boldsymbol{j}(2)  d V_{2}  \)

Ahora bien, \(  \boldsymbol{j}(2) \) es una corriente estacionaria y como el volumen \( V_2 \) debe encerrar a todas las corrientes que generan el vector potencial \(  \boldsymbol{A} \), podemos hacer \( V_2 \) suficientemente grande (\( V_2 \to \infty) \) tal que la densidad de corriente no cruza la frontera \( \Gamma \), esto es, la densidad de corriente en la frontera de \( V_2 \), \( \Gamma \), es nula, luego la integral \( \displaystyle \int _{\Gamma}\frac{\boldsymbol{j}(2)}{r_{12}} \cdot \hat{\mathbf{n}} d \Gamma \) es cero. La otra integral también es cero pues \( \nabla \cdot \boldsymbol{j}(2) = 0  \) y esto es porque las componentes de \( \nabla \) que operan sobre \( \boldsymbol{j}(2) \) darán cero pues \( \boldsymbol{j}(2) \) depende de las componentes del vector \( \vec{r}\,' \) mientras que  \( \nabla \) depende de las componentes del vector \( \vec{r}_{12} \), y así \( \displaystyle  \int_{V_2} \boldsymbol{j}(2)  \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) \cdot d V_{2}  = 0 \) y \( \nabla \cdot  \boldsymbol{A} = 0 \)


Pd: Leyendo vuestros posts me he dado cuenta que en el fondo hemos hecho lo mismo (que en este post me refiero).


Saludos.

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Sinceramente lo que hice fue generalizar el caso unidimensional  (corrientes filamentales) al caso tridimensional directamente (densidades de corriente), sin prestar mucha atención a los detalles. Luego a la noche le echo un ojo a ver.

Saludos.

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Matemática de Escuelas / Re: Prueba de límite infinito
« en: 21 Diciembre, 2021, 08:50 am »
Sí entiendo, pues mira, doble ejercicio que te llevas :P Lo único, quería que te dieses cuenta de que para hablar de continuidad, has tenido que estudiar los límites laterales de la función, por definición de continuidad, vaya. Y según tu comentario, lo que me da a entender es que dices que es continua y con eso justificas la existencia de los límites laterales pero, de nuevo, para saber que es continua, has tenido que estudiar los límites laterales :P (argumento circular), a no ser que te hayan dicho que es continua en el enunciado.

Saludos.

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Es por el teorema de stokes. Imagínate que tenemos una superficie suave \( S \) en \( \Bbb{R}^3 \) cuya frontera es \( \partial S \), y un campo \( F \) definido en un abierto que contiene a \( S \). El teorema de stokes nos dice que \( \displaystyle \int_{\partial S} F \cdot dr = \int_S (\nabla \times F) \cdot dS  \). Fíjate que hemos pasado de un diferencial unidimensional (\( dr) \) a uno bidimensional (\( dS \)). Si aplicas esto a la integral que has preguntado, la integral de la izquierda del teorema de stokes estaría evaluada en un volumen de 3 dimensiones con (por ejemplo) \( dV = dxdydz \) y con este volumen siendo la frontera del hipervolumen en el que estaría evaluada la integral de la derecha, con un diferencial (por ejemplo) \( d\tau =dxdydzdw \).

Pd: En nuestro caso \( F=\nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) \)

Saludos.

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Hola.

\( \nabla \cdot J = 0 \) se verifica para corrientes estacionarias o constantes. De hecho, es parte de la condición de que la carga neta se conserva (y se deduce de ahí). Para comprobar que la integral es nula, observa que

\( \displaystyle \nabla \cdot A(1)=\nabla  \cdot \left ( \frac{1}{4 \pi \epsilon_{0} c^{2}} \int \frac{\boldsymbol{j}(2) d V_{2}}{r_{12}} \right ) = \frac{\boldsymbol{j}(2)}{4 \pi \epsilon_{0} c^{2}} \int  \nabla \cdot \frac{ d V_{2}}{r_{12}}  \) y nota que \( \displaystyle \nabla \cdot\left(\frac{d V_{2}}{r_{12}}\right)=d V_{2} \cdot \nabla\left(\frac{1}{r_{12}}\right)+\frac{1}{r_{12}}\left(\nabla \cdot d V_{2}\right)=-\nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) \cdot d V_{2}  \) puesto que \( \nabla \cdot d V_{2}=0 \) ya que  \( d V_{2} \) es constante respecto de las componentes de \( \vec{r}_{12} \) (mira la nota al final del post si tienes dudas de esto) (esta aproximación obviamente no se cumple a pequeña escala y la integral y casi toda la electrodinámica de campos deja de cumplirse).

Mejor ignorad las siguientes dos líneas.

Ahora, reescribiendo la integral con esto último, usando el teorema de stokes  y que el rotacional de un gradiente es cero, obtienes el resultado:

\( \displaystyle \frac{\boldsymbol{j}(2)}{4 \pi \epsilon_{0} c^{2}} \int  \nabla \cdot \frac{ d V_{2}}{r_{12}} = -\frac{\boldsymbol{j}(2)}{4 \pi \epsilon_{0} c^{2}} \int  \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right) \cdot d V_{2} \underbrace{=}_{\text{stokes}} -\frac{\boldsymbol{j}(2)}{4 \pi \epsilon_{0} c^{2}} \int \underbrace{\nabla^{\prime} \times \nabla^{\prime}\left(\frac{1}{r_{12}}\right)}_{=0} \cdot d^4\tau   = 0   \).

Nota: \(  \nabla^{\prime} \) hace referencia a que evalúa el operador \( \nabla \) respecto de las coordenadas de \( dV_2 \) (implícitamente, lo que significa es que \( {\vec{r}\,}'
 \) es el vector que va desde el origen al elemento \( dV_2 \), \( \vec{r} \) es el vector que va desde el origen al extremo final de \( \vec{r}_{12} \), y \( \vec{r}_{12} = \vec{r} - {\vec{r}\,}'  \). Naturalmente, las coordenadas de \( {\vec{r}\,}' \) y \( \vec{r} \) son independientes, y así \( \nabla ({{r}\,}') = \nabla^{\prime} {r} = 0 \))

Saludos.


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Estadística / Re: Varianza muestral
« en: 20 Diciembre, 2021, 10:25 am »
Hola.
A partir de la tercera igualdad, observa que  \( \displaystyle\sum_{i=1}^n \left ( E(\overline{X}^2)-2E(X_i\overline{X}) \right )= n E(\overline{X}^2)- \sum_{i=1}^n  2E(X_i\overline{X}) =  n E(\overline{X}^2)- 2 n E(\overline{X}^2) = - n E(\overline{X}^2)  \). Además tenemos que \(  E(\overline{X}^2) = \mu^2 + \dfrac{\sigma^2}{n}  \) Por tanto:

\(   \begin{eqnarray} E(S^2)&=&E\left (\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n{(X_i-\overline{X})^2}) \right)=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n{E(X_i^2)+E(\overline{X}^2)-2E(X_i\overline{X})}= \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n{E(X_i^2)- n E(\overline{X}^2)} \\ &=& \frac{1}{n}\left ( nE(X_i^2)- n E(\overline{X}^2) \right) = \frac{1}{n}( n(\mu^2 + \sigma^2) - n(\mu^2+\sigma^2/n)) = \frac{\sigma^2 (n-1)}{n} \end{eqnarray}  \)


Saludos.

Hola, de tu respuesta todo me cuadra menos un paso. Y es que teniendo en cuenta que mi error ha sido que \( \overline{X} \) es la media muestral, ahora no tengo claro que \( E(X_i\overline{X})=E(\overline{X}^2) \). ¿Podrías justificarlo?

Perdona te acabo de leer. Tienes que usar la linealidad de E (intercambiar sumatorio y operador E) y la definición de media muestral. Y fíjate que yo no pongo exactamente eso (fíjate en el factor n).

Saludos

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Matemática de Escuelas / Re: Prueba de límite infinito
« en: 20 Diciembre, 2021, 09:53 am »
Sí, es correcto. Lo único que no sé bien a dónde quieres llegar con
Es continua, luego los límites laterales existen

Saludos.

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Matemática de Escuelas / Re: Prueba de límite infinito
« en: 20 Diciembre, 2021, 08:53 am »
Hola.

Para la segunda... es un límite algo complejo. Si \( a\in \Bbb R \) entonces debería ser \( x \to 0^{+} \) ya que hay casos donde no está definido el límite por la izquierda (ej \( x^{1/3} \)). Para \( a \in \Bbb Q \) pasa algo parecido. si \( a = b/c \) entonces tendríamos que tener que \( b= 2n \) para algún \( n\in \Bbb N \) (o sea \( b \) ha de ser par). En caso contrarío el límite no está definido.

Yo diría que sí existe \[ \displaystyle\lim_{x \to 0}{x^a} \] cuando \[ a=1/3 \]. No existe para \[ a \] con denominadores pares, por ejemplo \[ x^{1/2} \], ya que por la izquierda de cero no hay función.

Un saludo.

Hola.

Es que es \( 1/x^{1/3} \), no \( x^{1/3} \)

¡Hola!

Entendido. Adjunto gráficas




Aquí lo mismo, estás adjunto las gráficas de \( x^a \) y no de 1/x^a.

Saludos.

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.
No sé si os he comprendido bien. Francis es un radical a favor del rigor, la divulgación correcta sin paripés, la crítica con argumentos sólidos ... además de un entusiasta, prolífico, prestigioso, PhD Maths y experto en otros campos y requerido para los más diversos asuntos.
.

Yo hablaba en general, no me refería en concreto a esa persona.

Saludos.

50
\( Clickbait^2 \)
Si bien hay trasfondo científico importante, se tergiversa el título del paper para ganar divulgación en la comunidad científica y lo aprovecha en el mismo sentido el blog para que piquemos y leamos, osea otra tergiversación en la comunidad divulgativa.


Saludos

En mi opinión, es muy importante eso que apuntas. A mí me impacta mucho ver un título sensacionalista o que intenta llamar la atención sin atenderse exclusivamente al significado de su artículo. Pierde mucha credibilidad, y más aún en la comunidad científica. Supongo que será un prejuicio mío. Por suerte, parece que en este ámbito los titulares así son escasos excepto en páginas como esa y algún vídeo de youtube. Por ejemplo, cuando veo un artículo que exclama "Demuestran la hipótesis de Riemann" o, "'Prueban' las ecuaciones de Navier-stokes". Esa página normalmente pierde credibilidad científica por mi parte. En el resto de la sociedad los titulares así abundan pero supongo que es lo que vende (sin mencionar que bastantes veces los titulares científicos de la prensa no-científica son incorrectos).

Saludos.

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Matemática de Escuelas / Re: Prueba de límite infinito
« en: 19 Diciembre, 2021, 03:43 pm »
Hola.

Mmm no a ambas. Para la primera, fijado un \( r \in \Bbb{R} \) deberías definir \( \dfrac{1}{\delta} > r^{3/2} \) de modo que para \( 0 <|x|<\delta \) se tiene que \( x < \delta < \dfrac{1}{r^{3/2}} \) y así \( \dfrac{1}{x^{2/3}} > r \) (asumiendo que has querido decir \( x^{2/3} \) y no \( x^{1/3} \) que en esencia sería lo mismo sólo que tendría que ser \( x\to 0^+ \))

Para la segunda... es un límite algo complejo. Si \( a\in \Bbb R \) entonces debería ser \( x \to 0^{+} \) ya que hay casos donde no está definido el límite por la izquierda (ej \( x^{1/3} \)). Para \( a \in \Bbb Q \) pasa algo parecido. si \( a = b/c \) entonces tendríamos que tener que \( b= 2n \) para algún \( n\in \Bbb N \) (o sea \( b \) ha de ser par). En caso contrarío el límite no está definido.

Saludos.

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Topología (general) / Re: Propiedades de Sucesiones
« en: 18 Diciembre, 2021, 05:14 pm »
Hola.

a) Mm no, no es falso. A no ser que te refieras a que no depende de las distancias si estas inducen la misma topología. Pero en general, sí, depende de la distancia (y todo lo que depende de ésta, como el concepto de conjunto abierto o cerrado). Como ejemplo, puedes definir la aplicación \( d:\Bbb{R}\times \Bbb{R}\to \Bbb{R} \) por \( d(x,y)=\cases{1 \space \mbox{if}\space x\neq y\\0 \space \mbox{if} \space x=y} \) y ver qué pasa con \( \{a_n\}_{n\in \Bbb N}=1/n \)

b) correcto.

Saludos.

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Teoría de grafos / Re: Posicion en una lista
« en: 18 Diciembre, 2021, 04:15 pm »
Hola.

Es que estás comparando la primera entrada de un vector con un vector. Aparte de eso, le estás dando a la segunda posición del vector a el valor fijo n, que es 7. Lo que intentas se podría hacer así:

Código: [Seleccionar]
minlista (L) := block ([n,a,i,k],
n:length (L),
k:1,
a:[L[1],1],
for i from 1 thru n do
(if a[1]> lmin(L) then k:k+1,a[1]:L[k], a[2]:k),
    a)$;

Saludos.

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Foro general / Re: Homenaje a michel
« en: 17 Diciembre, 2021, 08:59 am »
Uf, acabo de encontrar este post... Como no me acostumbro al nuevo diseño del foro no lo había encontrado hasta ahora. De pequeño tenía un trauma con una parte de las matemáticas y era con la geometría. Simplemente no podía con ella (creo recordar que llegué a 4º de ESO sin saber lo que era un ángulo obtuso o la congruencia de triángulos). Leyéndole a él en este foro y sus soluciones creativas así como sus construcciones en geogebra me acercaron más a lo intuitiva que era la geometría, y pasé a verla como una rama más de las matemáticas que en algún momento profundizaría. En fin.

Descansa en paz.

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Estadística / Re: Varianza muestral
« en: 17 Diciembre, 2021, 03:34 am »
Hola.
A partir de la tercera igualdad, observa que  \( \displaystyle\sum_{i=1}^n \left ( E(\overline{X}^2)-2E(X_i\overline{X}) \right )= n E(\overline{X}^2)- \sum_{i=1}^n  2E(X_i\overline{X}) =  n E(\overline{X}^2)- 2 n E(\overline{X}^2) = - n E(\overline{X}^2)  \). Además tenemos que \(  E(\overline{X}^2) = \mu^2 + \dfrac{\sigma^2}{n}  \) Por tanto:

\(   \begin{eqnarray} E(S^2)&=&E\left (\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n{(X_i-\overline{X})^2}) \right)=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n{E(X_i^2)+E(\overline{X}^2)-2E(X_i\overline{X})}= \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n{E(X_i^2)- n E(\overline{X}^2)} \\ &=& \frac{1}{n}\left ( nE(X_i^2)- n E(\overline{X}^2) \right) = \frac{1}{n}( n(\mu^2 + \sigma^2) - n(\mu^2+\sigma^2/n)) = \frac{\sigma^2 (n-1)}{n} \end{eqnarray}  \)


Saludos.

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La realidad es ésta. Definitivamente no entiendo la cita. Valores extremos son puntos críticos, puntos singulares, o extremos. ¿Me podéis explicar la cita que he hecho en el primer mensaje, por favor? :banghead:

Me da la sensación de que te centras mucho en el significante en vez de en el significado del concepto. Cuando hablamos de valores extremos de una función, nos referimos a que hay ciertos puntos de ésta (extremos) en los que, en un entorno centrado en uno de punto en específico, los valores que toma la función en ese entorno son más grandes que el valor que toma en el punto (esto nos da el concepto de mínimo local) o menores que el valor que toma en el punto (respectivamente, máximo local).

Un punto crítico de una función es aquel punto \( x_0 \) tal que \( f'(x_0)=0 \).

Un punto singular de la función es aquel \( x_0 \) en el que no existe la derivada de la función. Es decir, no existe \( f'(x_0) \) (sin embargo sí que existe \( f(x_0) \)).

Un extremo de un intervalo, es el punto en el que comienza o acaba el intervalo (puede incluir al punto o no, intervalo cerrado o abierto).

Así el test de la primera derivada se aplica a los tres tipos de puntos mencionados. Sirve para clasificar puntos críticos en posibles máximos o mínimos, para clasificar puntos singulares en posibles máximos o mínimos, o para clasificar los extremos del intervalo donde esté definida la función, en máximos o mínimos. Un ejemplo de esto último. Supón que tenemos la función \( f : [-2,2] \to \Bbb{R} \) tal que \( x \mapsto x^3 \) (o sea, \( f(x)= x^3 \)). Entonces \( f'(x) = 3x^2 \). ¿Hay puntos críticos? Sí, \( x=0 \). ¿Hay puntos singulares? No. La derivada está definida para todo \( x \). ¿La función está definida en un intervalo con extremos? Sí. Los extremos son \( -2 \) y \( 2 \).

Por el test de la primera derivada, en \( x=0 \) no encontramos ni un mínimo ni un máximo.

Para los valores frontera \( -2 \) y \( 2 \): para \( x=-2 \) tenemos que la derivada sólo está definida a la derecha del \( -2 \) y es positiva, luego la función crece, luego \( x=-2 \) es un mínimo local (si la derivada fuese negativa, o sea, si la función decreciese, tendríamos un máximo local). Para \( x=2 \), tenemos que la derivada sólo está definida a la izquierda del \( 2 \), y es positiva, luego la función crece, y así la función tiene un máximo local. Como no hay más mínimos ni máximos, los que hemos encontrado en los valores frontera del intervalo son absolutos.

Saludos.

57
¿No es que la propiedad de DeMorgan asegura que, si \( A,B \) son conjuntos y \( \overline{\color{white}aa} \) indica el complemento, \( \overline{A \cup B}=\overline{A} \cap \overline{B} \)?

\( \overline{A} \) es la clausura de un conjunto. Cuando dije "En general" me refería a "En general, en el espacio topológico \( (X,T) \)".

Saludos.

58
Hola.

Depende a qué te refieras y qué definiciones manejes. Si lo que preguntas es:

¿Todos los puntos de inflexión son necesariamente valores extremos? La respuesta es no. Como ejemplo, coge \( f(x)=x^3+x \) donde la función tiene un punto de inflexión en \( x=0 \) pero \( f'(0) = 1 \).

¿Puede un punto de inflexión ser un valor extremo? La respuesta es sí. Como ejemplo, coge a \( f(x) = \begin{cases} x^2 & x<0 \\ \sqrt x & x\geq 0 \end{cases} \).

Saludos.

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Topología (general) / Re: Demostrar un contenido.
« en: 16 Diciembre, 2021, 08:29 pm »
Una pista para cada uno:

Tienes que \( U \cap \overline{A} \subset U \subset \overline{U} \) y que \( U \cap \overline{A}  \subset \overline{A} \). En general, también que \( \overline{A \cup B}=\bar{A} \cup \bar{B} \).

Para el siguiente: sea \( x \in U \). Si E es un entorno de \( x \) tenemos que \( E \cap D \neq \emptyset \) por ser D denso. Pero entonces \( E\cap U \) también es un entorno de \( x \) y así \( E \cap U \cap D \neq \emptyset \).


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Supongamos que tenemos un grupo de \( n+1 \) personas, y que queremos formar un comité de \( k \) personas. Supongamos que una de esas personas, se llama Pablo. Si apartamos a Pablo del grupo, tenemos exactamente \( \binom{n}{k} \) formas de organizar ese comité con personas distintas de Pablo. Supongamos que ahora Pablo es siempre miembro del grupo. Entonces podemos elegir \( (k-1) \) personas para que formen el comité con Pablo de las \( n \) personas disponibles, o sea, \( \binom{n}{k-1} \). Está claro que ambos conjuntos de personas son disjuntos; contienen a Pablo o no. Además, la suma (unión) de ambos conjuntos nos da la manera de elegir el comité con Pablo y sin él. Por tanto, nos está dando la manera de elegir \( k \) personas (con o sin Pablo) de las \( n+1 \) personas disponibles. O sea, \( \binom{n+1}{k} \). Y así:

\( \displaystyle \binom{n}{k}+ \binom{n}{k-1} = \binom{n+1}{k}  \)

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