对于公式2)可由二项式展开叠加求和:
因为, (n+1)𠆢3-n𠆢3=3·n𠆢2+3n+1
n𠆢3-(n-1)𠆢3=3·(n-1)𠆢2+3(n-1)+1
⋯ ⋯ ⋯
+) 2𠆢3-1𠆢3 =3·1𠆢2+3·1+1
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
(n+1)𠆢3-1𠆢3=3Sn+3·1/2·n(n+1)+n
所以,整理得:Sn=1/6·n(n+1)(2n十1)
同样公式3)可由4次二项式依次裂项,然后相加,并用公式1)、2)的结果求得Sn=[1/2·n(n十1)]𠆢2
下面介绍公式3)的另一种有趣的列举推导方法:如下列数表
1 ️ 2
1 1 2 (1+2)𠆢2=1+8=1𠆢3+2𠆢3
2 2 4
1 2 3
1 1 2 3
2 2 4 6
3 3 6 9 (1+2+3)𠆢2=1+8+27=1𠆢3+2𠆢3+3𠆢3
1 2 3 4
1 1 2 3 4
2 2 4 6 8
3 3 6 9 12
4 4 8 12 16 (1+2+3+4)𠆢2=1+8+27+64=1𠆢3+2𠆢3+3𠆢3+4𠆢3
同样我们可以得到(1+2+3+4+5)𠆢2=1+8+27+64+125=1𠆢3+2𠆢3+3𠆢3+4𠆢3+5𠆢3
因此,我们可以推断出:1𠆢3+2𠆢3+3𠆢3+⋯+n𠆢3=(1+2+3+⋯+n)𠆢2=[1/2·n(n+1)]𠆢2
例题:用公式2)、3)证明
i)1𠆢2+3𠆢2+5𠆢2+⋯+(2n+1)𠆢2=1/3·(n+1)(2n+1)(2n+3)
ii)1𠆢3+3𠆢3+5𠆢3+⋯+(2n+1)𠆢3=(n+1)𠆢2·(2·n𠆢2+4n+1)
因为,1𠆢2+2𠆢2+3𠆢2+⋯+(2n+1)𠆢2=1/3·(n+1)(2n+1)(4n+3) (1)
2𠆢2+4𠆢2+6𠆢2+⋯+(2n)𠆢2=2/3·n(n+1)(2n+1) (2)
(1)-(2)得:
1𠆢2+3𠆢2+5𠆢2+⋯+(2n+1)𠆢2=1/3·(n+1)(2n+1)(2n+3)
同样,1𠆢3+2𠆢3+3𠆢3+⋯+(2n+1)𠆢3=(2n+1)𠆢2·(n+1)𠆢2 (1)
2𠆢3+4𠆢3+6𠆢3+⋯+(2n)𠆢3=2·n𠆢2·(n+1)𠆢2 (2)
(1)-(2)得:
1𠆢3+3𠆢3+5𠆢3+⋯+(2n+1)𠆢3=(n+1)𠆢2·(2·n𠆢2+4n+1),证毕。
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