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德国著名数学家高斯(Gauss)在上小学时就已求出计算公式1+2+3+…+n= n(n+1)/2

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/07 11:01:28
德国著名数学家高斯(Gauss)在上小学时就已求出计算公式1+2+3+…+n= n(n+1)/2
德国著名数学家高斯(Gauss)在上小学时就已求出计算公式1+2+3+…+n=n(n+1)/2.
这个公式可以用一种叫做“交叉消项求和法”的方法推导如下:在“平方公式”(a+b)²=a²+2ab+b²中,取b=1,得2a+1=(a+1)²-a².…(*)在(*)中分别取a=1,2,3,…,n,再左右分别相加,得2(1+2+3+…+n)+n×1=(22-12)+(32-22)+(42-32)+…+[n²-(n-1)²]+[(n+1)²-n²]=(n+1)2-1=n²+2n.即1+2+3+…+n=n(n+1)/2.
(1)在“立方公式”中,取b=1,可得_______=(a+1)^3-a^3;
(2)在(1)得到的式子中,依次取a=1,2,3,…,n,分别写出你得到的式子;
(3)请你将(2)中得到的等式两边相加,并整理得出1²+2²+3²+…+n²的计算公式.
(1)3a^2+3a+1=(a+1)^3-a^3
(2)这 n 个式子分别是
3*1^2+3*1+1=2^3-1^3
3*2^2+3*2+1=3^3-2^3
3*3^2+3*3+1=4^3-3^3
.
3*n^2+3*n+1=(n+1)^3-n^3
(3)把以上 n 个式子左右两边分别相加,可得
3*(1^2+2^2+3^2+.+n^2)+3*(1+2+3+.+n)+n*1=(n+1)^3-1^3 ,
所以 3*(1^2+2^2+3^2+.+n^2)+3*n(n+1)/2+n=n^3+3n^2+3n
3*(1^2+2^2+3^2+.+n^2)=n^3+3n^2+3n-3n(n+1)/2-n=1/2*n(n+1)(2n+1) ,
两边除以 3 得 1^2+2^2+3^2+.+n^2=1/6*n(n+1)(2n+1) .