Olimpiada China de Selección de Equipos (TST) 2024 Problema 13

Para un número natural $n$, sea $$ C_n=\frac{1}{n+1}\binom{2n}{n}=\frac{(2n)!}{n!(n+1)!} $$ el $n$-ésimo número de Catalan. Demuestra que para cualquier número natural $m$, $$ \sum_{i+j+k=m} C_{i+j}C_{j+k}C_{k+i}=\frac{3}{2m+3}C_{2m+1}. $$ Propuesto por Bin Wang

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Kevin

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