求1的平方+2的平方+3的平方...-查字典问答网
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  求1的平方+2的平方+3的平方...

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2020-11-16 07:31
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苏竞秀

  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

  另外一个很好玩的做法

  想像一个有圆圈构成的正三角形,

  第一行1个圈,圈内的数字为1

  第二行2个圈,圈内的数字都为2,

  以此类推

  第n行n个圈,圈内的数字都为n,

  我们要求的平方和,就转化为了求这个三角形所有圈内数字的和.设这个数为r

  下面将这个三角形顺时针旋转60度,得到第二个三角形

  再将第二个三角形顺时针旋转60度,得到第三个三角形

  然后,将这三个三角形对应的圆圈内的数字相加,

  我们神奇的发现所有圈内的数字都变成了2n+1

  而总共有几个圈呢,这是一个简单的等差数列求和

  1+2+……+n=n(n+1)/2

  于是3r=[n(n+1)/2]*(2n+1)

  r=n(n+1)(2n+1)/6

2020-11-16 07:35:06

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