求连续自然数平方和的公式
前面,在“求连续自然数立方和的公式”一中,介绍了用列表法推导公式的过程。这种方法浅显易懂,有它突出的优越性。在“有趣的图形数”一文中,也曾经用图形法推出过求连续自然数平方和的公式:
n (n +1)(2n +1)
12+22+32„+n 2=
6
这里用列表法再来推导一下这个公式,进一步体会列表法的优点。 首先,算出从1开始的一些连续自然数的和与平方和,列出下表: „„
1+2+3+„+ 15 21 „„ 12+22+32+„+n 2 30 „„
然后,以连续自然数的平方和为分子,连续自然数的和为分母,构成分数
12+22+32+ +n 2
A n =,
1+2+3+ +n 再根据表中的数据,算出分数A n 的值,列出下表:
„„
571113
A n „„
33332n +1
观察发现,A n 的通项公式是。
3
2n +112+22+32+ +n 2
既然A n =,而它的通项公式是,于是大胆猜想
31+2+3+ +n
2n +112+22+32+ +n 2
=。
31+2+3+ +n
n (n +1)
因为分母1+2+3+„+n =, 所以
2
12+22+32+ +n 22n +1
=。
n (n +1) 32由此得到
1+2+3„+n =
即
12+22+32„+n 2=
n (n +1)(2n +1)
。
6
2
2
2
2
n (n +1) 2n +1n (n +1)(2n +1)
×=。 236
求连续自然数平方和的公式
前面,在“求连续自然数立方和的公式”一中,介绍了用列表法推导公式的过程。这种方法浅显易懂,有它突出的优越性。在“有趣的图形数”一文中,也曾经用图形法推出过求连续自然数平方和的公式:
n (n +1)(2n +1)
12+22+32„+n 2=
6
这里用列表法再来推导一下这个公式,进一步体会列表法的优点。 首先,算出从1开始的一些连续自然数的和与平方和,列出下表: „„
1+2+3+„+ 15 21 „„ 12+22+32+„+n 2 30 „„
然后,以连续自然数的平方和为分子,连续自然数的和为分母,构成分数
12+22+32+ +n 2
A n =,
1+2+3+ +n 再根据表中的数据,算出分数A n 的值,列出下表:
„„
571113
A n „„
33332n +1
观察发现,A n 的通项公式是。
3
2n +112+22+32+ +n 2
既然A n =,而它的通项公式是,于是大胆猜想
31+2+3+ +n
2n +112+22+32+ +n 2
=。
31+2+3+ +n
n (n +1)
因为分母1+2+3+„+n =, 所以
2
12+22+32+ +n 22n +1
=。
n (n +1) 32由此得到
1+2+3„+n =
即
12+22+32„+n 2=
n (n +1)(2n +1)
。
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2
2
2
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n (n +1) 2n +1n (n +1)(2n +1)
×=。 236