• Предмет: Алгебра
  • Автор: NikNek228
  • Вопрос задан 1 год назад

Как вывести формулу суммы квадратов первых n натуральных чисел? ВЗЯТЬ УЖЕ ГОТОВУЮ ФОРМУЛУ И ПРОВЕРИТЬ ПРИ ПОМОЩИ МАТ ИНДУКЦИИ НЕ ПОДХОДИТ!!!

Ответы

Ответ дал: viva34
1

Работаем с квадратами, поэтому берем кубический многочлен.

Напишем систему уравнений

S = An^3 + Bn^2 + Cn + D

Где будем подставлять посчитанные результаты S и n от 0 до 4.

D = 0

A + B + C + D = 1

8A + 4B + 2C + D = 5

27A + 9B+ 3C + D = 14

далее

A + B + C = 1

8A + 4B + 2C = 5

27A + 9B + 3C = 14

вычтем первое уравнение помноженное на 2 из второго

и первое уравнение помноженное на 3 из третьего

A + B + C = 1

6A + 2B = 3

24A + 6B = 11

вычтем второе уравнение помноженное на 3 из третьего

A + B + C = 1

6A + 2B = 3

6A = 2

решая эту систему получим

A = 1/3

B = 1/2

C = 1/6

D = 0

подставляя найденные значения в самое верхнее выражение

получим

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

это и есть искомая формула

(приведите ее к общему знаменателю, да разложите на множители)


NikNek228: хорошо, но почему именно кубический многочлен?
viva34: Это сложнее объяснять. Есть такой факт, что сумма значения полинома степени n выражается через полином степени n+1. Основная теорема здесь - формулы Фаульхабера.
viva34: Faulhabers formula поищите в сети. Сюда нельзя кидать ссылки из вики
viva34: так вот, используя этот факт, делаем вещь, которая зовется метод неопределенных коэффициентов (то, что я и сделал), и получаем результат
viva34: Упомянктые выше формулы описывают суммы для любой степени, не только 2. Почитайте на досуге
Вас заинтересует