Question

如何求平方和？

Answer 1

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
(注：n^2=n的平方)
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)

Answer 2

从前见过一个方法：
(n+1)^3=n^3+3n^2+3n+1
可得：
(n+1)^3-n^3=3n^2+3n+1
我们从1到n类此相加，并消去中间项
(n+1)^3-1
=3(1^2+2^2+……+n^2)
+3(1+2+3……+n)
+(1+1+……+1)
由于1+2+3……+n=n(n+1)/2
1+1+……+1=n
带入上式，可得
1^2+2^2+……+n^2=n(n+1)(2n-1)/6
同理对另一个式子用相似的方法，这个方法可以求出任意次幂的各项和

Answer 3