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

2010-08-29 11:21 am
1^2+2^2+3^2+...+n^2=1/6n(n+1)(2n+1)
請問呢條式點出來的??
可以一步步寫清楚嗎?
不要同我胡扯上數學歸納法

回答 (3)

2010-08-29 5:25 pm
✔ 最佳答案
如果不用數學歸納法,你可以這樣做:
設1^2+2^2+3^2+...+n^2 = an^3 + bn^2 + cn + d
當n=1時,
1^2=a+b+c+d-----------------------------------(1)
當n=2時,
1^2+2^2=8a+4b+2c+d-----------------------(2)
當n=3時,
1^2+2^2+3^2=27a+9b+3c+d---------------(3)
當n=4時,
1^2+2^2+3^2+4^2=64a+16b+4c+d-------(4)
解方程組(1), (2), (3), (4),得:


2010-08-29 09:41:56 補充:
a=1/3
b=1/2
c=1/6
d=0

2010-08-29 09:44:24 補充:
所以1^2+2^2+3^2+...+n^2
= an^3 + bn^2 + cn + d
=(1/3)n^3 + (1/2)n^2 + (1/6)n + 0
=(1/6)n(2n^2+3n+1)
=1/6n(n+1)(2n+1)

2010-08-29 17:23:23 補充:
首先我們看看這個:
1+2+3+...+n=n(n+1)/2
是一個二次式,因為拆出來是(n^2+n)/2,然後我們推測
1^2 + 2^2 + 3^2 + ...... + n^2的公式會是一個三次式,
題外話,同樣地
1^3 + 2^3 + 3^3 + ...... + n^3的公式會是一個四次式,如此類推。
以上的做法我用了待定係數法來求,如果出來的是一次式,就是這樣:
an+b,當中a和b不是未知數,而是"等待求出來的數"
如果是二次式,就是這樣:
an^2 + bn + c,當然你可以用其他字母來代替a, b, c,純綷是習慣。

2010-08-29 17:26:42 補充:
如果是三次式,就是這樣:
an^3 + bn^2 + cn + d,不知閣下的程度去到那裏,能否理解以下的話:
a是n^3的系數,b是n^2的系數,c是n的系數,d是常數項。
當然,1^2+2^2+3^2+...+n^2可表示為一個二次式這話只是推測,如果不放心做出來的效果,可以這樣設:
1^2+2^2+3^2+...+n^2=an^7 + bn^6 + cn^5 + dn^4 + en^3 + fn^2 + gn + h,把n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7分別代入其中,最後解方程組,其實都是一樣,你會得到:

2010-08-29 17:31:53 補充:
a=0
b=0
c=0
d=0
e=1/3
f=1/2
g=1/6
h=0
你現在會否明白些?
以上做法雖然非正式,因為設多少次時是猜出來的,但也是一個對初學者來說很好的做法。
用以上做法,你還可以得到1^x + 2^x + 3^x + ...... + n^x的公式,即任意次方和的公式,當然求1^3 + 2^3 + 3^3 + ...... + n^3時要解五元一次方程組,解1^4 + 2^4 + 3^4 + ...... + n^4時就要解六元一次方程組了。
參考: , 希望可以幫到你, 如果閣下還有不明白的,請提出。我盡量希望幫到你。
2010-08-29 10:40 pm
1^2 = 1
2^2 = 1 + 3
3^2 = 1 + 3 + 5
...
n^2 = 1 + 3 + 5 + ... + 2n-1

Σk^2
= 1xn + 3x(n-1) + 5x(n-2) + ... + 2n-1
= Σ(2k-1)(n-k+1)
= Σ(2kn - 2k^2 + 2k - n + k - 1)

3Σk^2
= (2n + 3)Σk - (n + 1)Σ1
= (2n + 3)n(n + 1)/2 - n(n + 1)
= n(n + 1)(2n + 1)/2

Σk^2 = n(n + 1)(2n + 1)/6
2010-08-29 6:07 pm
參考: Myself


收錄日期: 2021-04-13 17:28:34
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100829000051KK00212

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