對于公式2)可由二項式展開疊加求和:
因為, (n+1)??3-n??3=3·n??2+3n+1
? ? ? ? ? ? ? ? ? n??3-(n-1)??3=3·(n-1)??2+3(n-1)+1
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? +)? ? ? ? ? ? ? ? ? 2??3-1??3? =3·1??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)??3-1??3=3Sn+3·1/2·n(n+1)+n
所以,整理得:Sn=1/6·n(n+1)(2n十1)
同樣公式3)可由4次二項式依次裂項,然后相加,并用公式1)、2)的結(jié)果求得Sn=[1/2·n(n十1)]??2
下面介紹公式3)的另一種有趣的列舉推導(dǎo)方法:如下列數(shù)表
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1? ? ? ?? ? 2
? ? ? ? ? ? 1? ? ? 1? ? ? ? ? 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1+2)??2=1+8=1??3+2??3
? ? ? ? ? 2? ? ? ? 2? ? ? ? ? ? 4
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1? ? ? ? ? ? 2? ? ? ? ? ? 3
? ? ? ? ? 1? ? ? 1? ? ? ? ? 2? ? ? ? ? ? 3
? ? ? ? ? 2? ? ? ? 2? ? ? ? ? 4? ? ? ? ? ? 6
? ? ? ? ? 3? ? ? ? 3? ? ? ? ? 6? ? ? ? ? ? 9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1+2+3)??2=1+8+27=1??3+2??3+3??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)??2=1+8+27+64=1??3+2??3+3??3+4??3
? ? ? ? ? 同樣我們可以得到(1+2+3+4+5)??2=1+8+27+64+125=1??3+2??3+3??3+4??3+5??3
? ? ? ? ? 因此,我們可以推斷出:1??3+2??3+3??3+?+n??3=(1+2+3+?+n)??2=[1/2·n(n+1)]??2
例題:用公式2)、3)證明
i)1??2+3??2+5??2+?+(2n+1)??2=1/3·(n+1)(2n+1)(2n+3)
ii)1??3+3??3+5??3+?+(2n+1)??3=(n+1)??2·(2·n??2+4n+1)
因為,1??2+2??2+3??2+?+(2n+1)??2=1/3·(n+1)(2n+1)(4n+3)? ? (1)
? ? ? ? ? ? 2??2+4??2+6??2+?+(2n)??2=2/3·n(n+1)(2n+1)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)
? (1)-(2)得:
1??2+3??2+5??2+?+(2n+1)??2=1/3·(n+1)(2n+1)(2n+3)
同樣,1??3+2??3+3??3+?+(2n+1)??3=(2n+1)??2·(n+1)??2? ? ? ? (1)
? ? ? ? ? ? ? 2??3+4??3+6??3+?+(2n)??3=2·n??2·(n+1)??2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)
? ? ? ? ? (1)-(2)得:
1??3+3??3+5??3+?+(2n+1)??3=(n+1)??2·(2·n??2+4n+1),證畢。
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