1、1前 n 个正整数的平方和公式的推导已知,(n+1)3=n3+3n2+3n+1所以 (n+1)3-n3=3n2+3n+1依次有 n3-(n-1)3=3(n-1)2+3(n-1)+1(n-1)3-(n-2)3=3(n-2)2+3(n-2)+1(n-2)3-(n-3)3=3(n-3)2+3(n-3)+133-23=3*22+3*2+123-13=3*12+3*1+1以上的 n 个等式的两边分别相加得到:(n+3)3-1=3(12+22+32+n2)+3(1+2+3+n)+(1+1+1)所以(n+1)3-1=3(12+22+n2)+3n(n+1)/2+n因此 12+22+32+n2=(n3+3n2+
2、3n)-3n(n+1)/2-n/3=(2n3+3n2+n)/6=n(n+1)(2n+1)/6平 方 和 公 式 n(n+1)(2n+1)/6 即 12+22+32+n2=n(n+1)(2n+1)/6 (注 : n2=n 的 平 方 ) 编 辑 本 段 证 明 方 法证 法 一( 归 纳 猜 想 法 ) : 1、 N=1 时 , 1=1( 1+1) ( 21+1) /6=1 2、 N=2 时 , 1+4=2( 2+1) ( 22+1) /6=5 3、 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+
3、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) +12( x+1) +1/6 也 满 足 公 式 4、 综 上 所 述 , 平 方 和 公 式 12+22+32+n2=n(n+1)(2n+1)/6 成 立 ,得 证 。 证 法 二2(利 用 恒 等 式 (n+1)3=n3+3n2+3n+1) : (n+1)3-n3=3n2+3n+1, n3-(n-1)3=3(n-1)2+3(n-1)+1 33-23=3*(22)+3*2+1 23-13=3*(12)+3*1+1. 把 这 n 个 等 式 两 端 分 别 相 加 , 得 : (n+1)3-1=3(12+22+32+n2)+3(1+2+3+.+n)+n, 由 于 1+2+3+.+n=(n+1)n/2, 代 入 上 式 得 : n3+3n2+3n=3(12+22+32+n2)+3(n+1)n/2+n 整 理 后 得 : 12+22+32+n2=n(n+1)(2n+1)/6 a2+b2=a(a+b)-b(a-b) 证 法 三( 见 下 图 ) : 证 法 四( 排 列 组 合 法 , 见 下 图 ) : 3