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求大虾证:〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2=〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕,其中N为正整数.即要证明正整数的(和的平方)等于正整数的(立方和).
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答案和解析
根据
(A+B)^2=A^2+B^2+2AB
以及
〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕=N*(1+N)/2=(N+N^2)/2
可进行以下推导:
〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*1*〔2+3+4+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*2*〔3+4+5+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*3*〔4+5+6+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+…
+2*(N-3)* 〔(N-2) +(N-1)+N〕
+2*(N-2) *〔(N-1)+N〕
+2*(N-1)*N
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*1*{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕-1}
+2*2*{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕-(1+2)}
+2*3*{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕-(1+2+3)}
+…
+2*(N-3) *{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕–〔(1+2+3 +…+(N-5)+(N-4)+(N-3)〕}
+2*(N-2) *{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕–〔(1+2+3 +…+(N-4)+(N-3)+(N-2)〕}
+2*(N-1)* {〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕–〔(1+2+3 +…+(N-3)+(N-2)+(N-1)〕}
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*1*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*3*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+…
+2*(N-3) *〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*(N-2) *〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*(N-1)* 〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
-2*1*1
-2*2*(1+2)
-2*3(1+2+3)
-…
-2*(N-3) *〔(1+2+3 +…+(N-5)+(N-4)+(N-3) 〕
-2*(N-2) *〔(1+2+3 +…+(N-4)+(N-3)+(N-2)〕
-2*(N-1)* 〔(1+2+3 +…+(N-3)+(N-2)+(N-1)〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)〕
-2*1*〔1+1^2/2〕-2*2*〔2+2^2/2〕-2*3*〔3+3^2/2〕
-…
-2*(N-3) *〔(N-3)+(N-3) ^2/2〕
-2*(N-2) *〔(N-2)+(N-2) ^2/2〕
-2*(N-1) *〔(N-1)*+(N-1) ^2/2〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2-2*N*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
-(1^2+1^3) -(2^2+2^3) -(3^2+3^3)
-…
-〔(N-3) ^2+(N-3) ^3〕-〔(N-2) ^2+(N-2) ^3〕-〔(N-1) ^2+(N-1) ^3〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2-(N^2+N^3)
-〔1^2+2^2+3^2+…+(N-3) ^2+(N-2) ^2+(N-1) ^2〕
-〔1^3+2^3+3^3+…+(N-3) ^3+(N-2) ^3+(N-1) ^3〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2
-〔1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N ^2〕
-〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕
=
2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2-〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕
由上可知:
〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2=〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕
(A+B)^2=A^2+B^2+2AB
以及
〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕=N*(1+N)/2=(N+N^2)/2
可进行以下推导:
〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*1*〔2+3+4+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*2*〔3+4+5+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*3*〔4+5+6+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+…
+2*(N-3)* 〔(N-2) +(N-1)+N〕
+2*(N-2) *〔(N-1)+N〕
+2*(N-1)*N
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*1*{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕-1}
+2*2*{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕-(1+2)}
+2*3*{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕-(1+2+3)}
+…
+2*(N-3) *{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕–〔(1+2+3 +…+(N-5)+(N-4)+(N-3)〕}
+2*(N-2) *{〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕–〔(1+2+3 +…+(N-4)+(N-3)+(N-2)〕}
+2*(N-1)* {〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕–〔(1+2+3 +…+(N-3)+(N-2)+(N-1)〕}
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*1*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*3*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+…
+2*(N-3) *〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*(N-2) *〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
+2*(N-1)* 〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
-2*1*1
-2*2*(1+2)
-2*3(1+2+3)
-…
-2*(N-3) *〔(1+2+3 +…+(N-5)+(N-4)+(N-3) 〕
-2*(N-2) *〔(1+2+3 +…+(N-4)+(N-3)+(N-2)〕
-2*(N-1)* 〔(1+2+3 +…+(N-3)+(N-2)+(N-1)〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)〕
-2*1*〔1+1^2/2〕-2*2*〔2+2^2/2〕-2*3*〔3+3^2/2〕
-…
-2*(N-3) *〔(N-3)+(N-3) ^2/2〕
-2*(N-2) *〔(N-2)+(N-2) ^2/2〕
-2*(N-1) *〔(N-1)*+(N-1) ^2/2〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2-2*N*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕
-(1^2+1^3) -(2^2+2^3) -(3^2+3^3)
-…
-〔(N-3) ^2+(N-3) ^3〕-〔(N-2) ^2+(N-2) ^3〕-〔(N-1) ^2+(N-1) ^3〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2-(N^2+N^3)
-〔1^2+2^2+3^2+…+(N-3) ^2+(N-2) ^2+(N-1) ^2〕
-〔1^3+2^3+3^3+…+(N-3) ^3+(N-2) ^3+(N-1) ^3〕
=
1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N^2
+2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2
-〔1^2+2^2+3^2+…+(N-2) ^2+(N-1) ^2+N ^2〕
-〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕
=
2*〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2-〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕
由上可知:
〔1+2+3+…+(N-2)+(N-1)+N〕^2=〔1^3+2^3+3^3+…+(N-2) ^3+(N-1) ^3+N ^3〕
看了 求大虾证:〔1+2+3+…+...的网友还看了以下:
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