求和:1X1+2X2+3X3+.+n(n+1)?

1个回答

  • 这个公式的推倒是用跌加法,比较麻烦.现在写给你.首先你要先知道:1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/2,这是一个等差数列,很好求和.

    接下去,我们知道:

    (k+1)^3 = k^3 + 3k^2 + 3k + 1

    把k = 0代进去:1^3 = 1

    把k = 1代进去:2^3 = 1^3 + 3*1^2 + 3*1 +1

    把k = 2代进去:3^3 = 2^3 + 3*2^2 + 3*2 +1

    把k = 3代进去:4^3 = 3^3 + 3*3^2 + 3*3 +1

    ……

    把k = n代进去:n^3 = (n-1)^3 + 3*n^2 + 3*n +1

    把上面的方程加起来:

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

    注意到上面的式子中立方项可以消去到剩下n^3,再把1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/2代入,化简得到:

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

    从而:

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

    把等号后面那串化简下就可以得到:

    1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6

    这样就用代数的方法证明完这个公式.

    同理,利用(n + 1)^4可以证明

    1^3 + 2^3 + …… n^3 = [n^2*(n+1)^2]/4

    继续下去4次方一直到n次方的叠加都可以用这样的办法证明,但是因为不常用,所以一般只用上面的三个公式.