\sum\limits_{i=1}^{n}(a_i - a_{i-1}) = a_n - a_0
很容易證明該公式,只需約去中間的一些項。求 \sum\limits_{i=1}^ni^2 ,只要求出數列 a_n 使得 a_i-a_{i-1}=i^2(1\leq i \leq n) ,所求結果為 a_n-a_0
數列an | 數列的差分an - an-1 |
---|---|
n | 1 |
n^2 | 2n - 1 |
n^3 | 3n^2 - 3n + 1 |
(n^3)*x + (n^2)*y + n*z | n^2 |
列出方程式 n^2 = (3n^2-3n+1)x + (2n-1)y + z
比較對應次冪,得到方程式組
\begin{cases} 3x = 1 \\ -3x+2y=0\\ x-y+z=0\\ \end{cases}
解該方程式組得 x=1/3,y=1/2,c=1/6 ,於是待求數列為 a_n=\frac{1}{3}n^3+\frac{1}{2}n^2+\frac{1}{6}n=\frac{1}{6}n(n+1)(2n+1)
把 n=0 代入得到 a_0 = 0 ,公式右端 a_n-a_0=\frac{1}{6}n(n+1)(2n+1) 即為所求的結果。
以前看過一篇文章裏也有用類似的方法推導平方和公式,我改進了一下證明過程,變得更加容易理解。最後吐槽一下,無法在表格內插入公式,又無法在插入latex公式中使用表格。