求连续自然数立方和的公式还能这样推导
前面在“有趣的图形数”和“求连续自然数立方和的公式”两文中,
也曾经用图形法和列
表
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法,巧妙地推出过求连续自然数立方和的公式:
33332 1,2,3,„,n,[n(n,1)/2] 这里再用前面“求连续自然数平方和的公式还能这样推导”一文中所使用的方法,推导一下这个公式。
由恒等式
4432 (n,1),n,4n,6n,4n,1
可得
4432 (n,1),n,4n,6n,4n,1
取n,1,2,3,„,n,依次写出
4432 2,1,4?1,6?1,4?1,1
4432 3,2,4?2,6?2,4?2,1
4432 4,3,4?3,6?3,4?3,1
„„„„
4432 (n,1),n,4?n,6?n,4?n,1
4等式两端相加,左端等于(n,1),1;
如果用S表示“连续自然数n次方的和”,那么右端就等于 n
4S,6S,4S,n 321
于是
4 (n,1),1,4S,6S,4S,n 321
因为
S,n(n,1)(2n,1)/6 2
S,n(n,1)/2 1
所以,
4 S,[(n,1),1,6n(n,1)(2n,1)/6,4n(n,1)/2,n]/4 3
4 ,[(n,1),1,n(n,1)(2n,1),2n(n,1),n]/4
4323222 ,[n,4n,6n,4n,1,1,2n,2n,n,n,2n,2n,n]/4
432 ,[n,2n,n]/4
22 ,n[n,2n,1]/4
22 ,n(n,1)/4
2 ,[n(n,1)/2]
即
33332 1,2,3,„,n,[n(n,1)/2]
看来,这种方法还真的具有一般性,不禁让我们又一次领教了数学的魅力~