平方和公式(自然数平方求和)

1²+2²+...+n² = n(n+1)(2n+1)/6
前n个自然数的平方和公式
n:项数 结果为整数

平方和公式详解

前n个自然数的平方和公式为:

1²+2²+3²+...+n² = n(n+1)(2n+1)/6

推导方法(利用立方差):由n³-(n-1)³=3n²-3n+1,从1到n累加,左边=n³,右边=3Σn²-3Σn+n,代入Σn=n(n+1)/2,化简即得。

注意:平方和 ≠ 和的平方。(1+2+...+n)²=[n(n+1)/2]²,与平方和公式不同。

例题:求1²+2²+...+10²
解:S=10×11×21/6=2310/6=385

常见问题

Q:平方和公式结果一定是整数吗?

A:是的,n(n+1)(2n+1)/6总是整数,因为三个因子中必有被2和3整除的。

Q:平方和与和的平方什么关系?

A:和的平方=(1+2+...+n)²=[n(n+1)/2]²,平方和=n(n+1)(2n+1)/6,两者不同。例如n=2:平方和=5,和的平方=9。

Q:偶数的平方和怎么算?

A:2²+4²+...+(2n)²=4(1²+2²+...+n²)=4×n(n+1)(2n+1)/6=2n(n+1)(2n+1)/3。

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