数学老师您好!我想请教一个数列的求和问题: 高中时代碰到过1^2+2^2+2^2+4^2+...+

\u6570\u5217\u6c42\u548c \u7528\u5206\u7ec4\u6c42\u548c\u53ca\u5e76\u9879\u6cd5\u6c42\u548c Sn=1^2-2^2+3^2-4^2+\u2026+(-1)^(n-1)\u00b7n^2

\u3010\u89e3\u7b54\u3011

\u2235 Sn = 1² - 2² + 3² - 4² + \u2026 + (-1)^(n-1)\u00b7n²

\u2234 \u5f53n\u662f\u5947\u6570\u65f6:
Sn = 1² - 2² + 3² - 4² + 5² - 6² + 7² - \u2026\u2026 + n²
= [1²+2²+3²+4²+5²+ \u2026 + n²] - 2\u00d7[2²+4²+6²+8²+\u2026+(n-1)²]
= n(n+1)(2n+1)/6 - 8\u00d7[1²+2²+3²+4²+\u2026+((n-1)/2)²]
= n(n+1)(2n+1)/6 - 8\u00d7[(n-1)/2]\u00d7[(n-1)/2 + 1]\u00d7[(n-1) + 1]/6
= n(n+1)(2n+1)/6 - 2\u00d7(n-1)(n+1)n/6
= [n(n+1)/6]\u00d7[(2n+1) - 2\u00d7(n-1)]
= [n(n+1)/6]\u00d7[1 + 2]
= n(n+1)/2

\u2234 \u5f53n\u662f\u5076\u6570\u65f6:
Sn = 1² - 2² + 3² - 4² + 5² - 6² + 7² - \u2026\u2026 - n²
= [1²+2²+3²+4²+5²+ \u2026 + n²] - 2\u00d7[2²+4²+6²+8²+\u2026+n²]
= n(n+1)(2n+1)/6 - 8\u00d7[1²+2²+3²+4²+\u2026+(n/2)²]
= n(n+1)(2n+1)/6 - 8\u00d7[n/2]\u00d7[n/2 + 1]\u00d7[n + 1]/6
= n(n+1)(2n+1)/6 - 2\u00d7n(n+2)(n+1)/6
= [n(n+1)/6]\u00d7[(2n+1) - 2\u00d7(n+2)]
= [n(n+1)/6]\u00d7[1 - 4]
= -n(n+1)/2

\u4e24\u5f0f\u5408\u5e76\uff0c\u5f97\uff1a
1² - 2² + 3² - 4² + 5² - 6² + 7² - \u2026\u2026 + n²
= [(-1)^(n+1)]\u00d7n(n+1)/2


\u8bf4\u660e\uff1a
\u8fd0\u7528\u4e86\u516c\u5f0f 1²+2²+3²+4²+5²+6²+7²+ \u2026\u2026 + n²= n(n+1)(2n+1)/6

\u7528\u88c2\u9879\u6c42\u548c\u7684\u65b9\u6cd5\u5440
1/n\uff08n+1\uff09=1/n-1/(n+1)
\u6240\u4ee5\u539f\u5f0f=1-1/\uff08n+1\uff09=n/\uff08n+1\uff09

这种题,要对n^2和n^3进行拆解变形,得出它们的通项公式,然后求解,如下图:

我回答得很详细很辛苦,楼主请给分吧



我教你一个比较实用的办法,如果是1+2+3……+n,那么前N项和是关于N的二次多项式;如果是1^2+2^2+……+n^2,那么前N项和是关于N的三次多项式;以此类推,如果每项是i的K次,那么前N项和就是关于N的(i+1)次多项式。
所以对于此类最好的办法就是待定系数法:比如1^2+2^2+……+n^2,设Sn=an3+bn2+cn+d,然后代入几个项就解出来了

N=1时,1=1(1+1)(2×1+1)/6=1
N=2时,1+4=2(2+1)(2×2+1)/6=5
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
得 1^2+2^2+3^2+…+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 为SN的数列式

所有的公式都是经过无数的数据验证和各种方法证明得出的

这个,貌似要先猜想再用数学归纳法证明

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