题目内容

通过计算可得下列等式:
22-12=2×1+1;
32-22=2×2+1;
42-32=2×3+1;
…;
(n+1)2-n2=2n+1
将以上各式相加得:(n+1)2-12=2×(1+2+3+…+n)+n
所以可得:1+2+3+…+n=
n(n+1)
2

类比上述求法:请你求出13+23+33+…+n3的值.(提示:12+22+32+…+n2=
n(n+1)(2n+1)
6
分析:类比12+22+…+n2的计算公式的推导过程,可得(n+1)4-n4=
C
1
4
×n3+
C
2
4
×n2+
C
3
4
×n+1
,进而得叠加后可得4(13+23+…+n3),从而得到13+23+…+n3的计算公式.
解答:解:24-14=
C
1
4
×13+
C
2
4
×12+
C
3
4
×1+1

34-24=
C
1
4
×23+
C
2
4
×22+
C
3
4
×2+1

44-34=
C
1
4
×33+
C
2
4
×32+
C
3
4
×3+1


(n+1)4-n4=
C
1
4
×n3+
C
2
4
×n2+
C
3
4
×n+1

将以上各式相加得:(n+1)4-1=
C
1
4
(13+23+33+…+n3)+
C
2
4
(12+22+32+…+n2)+
C
3
4
(1+2+3+…+n)+n

=
C
1
4
(13+23+33+…+n3)+6•
n(n+1)(2n+1)
6
+4•
n(n+1)
2
+n

13+23+33+…+n3=
1
4
•[(n+1)4-n(n+1)(2n+1)-2n(n+1)-(n+1)]

=
n+1
4
[(n+1)3-n(2n+1)-2n-1]
=
n+1
4
[n3+3n2+3n+1-n(2n+1)-2n-1]
=
n+1
4
[n3+n2]=[
n(n+1)
2
]2
点评:本题考查的知识点是类比推理,其中已知中的推理过程,类比得到(n+1)4-n4=
C
1
4
×n3+
C
2
4
×n2+
C
3
4
×n+1
是解答的关键.
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