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平方数列求和公式推导

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导读 平方数列是指由1, 4, 9, 16...等数列组成的数列,。绿色圃中小学教育网百科专栏,提供全方位全领域的生活知识

平方数列是指由1, 4, 9, 16...等数列组成的数列,其中每一项都是前一项加上一个奇数。现在我们来推导平方数列的求和公式。

首先,我们将平方数列的前n项记为S(n),则:

S(n) = 1 + 4 + 9 + 16 + ... + n^2

接下来,我们将这个式子进行变形。我们可以将每一项表示为两个连续的奇数的和,例如:

1 = 1

4 = 1 + 3

9 = 1 + 3 + 5

16 = 1 + 3 + 5 + 7

...

因此,我们可以将每一项表示为:

1 = 1^2

4 = 2^2

9 = 3^2

16 = 4^2

...

那么,我们可以将S(n)表示为:

S(n) = 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + n^2

接下来,我们使用数学归纳法来证明求和公式:

当n=1时,显然有:

S(1) = 1^2 = 1

假设当n=k时,公式成立,即:

S(k) = 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + k^2

那么当n=k+1时,我们可以将S(k+1)表示为:

S(k+1) = S(k) + (k+1)^2

代入假设中的公式,得到:

S(k+1) = 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + k^2 + (k+1)^2

因此,我们证明了平方数列的求和公式:

S(n) = 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + n^2 = n(n+1)(2n+1)/6

这个公式可以方便地计算平方数列的和,让我们更好地理解和应用平方数列。