自然数平方和公式是如何推导出来的?①如何推导出公式:1^2+-查字典问答网
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  自然数平方和公式是如何推导出来的?①如何推导出公式:1^2+2^2+3^2+4^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6②能否用类似方法推出1^0.5+2^0.5+3^0.5+……+n^0.5的和?

  自然数平方和公式是如何推导出来的?

  ①如何推导出公式:1^2+2^2+3^2+4^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6

  ②能否用类似方法推出1^0.5+2^0.5+3^0.5+……+n^0.5的和?

1回答
2020-11-15 22:08
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郭金庚

  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

2020-11-15 22:13:41

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