1²+2²+3²+....+n²=?怎么证明?

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-13
1²+2²+3²+……+n²=怎么算

计算公式为:
1²+2²+3²+……n²=n(n+1)(2n+1)/6。
计算过程如图显示:

扩展资料:
类似的公式:
(1)1+2+...+n=n(n+1)/2;
(2)1³+2³+...+n³=[n(n+1)/2]²;
(3)1+3+5+...+(2n-1)=n²。
整数的乘法:
(1)从个位乘起,依次用第二个因数每位上的数去乘第一个因数;
(2)用第二个因数那一位上的数去乘,得数的末位就和第二个因数的那一位对齐;
(3)再把几次乘得的数加起来;
乘法运算性质
(1)几个数的积乘一个数,可以让积里的任意一个因数乘这个数,再和其他数相乘。
例如:(25×3 × 9)×4=25×4×3×9=2700。
(2)两个数的差与一个数相乘,可以让被减数和减数分别与这个数相乘,再把所得的积相减。
例如: (137-125)×8=137×8-125×8=96。
加法的运算性质:
(1)加法交换律:a+b=b+a;
(2)加法结合律:a+b+c=a+(b+c)=(a+b)+c。

公式:1²+2²+3²+....+N²=n(n+1)(2n+1)/6

证明:
给个算术的差量法求解:

我们知道 (m+1)^3 - m^3 = 3*m^2 + 3*m + 1,可以得到下列等式:

2^3 - 1^3 = 3*1^2 + 3*1 + 1
3^3 - 2^3 = 3*2^2 + 3*2 + 1
4^3 - 3^3 = 3*3^2 + 3*3 + 1
.........
(n+1)^3 - n^3 = 3.n^2 + 3*n + 1

以上式子相加得到
(n+1)^3 - 1 = 3*Sn + 3*n(n+1)/2 + n
其中Sn = 1^2 + 2^2 + 3^2 + ...... + n^2
化简整理得到:
Sn = n*(n + 1)*(2n + 1)/6

在证明之间,先说明两个公式:

  1. a³ - b³ = (a-b)(a²+ab+b²)

  2. 1 + 2 + 3 + ……+n = n(n+1)/2

因为:

n³-(n-1)³ = [n-(n-1)][n²+n(n-1)+(n-1)²]

               = n² + n² - n + n² - 2n + 1

               = 3n² - 3n + 1

(n-1)³-(n-2)³ = 3(n-1)²-3(n-1)+1

(n-2)³-(n-3)³ = 3(n-2)²-3(n-2)+1

………………

4³     - 3³       = 3×4² - 3×4    +1

3³     - 2³       = 3×3² - 3×3    +1

2³     - 1³       = 3×2² - 3×2    +1

1³     - 0³       = 3×1² - 3×1    +1

把这些得到的式子左、右两边分别相加,可以得到:

n³ - 0³ = 3×(1²+2²+3²+……+n²) - 3×(1+2+3+……+n) + n×1

n³ + 3×(1+2+3+……+n) - n = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

n³ + 3×n(n+1)/2 - n = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

[2n³+3n(n+1)-2n]/2 = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

[2n³+3n²+3n-2n]/2  = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

(2n³+3n²+n)/2 = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

n(2n²+3n+1)/2 = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

n(n+1)(2n+1)/2 = 3×(1²+2²+3²+……+n²)

所以,

1²+2²+3²+……+n² = n(n+1)(2n+1)/6



1²+2²+3²+....+n²=n(n+1)(2n+1)/6



n(n+1)(2n+1)/6
用恒等式(1+n)³=1+3n+3n²+n³来证

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