自然数的平方和公式有哪些?

Question

如题所述

Answer 1

从1开始到n连续自然数平方求和公式：n(n+1)(2n+1)/6。

用数学归纳法：

n=1时，1=1*2*3/6=1成立

假设n=k时也成立，那么k(k+1)(2k+1)/6=1²+2²+...+k²

那么n=k+1

1²+2²+...+k²+(k+1)²=k(k+1)(2k+1)/6+(k+1)²=k(k+1)(2k+1)+6(k+1)²/6

k(k+1)(2k+1)+6(k+1)²=(k+1)(2k²+k+6k+6)=(k+1)*(2k²+7k+6)=(k+1)(k+2)(2k+3)

=(k+1)((k+1)+1)(2(k+1)+1)

所以1²+2²+...+k²+(k+1)²=k(k+1)(2k+1)/6+(k+1)²=k(k+1)(2k+1)+6(k+1)²/6

=（k+1)((k+1)+1)(2(k+1)+1)/6

即n=k+1时，也成立；

所以：1²+2²+...+n²=n(n+1)(2n+1)/6。

应用

1、自然数列在“数列”，有着最广泛的运用，因为所有的数列中，各项的序号都组成自然数列。

任何数列的通项公式都可以看作：数列各项的数与它的序号之间固定的数量关系。

2、求n条射线可以组成多少个角时，应用了自然数列的前n项和公式。

第1条射线和其它射线组成（n-1）个角，第2条射线跟余下的其它射线组成（n-2）个角，依此类推得到式子。1+2+3+4+……+n-1=n（n-1）/2。

3、求直线上有n个点，组成多少条线段时，也应用了自然数列的前n项和公式。

第1个点和其它点组成（n-1）条线段，第2个点跟余下的其它点组成（n-2）条线段，依此类推同样可以得到式子。1+2+3+4+……+n-1=n（n-1）/2。