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自然数的3次方的和

自然数的3次方的和

三次方和的公式是a³+b³=(a+b)(a²-ab+b²),立方和公式是有时在数学运算中需要运用的一个公式。该公式的文字表达为:两数和,乘它们的平方和与它们的积的差,等于这两个数的立方和,表达式为:(a+b)(a²-ab+b²)=a³+b³。

正整数范围中 

1³ + 2³ + …… n³

=[n (n+1) / 2]²

=(1+2+……+n)²

公式证明

我们知道:

0次方和的求和公式ΣN^0=N 即1^0+2^0+...+n^0=n

1次方和的求和公式ΣN^1=N(N+1)/2 即1^1+2^1+...+n^1=n(n+1)/2

2次方和的求和公式ΣN^2=N(N+1)(2N+1)/6

即1²+2²+...+n²=n(n+1)(2n+1)/6

(X+1)^4-X^4=4*X^3+6*X^2+4*X+1  

系数可由杨辉三角形来确定那么就得出: (N+1)^4-N^=4N^3+6N^2+4N+1....(1) N^4-(N-1)^4=4(N-1)^3+6(N-1)^2+4(N-1)+1.......................(2)

(N-1)^4-(N-2)^4=4(N-2)^3+6(N-2)^2+4(N-2)+1..................(3) ... 

2^4-1^4

=4×1^3+6×1^2+4×1+1...................................(n) .

于是(1)+(2)+(3)+........+(n)有

左边=(N+1)^4-1

右边=4(1^3+2^3+3^3+......+N^3)+6(1^2+2^2+3^2+......+N^2)+4(1+2+3+......+N)+N

所以呢  把以上这已经证得的三个公式代入 4(1^3+2^3+3^3+......+N^3)+6(1^2+2^2+3^2+......+N^2)+4(1+2+3+......+N)+N=(N+1)^4-1 得4(1^3+2^3+3^3+......+N^3)+N(N+1)(2N+1)+2N(N+1)+N=N^4+4N^3+6N^2+4N  移项后得 1^3+2^3+3^3+......+N^3=1/4 (N^4+4N^3+6N^2+4N-N-2N^2-2N-2N^3-3N^2-N)

等号右侧合并同类项后得 1^3+2^3+3^3+......+N^3=1/4 (N^4+2N^3+N^2) 即

1^3+2^3+3^3+......+N^3= 1/4 [N(N+1)]^2 大功告成!

立方和公式推导完毕 1^3+2^3+3^3+......+N^3= 1/4 [N(N+1)]^2

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