自然数平方与立方数列前n项和公式证明
huangjianwxyx
以下公式,尤其是
二、三公式的推导体现了递推消项数学思想。
一、证明:Sn=k=1+2+3+…+n=(1+n)n/2证:(略)
二、证明:Sn=k2=1²+2²+3²+…+n²= [n(n+1)(2n+1)]/6
k1k1nn
证:(n+1)³-n³=(n³+3n²+3n+1)-n³=3n²+3n+1,则:
2³-1³=3×1²+3×1+1(n从1开始)
3³-2³=3×2²+3×2+1
4³-3³=3×3²+3×3+1
5³-4³=3×4²+3×4+1
6³-5³=3×5²+3×5+1
…
(n+1)³-n³=3×n²+3×n+1(至n结束)
上面左右所有的式子分别相加,得:
(n+1)³-1³=3×[1²+2²+3²+…+n²]+3×[1+2+3+…+n]+n (n+1)³-1=3Sn+3×[n(n+1)/2]+n
Sn=1²+2²+3²+…+n²= [n(n+1)(2n+1)]/6
三、证明:Sn=k3=13+23+.....+n3=n2(n+1)2/4=[n(n+1)/2] 2
k1n
证: (n+1) 4-n4=[(n+1)2+n2][(n+1)2-n2]=(2n2+2n+1)(2n+1)=4n3+6n2+4n+1则:
24-14=4*13+6*12+4*1+1 (n从1开始)
34-24=4*23+6*22+4*2+1
44-34=4*33+6*32+4*3+1
...
(n+1) 4-n4=4*n3+6*n2+4*n+1(至n结束)
上面左右所有的式子分别相加,得:
(n+1) 4-1=4*(13+23+.....+n3)+6*(1²+2²+3²+…+n²)+4*(1+2+3+...+n)+n4*(13+23+.....+n3)= (n+1) 4-1+6*[n(n+1)(2n+1)/6]+4*[(1+n)n/2]+n=[n(n+1)]2
Sn=13+23+.....+n3=[n(n+1)/2] 2