AS:
Do obliczenia sumy sześcianów pierwszych n liczb naturalnych
będą potrzebne wcześniej wyprowadzone związki:
| | n | |
S[1] = 1 + 2 + 3 + ... . + n = |
| *(n + 1) |
| | 2 | |
| | n | |
S[2] = 12 + 22 +32 + ... + n2 = |
| *(n + 1)*(2*n + 1) |
| | 6 | |
Obliczam sumę sześcianów pierwszych n liczb naturalnych
Zachodzi zwiążek:
(x + 1)
4 − x
4 = 4*x
3 + 6*x
2 + 4*x + 1
dla x = 1,2,3,4... n otrzymujemy
2
4 − 1
4 = 4*1
3 + 6*1
2 + 4*1 + 1
3
4 − 2
4 = 4*2
3 + 6*2
2 + 4*2 + 1
4
4 − 3
4 = 4*3
3 + 6*3
2 + 4*3 + 1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
(n + 1)
4 − n
4 = 4*n
3 + 6*n
2 + 4*n + 1
Stronami dodajemy
4
4 − 3
4 + 3
4 − 2
4 + 2
4 − 1
4 =
= 4*(1
3 + 2
3 + ... + n
3) + 6*(1
2 + 2
2 + ... + n
2) + 4*(1 + 2 + ... + n) + n
Oznaczając przez S = 1
3 + 2
3 + ... + n
3 i wstawiając wzory na sumę kwadratów mamy
| | n | | n | |
(n + 1)4 − 14 = 4*S + 6* |
| *(n + 1)*(2*n + 1) + 4* |
| *(n + 1) + n |
| | 6 | | 2 | |
n
4 + 4*n
3 + 6*n
2 + 4*n + 1 − 1 = 4*S + n*(n + 1)*(2*n + 1) + 2*n*(n + 1) + n
4*S = n
4 + 4*n
3 + 6*n
2 + 4*n − n*(2*n
2 + 3*n + 1) − 2*n
2 − 2*n − n
4*S = n
4 + 2*n
3 + n
2
4*S =n
2*(n
2 + 2*n + 1)
| | 1 | |
S = |
| *n2*(n + 1)2 = (1 + 2 + ... + n)2 |
| | 4 | |