推导自然数立方和公式两种方法
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推导自然数立方和公式两种方法自然数立方和公式是指1³+2³+3³+.+n³的公式,下面我将介绍两种推导方法。
第一种方法是利用数学归纳法来证明。
第一步,当n=1时,1³=1,所以等式成立。
第二步,假设当n=k时,公式成立,即1³+2³+3³+.+k³=k²(k+1)²/4。
第三步,当n=k+1时,(k+1)³=k³+3k²+3k+1,所以(k+1)³+1³=(k+1)³-
k³=3k²+4k+1=(k+1)²(k+2)/4。
因此当n=k+1时,公式也成立。
第四步,根据数学归纳法,我们可以得出1³+2³+3³+.+n³=n²(n+1)²/4对所有正整数n都成立。
第二种方法是利用排列组合的知识来证明。
第一步,考虑从n个不同的自然数中任取3个数的组合数。
这些组合数可以表示为C(n,3),即从n个不同元素中取出3个元素的组合数。
第二步,根据排列组合的知识,C(n,3)=n(n-1)(n-2)/6。
因此,对于任意的n,我们有C(n,3)=n(n-1)(n-2)/6。
第三步,利用上述公式,我们可以得到
1³+2³+3³+.+n³=C(1,3)+C(2,3)+C(3,3)+.+C(n,3)=n(n-1)(n-2)/6 + n(n-1)(n-2)/6 + n(n-1)(n-2)/6 + . + n(n-1)(n-2)/6 =n²(n+1)²/4。
因此,我们得到了自然数立方和公式为1³+2³+3³+.+n³=n²(n+1)²/4,并且利用两种不同的方法证明了该公式的正确性。