帕斯卡与前 n 个自然数的平方和十七世纪的法国数学家帕斯卡(Pascal B
19~1662
19)想出了一个新的很妙的方法能求出前 n 个自然数的平方和
这个方法是这样的:利用和的立方公式,我们有(n+1)3=n3+3n2+3n+1,移项可得(n+1)3 -n3=3n2+3n+1,此式对于任何自然数 n 都成立
依次把 n=1,2,3,…,n-1,n 代入上式可得23 -13=3•12+3•1+1,33 -23=3•22+3•2+1,43 -33=3•32+3•3+1,……………………………n3-(n-1)3=3(n-1)2+3(n-1)+1,(n+1)3 -n3=3n2+3n+1,把这 n 个等式的左边与右边对应相加,则 n 个等式的左边各项两两相消,最后只剩下(n+1)3 -1;而 n 个等式的右边各项,我们把它们按三列相加,提取公因数后,第一列出现我们所要计算的前 n 个自然数的平方和,第二列出现我们在上一段已经算过的前 n 个自然数的和,第三列是 n 个 1
因而我们得到(n+1)3 -1=3Sn++n,现在这里 Sn=12+22+…+n2
对这个结果进行恒等变形可得n3+3n2+3n=3Sn++n,2n3+6n2+6n=6Sn+3n2+3n+2n移项、合并同类项可得6Sn=2n3+3n2+n=n(n+1)(2n+1),∴Sn=n(n+1)(2n+1),即12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)
这个方法把所要计算的前 n 个自然数的平方和与已知的前 n 个自然数的和及其它一些已知量通过一个方程联系起来,然后解方程求出所希望得到的公式,确实是很妙的
前 n 个连续自然数的平方和公式的最新证明方法袁志红关于前 n 个连续自然数的平方和:的证明方法很多,这里不再一一列举了
为了让小学生掌握住这个公式,我现在用一种比较合适的方法,方便孩子