Mit vollst. Induktion und Produktregel, etwa so:
Behauptung gilt für n=1, denn
f und g diffb. ⇒ f * g diffb. mit (f*g) ' = f *g ' + f ' * g
= f
(0) * g
(1) + f
(1) * g
(0)
und wegen "1 über 0" = 1 und "1 über 1" = 1 ist dies die Summe für n=1.
Gelte also die Formel für n, dann ist zu zeigen: Sie gilt auch für n+1.
Seien also f und g je (n+1)-mal diffb. dann gilt: f*g auch (n+1)-mal diffb. und
(f * g ) (n+1) = (f * g ) (n) ' = ( summe k=0 bis n über (n über k)*f(k) * g(n-k) ) '
Die Ableitung der Summe ist aber die Summe der Ableitungen, also
= summe k=0 bis n über [ (n über k)*f(k) * g(n-k) ] '
Das (n über k) ist ein konstanter Faktor, bleibt also stehen und das Produkt
wird mit der Produktregel abgeleitet, das gibt:
= summe k=0 bis n über (n über k)* ( f(k) * g(n-k+1) + f(k+1) * g(n-k) )
und daraus machen wir 2 Summen:
summe k=0 bis n über (n über k)* f(k) * g(n-k+1) + summe k=0 bis n über (n über k)* f(k+1) * g(n-k)
Jetzt muss man das ein wenig aufteilen, denn in der ersten Summe gibt es einen Summanden mit
f (0)*g(n+1) und dann kommen die, die in beiden Summen bezüglich der Ableitungen übereinstimmen und dann kommt noch der letzte Summand aus der zweiten Summe, das sieht dann so aus:
= (n über 0)* f(0) * g(n+1) +
summe k=1 bis n über (n über k)* f(k) * g(n-k+1) + summe k=0 bis n-1 über (n über k)* f(k+1) * g(n-k) +
+ (n über n)* f(n+1) * g(0)
Bei der zweiten Summe lassen wir nun den Index statt von o bis n-1 von 1 bis n gehen, dann ist das:
= (n über 0)* f(0) * g(n+1) +
summe k=1 bis n über (n über k)* f(k) * g(n-k+1) + summe k=1 bis n über (n über k-1)* f(k) * g(n-k+1) +
+ (n über n)* f(n+1) * g(0)
Jetzt passen die beiden Summen zusammen und wir können wir eine daraus machen:
= (n über 0)* f(0) * g(n+1) +
summe k=1 bis n über [ (n über k)+(n über k-1)]* f(k) * g(n-k+1)
+ (n über n)* f(n+1) * g(0)
Nach einer Formel für die Binomialkoeffizienten ist das in der eckigen Klammer (n+1 über k)
Also haben wir
= (n über 0)* f(0) * g(n+1) +
summe k=1 bis n über (n+1 über k)* f(k) * g(n-k+1)
+ (n über n)* f(n+1) * g(0)
Und weil (n+1 über 0) =(n über 0) = (n über n) = (n+1 über n+1) = 1 ist, ist das also insgesamt
summe k=0 bis n+1 über (n+1 über k)* f(k) * g(n-k+1)
Und das ist die zu beweisende Formel für n+1. q.e.d.