是否存在常数abc 使得等式1*(n^2 -1^2)+2*(n^2 -2^2)+…+n*(n^2 -n^2)=an^4+

1个回答

  • 证明

    1*(n^2 -1^2)+2*(n^2 -2^2)+…+n*(n^2 -n^2)

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

    =n^3(n+1)/2-n^2(n+1)^2/4

    =n^2(n+1)(n/2-n/4-1/4)

    =n^2(n+1)(n-1)/4

    =1/4(n^4-n^2)

    所以 a=1/4 b=1/4 c=0

    存在常数abc 使得等式1*(n^2 -1^2)+2*(n^2 -2^2)+…+n*(n^2 -n^2)=an^4+bn^2 +c 对一切正整数n都成立

    数学归纳法证明

    证明 当n=1时 1^2-1^2=1/4(1^4-1^2)=0成立

    假设当n=k时

    (k^2-1^2)+2(k^2-2^2)+...+k(k^2-k^2)=1/4(k^4-k^2)成立

    那么当n=k+1时

    [(k+1)^2-1^2]+2[(k+1)^2-2^2]+...+(k+1)[(k+1)^2-(k+1)^2]

    =(1+2+...+k+1)(k+1)^2-[1+2^3+3^3+...+(k+1)^3]

    =k(k+1)^2(k+2)/4

    =1/4(k+1-1)(k+1+1)(k+1)^2

    =1/4(k+1)^2[(k+1)^2-1]

    =1/4[(k+1)^4-(k+1)^2]

    所以 当n=k+1时也成立 n对一切正整数n都成立.