自然数的平方和立方的一些规律及其证明

绝世美人儿
643次浏览
2021年02月07日 23:26
最佳经验
本文由作者推荐

赞美梅花的诗词-

2021年2月7日发(作者:歌曲接龙)


平方和公式:


1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)( 2n+1)/6



立方和公式:


1^ 3+2^3+...+n^3=[n(n+1)/2]^2


首先给出网上的推导:



1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6



利用立方差公式



n^3-(n-1)^3=1*[n^2+(n-1)^2+n(n-1)]


=n^2+(n-1)^2+n^2-n


=2*n^2+(n-1)^2-n


2^3-1^3=2*2^2+1^2-2


3^3-2^3=2*3^2+2^2-3


4^3-3^3=2*4^2+3^2-4


......


n^3-(n-1)^3=2*n^2+(n-1)^2-n


各等式全相加



n^3-1^3=2* (2^2+3^2+...+n^2)+[1^2+2^2+...+(n-1)^2]-(2+3+4+... +n)


n^3-1=2*(1^2+2^2+3^2+...+n^2)-2+[1^ 2+2^2+...+(n-1)^2+n^2]-n^2-(2+3+4+...+n)

n^3-1=3*(1^2+2^2+3^2+...+n^2)-2-n^2-(1+2+3+...+n )+1


n^3-1=3(1^2+2^2+...+n^2)-1-n^2-n(n+1)/2


3(1^2+2^2+...+n^2)=n^3+n^2+n(n+1)/2=(n/ 2)(2n^2+2n+n+1)=(n/2)(n+1)(2n+1)


1^2+2^2+3^2+...+n^2=n(n+1)(2n+1)/6



1^3+2^3+3^3+……+n^3=[n(n+1)/2]^2



(n+1)^4-n^4=[(n+1)^2+n^2][(n+1)^2-n^2]


=(2n^2+2n+1)(2n+1)


=4n^3+6n^2+4n+1


2^4-1^4=4*1^3+6*1^2+4*1+1


3^4-2^4=4*2^3+6*2^2+4*2+1


4^4-3^4=4*3^3+6*3^2+4*3+1


......


(n+1)^4-n^4=4*n^3+6*n^2+4*n+1


各式相加有



(n+1)^4-1=4 *(1^3+2^3+3^3...+n^3)+6*(1^2+2^2+...+n^2)+4*(1+2+3 +...+n)+n


4*(1^3+2^3+3^3+...+n^3)=(n+1) ^4-1+6*[n(n+1)(2n+1)/6]+4*[(1+n)n/2]+n


=[n(n+1)]^2



1^3+2^3+...+n^3=[n(n+1)/2]^2


平方和的经典题目:




立方和的另类推导:



(1)

赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-


赞美梅花的诗词-