这是Abel组合恒等式(二项式定理的一种推广)
的一个特例。
只需证
对于
有
利用 ,比较系数即可
而上述级数用拉格朗日反演不难得到。
引理:以1,2,...,n为顶点的树有n^(n-2)个。
引理证明见proofs from the book。
考虑这样的组合对象的数量m:以1,2,...,n为顶点的树,其中特别标出一条边。
显然等式左边为m,下面考察等式右边。
任意把1,2,...,n划分成非空的两部分。设含有1的那部分有k个顶点。
在这两部分上分别任取一颗树,然后分别任取一个顶点,然后把这两个顶点连起来(并标出这条边),得到一颗完整的树。
易知这样的操作方案一一对应于一个标出一条边的树。而操作方案数恰好等于等式右边。
因此等式两边相等。