前n项的平方和公式是怎么推导出来的,1到N的平方和,立方和公式是怎么推导的?

发布时间:2020-07-11 07:47:17

前n项的平方和公式是怎么推导出来的,1到N的平方和,立方和公式是怎么推导的?

网友回答

利用的立方差公式来推导a³-b³=(a-b)(a²+ab+b²)
  所以:n³-(n-1)³=n²+n(n-1)+(n-1)²=3n²-3n+1
  则:
  1³=3×1²-3×1+1
  2³-1³=3×2²-3×2+1
  ……
  n³-(n-1)³=n²+n(n-1)+(n-1)²=3n²-3n+1
  上述等式相加得到:n³=3×(1²+2²+3²+……+n²)-3×(1+2+3+……+n)+n
  ==> n³=3∑n²-3×[n(n+1)/2]+n
  ==> 3∑n²=n³+[3n(n+1)/2]-n=(2n³+3n²+3n-2n)/2
  ==> 3∑n²=[n(2n²+3n+1)]/2=n(n+1)(2n+1)/2
  所以,∑n²=n(n+1)(2n+1)/6

网友回答

1、1到N的平方和推导:1²+2²+3²+。。。+n²=n(n+1)(2n+1)/6
  由1²+2²+3²+。。。+n²=n(n+1)(2n+1)/6
  ∵(a+1)³-a³=3a²+3a+1(即(a+1)³=a³+3a²+3a+1)
  a=1时:2³-1³=3×1²+3×1+1
  a=2时:3³-2³=3×2²+3×2+1
  a=3时:4³-3³=3×3²+3×3+1
  a=4时:5³-4³=3×4²+3×4+1
  ......
  a=n时:(n+1)³-n³=3×n²+3×n+1
  等式两边相加:
  (n+1)³-1=3(1²+2²+3²+。。。+n²)+3(1+2+3+。。。+n)+(1+1+1+。。。+1)
  3(1²+2²+3²+。。。+n²)=(n+1)³-1-3(1+2+3+。。。+n)-(1+1+1+。。。+1)
  3(1²+2²+3²+。。。+n²)=(n+1)³-1-3(1+n)×n÷2-n
  6(1²+2²+3²+。。。+n²)=2(n+1)³-3n(1+n)-2(n+1)
  =(n+1)[2(n+1)²-3n-2]
  =(n+1)[2(n+1)-1][(n+1)-1]
  =n(n+1)(2n+1)
  ∴1²+2²+。。。+n²=n(n+1)(2n+1)/6
  2、1到N的立方和推导:1^3+2^3+3^3+...+n^3=[n(n+1)/2]^2
  推导: (n+1)^4-n^4=4n^3+6n^2+4n+1,
  n^4-(n-1)^4=4(n-1)^3+6(n-1)^2+4(n-1)+1,
  ......
  2^4-1^4=4*1^3+6*1^2+4*1+1,
  把这n个等式两端分别相加,得:
  (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
  由于1+2+3+...+n=(n+1)n/2,
  1^2+2^2+...+n^2=n(n+1)(2n+1)/6,  
  代人上式整理后得:
  1^3+2^3+3^3+...+n^3=[n(n+1)/2]^2
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