求证0^2+1^2+2^2+…+(n-1)^2与[n*(n-1)*(2n-1)]/6的关系,

1个回答

  • 平方和公式n(n+1)(2n+1)/6

    即1^2+2^2+3^2+…+n^2=n(n+1)(2n+1)/6

    证明1+4+9+…+n^2=n(n+1)(2n+1)/6

    证法一(归纳猜想法):

    1、N=1时,1=1(1+1)(2×1+1)/6=1

    2、N=2时,1+4=2(2+1)(2×2+1)/6=5

    3、设N=x时,公式成立,即1+4+9+…+x2=x(x+1)(2x+1)/6

    则当N=x+1时,

    1+4+9+…+x2+(x+1)2=x(x+1)(2x+1)/6+(x+1)2

    =(x+1)[2(x2)+x+6(x+1)]/6

    =(x+1)[2(x2)+7x+6]/6

    =(x+1)(2x+3)(x+2)/6

    =(x+1)[(x+1)+1][2(x+1)+1]/6

    也满足公式

    4、综上所述,平方和公式1^2+2^2+3^2+…+n^2=n(n+1)(2n+1)/6成立,得证.

    证法二(利用恒等式(n+1)^3=n^3+3n^2+3n+1):

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

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

    .

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

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

    把这n个等式两端分别相加,得:

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

    由于1+2+3+...+n=(n+1)n/2,

    代人上式得:

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

    整理后得:

    1^2+2^2+3^2+.+n^2=n(n+1)(2n+1)/6

    a^2+b^2=a(a+b)-b(a-b)