自然数平方和_的解题方法
万方数据
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"自然数平方和"的解题方法
作者：万姝姝
作者单位：榆林学院数学与应用数学系,陕西,榆林,719000
刊名：
黑龙江科技信息
英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION
年，卷(期)：2009(34)
参考文献(5条)
1.《数学手册》编写组数学手册 1979
2.中学数学室全日制普通高级中学教科书(必修)数学(第二册下A) 2004
3.徐利治;蒋茂森余自强计算组合数学 1983
4.华东师范大学数学系数学分析 2001
5.卢开澄;卢华明组合数学 2002
本文读者也读过(10条)
1.王金福.Wang Jinfu马克思、恩格斯为什么要否定哲学?——对马克思主义哲学性质、功能的再思考[期刊论文]-福建论坛（人文社会科学版）2006(10)
2.滕义永英语教学中学生多元文化意识的培养[期刊论文]-现代教育科学（中学教师）2010(6)
3.米玛高三地理复习方法浅谈[期刊论文]-西藏教育2008(9)
4.郭彦齐掌握方法技能发展综合素质[期刊论文]-中学教学参考2010(35)
5.张维真试论思维方法的实践性[期刊论文]-中共天津市委党校学报2002(3)
6.沈学美一道习题讲评的探究式教学片段及感悟[期刊论文]-中国电力教育2010(22)
7.黎庆波中学数学的辩证法探索与实践[期刊论文]-中学教学参考2011(5)
8.何家立提高五年制大专学生解数学应用题能力的思考[期刊论文]-新西部(下半月)2009(12)
9.李妍芝数学方法在生物教学中的应用[期刊论文]-中学教学参考2010(35)
10.姚云峰谈初中物理课堂教学中学生探究能力的培养[期刊论文]-中学教学参考2010(26)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/e56667828.html,/Periodical_hljkjxx200934242.aspx
自然数平方数列和立方数列求和公式
自然数平方数列和立方数列求和公式怎么推导？即： (1) 1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 (2) 1^3+2^3+3^3+……+n^3=[n(n+1)/2]^2 推导过程如下： 一. 1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 利用立方差公式 n^3-(n-1)^3=1*[n^2+(n-1)^2+n(n-1)] =n^2+(n-1)^2+n^2-n =2*n^2+(n-1)^2-n 2^3-1^3=2*2^2+1^2-2 3^3-2^3=2*3^2+2^2-3 4^3-3^3=2*4^2+3^2-4 ...... n^3-(n-1)^3=2*n^2+(n-1)^2-n 各等式全相加 n^3-1^3=2*(2^2+3^2+...+n^2)+[1^2+2^2+...+(n-1)^2]-(2+3+4+...+n) n^3-1=2*(1^2+2^2+3^2+...+n^2)-2+[1^2+2^2+...+(n-1)^2+n^2]-n^2-(2+3+4+... +n) n^3-1=3*(1^2+2^2+3^2+...+n^2)-2-n^2-(1+2+3+...+n)+1 n^3-1=3(1^2+2^2+...+n^2)-1-n^2-n(n+1)/2 3(1^2+2^2+...+n^2)=n^3+n^2+n(n+1)/2=(n/2)(2n^2+2n+n+1) =(n/2)(n+1)(2n+1) 故：1^2+2^2+3^2+...+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 二. 1^3+2^3+3^3+……+n^3=[n(n+1)/2]^2 证明如下： (n+1)^4-n^4=[(n+1)^2+n^2][(n+1)^2-n^2] =(2n^2+2n+1)(2n+1)
自然数平方和公式的推导与证明
※自然数之和公式的推导 法计算1，2，3，…，n，…的前n项的和： 由 1 + 2 + … + n-1 + n n + n-1 + … + 2 + 1 （n+1）+（n+1）+ … +（n+1）+（n+1） 可知 上面这种加法叫“倒序相加法” ※等差数列求和公式的推导 一般地，称为数列的前n项的和，用表示，即 1、思考：受高斯的启示，我们这里可以用什么方法去求和呢？ 思考后知道，也可以用“倒序相加法”进行求和。 我们用两种方法表示： ① ② 由①+②，得
由此得到等差数列的前n项和的公式 对于这个公式，我们知道：只要知道等差数列首项、尾项和项数就可以求等差数列前n项和了。 2、除此之外，等差数列还有其他方法（读基础教好学生要介绍） 当然，对于等差数列求和公式的推导，也可以有其他的推导途径。例如： = = = = 这两个公式是可以相互转化的。把代入中，就可以得到 引导学生思考这两个公式的结构特征得到：第一个公式反映了等差数列的任意的第k项与倒数第k项的和等于首项与末项的和这个内在性质。第二个公式反映了等差数列的前n项和与它的首项、公差之间的关系，而且是关于n的“二次 函数”，可以与二次函数进行比较。这两个公式的共同点都是知道和n，不同 点是第一个公式还需知道，而第二个公式是要知道d，解题时还需要根据已知条件决定选用哪个公式。
自然数平方和公式的推导与证明（一） 12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6，在高中数学中是用数学归纳法证明的一个命题，没有给出其直接的推导过程。其实，该求和公式的直接推导并不复杂，也没有超出初中数学内容。 一、设：S=12+22+32+…+n2 =12+22+32+…+n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2，此步设题是解题另设：S 1 的关键，一般人不会这么去设想。有了此步设题， 第一：S =12+22+32+…+n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2中的12+22+32+…+n2=S，1 (n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2可以展开为(n2+2n+12)+( n2+2×2n+22) +( n2+2×3n+32)+…+( n2+2×nn+n2)=n3+2n(1+2+3+…+n)+ 12+22+32+…+n2，即 =2S+n3+2n(1+2+3+...+n).. (1) S 1 =12+22+32+…+n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2可以写为： 第二：S 1 =12+32+52…+ (2n-1)2+22+42+62…+(2n)2，其中： S 1 22+42+62...+(2n)2=22(12+22+32+...+n2)=4S.. (2) 12+32+52…+(2n-1)2=(2×1-1)2+(2×2-1)2+(2×3-1) 2+…+ (2n-1) 2 = (22×12-2×2×1+1) +(22×22-2×2×2+1)2+(22×32-2×2×3+1)2+…+ (22×n2-2×2×n+1)2 =22×12+22×22+22×32+…+22×n2-2×2×1-2×2×2-2×2×3-…-2×2×n+n =22×(12+22+32+…+n2)-2×2 (1+2+3+…+n)+n =4S-4(1+2+3+…+n)+n……………………………………………………………..(3 ) 由(2)+ (3)得： =8S-4(1+2+3+...+n)+n.. (4) S 1 由(1)与(4)得：2S+ n3+2n(1+2+3+…+n) =8S-4(1+2+3+…+n)+n 即：6S= n3+2n(1+2+3+…+n)+ 4(1+2+3+…+n)-n = n[n2+n(1+n)+2(1+n)-1] = n(2n2+3n+1)
求连续自然数平方和的公式
求连续自然数平方和的公式 前面，在“求连续自然数立方和的公式”一中，介绍了用列表法推导公式的过程。这种方法浅显易懂，有它突出的优越性。在“有趣的图形数”一文中，也曾经用图形法推出过求连续自然数平方和的公式： 12＋22＋32…＋n 2＝6 ) 12)(1(++n n n 这里用列表法再来推导一下这个公式，进一步体会列表法的优点。 首先，算出从1开始的一些连续自然数的和与平方和，列出下表： n 1 2 3 4 5 6 …… 1＋2＋3＋…＋n 1 3 6 10 15 21 …… 12＋22＋32＋…＋n 2 1 5 14 30 55 91 …… 然后，以连续自然数的平方和为分子，连续自然数的和为分母，构成分数 A n ＝n n ++++++++ 3213212 222， 再根据表中的数据，算出分数A n 的值，列出下表： n 1 2 3 4 5 6 …… A n 1 35 37 3 311 313 …… 观察发现，A n 的通项公式是3 1 2+n 。 既然A n ＝n n ++++++++ 3213212222，而它的通项公式是3 1 2+n ，于是大胆猜想 n n ++++++++ 3213212222＝3 1 2+n 。 因为分母1＋2＋3＋…＋n ＝2 ) 1(+n n ， 所以 2)1(3212222+++++n n n ＝31 2+n 。 由此得到 12＋22＋32…＋n 2＝ 2)1(+n n ×312+n ＝6 ) 12)(1(++n n n 。 即 12＋22＋32…＋n 2＝ 6 ) 12)(1(++n n n 。
用数学归纳法很容易证明等式的正确性，这样就轻而易举地推出了求连续自然数平方和的公式。 这个妙不可言的推导过程是数学家波利亚的杰作，关键之处是他运用了“猜想—证明”的思路。联想到当年著名文学家胡适也曾经有过“大胆假设，小心求证”的名言。看来，无论数学也好，文学也好，追求真理的道路是相通的。 这件事对我们教师有什么启示吗？有，那就是：切莫轻视了对学生观察、类比和猜想能力的培养，这往往是培育创新思维的有效途径。
自然数和整数(有答案)
一．选择题（共14小题） 1．两个质数的积一定是（） A．质数B．合数C．奇数D．偶数 2．a，b是两个自然数，且a=2×3×5×b，则b一定是a的（） A．质因数B．质数C．约数D．互质数 3．在自然数中，凡是5的倍数（） A．一定是质数B．一定是合数 C．可能是质数，也可能是合数 4．一个合数的因数有（） A．无数个B．2个 C．三个或三个以上 5．正方形的边长是质数，它的周长和面积一定是（） A．奇数B．合数C．质数 6．一个两位数个位数字既是偶数又是质数，十位数字既不是质数又不是合数，则这个两位数是（） A．32 B．16 C．12 7．有5个不同质因数的最小自然数是（） A．32 B．72 C．180 D．2310 8．在任何质数上加1，它们的和是（） A．合数B．偶数C．奇数D．不能确定 9．下面四句话中，正确的有（）句． （1）最小合数是最小质数的倍数； （2）三角形的面积一定，它的底和高成反比例； （3）某厂去年一至十二月份的生产数量统计后，制成条形统计图，它更能反映月与月之间的变化情况； （4）据统计，大多数的汽车事故发生在中等速度的行驶中，极少数事故发生的
速度大于150km/h的行驶过程中，这说明高速行驶比较安全． A．1句 B．2句 C．3句 D．4句 10．两个质数的积一定是（） A．质数B．奇数C．合数D．偶数 11．把60分解质因数是60=（） A．1×2×2×3×5 B．2×2×3×5 C．3×4×5 12．要使三位数43□是2和3的公倍数，在□中有（）种填法． A．0 B．1 C．2 D．3 13．下面四个数都是自然数，其中S表示0，N表示任意的非零数字，那么这四个数中（）一定既是2的倍数，又是3的倍数． A．NNNSNN B．NSSNSS C．NSNSNS D．NSNSSS 14．下列算式中是整除的是（） A．14÷0.7=20 B．11÷5=2.2 C．143÷13=11 D．15÷2=7.5 二．填空题（共16小题） 15．30以内的质数中，有个质数加上2以后，结果仍然是质数．16．如果a是质数，那么它有个因数，最大的因数是；如果b=a ×3，那么a和b的最小公倍数是． 17．1到9的九个数字中，相邻的两个数都是质数的是和，相邻的两个数都是合数的是和． 18．连续三个非零的自然数中，必有一个是合数．．（判断对错）19．公因数的两个数，叫做互质数．相邻的两个非0整数是互质数；1和其他任意一个自然数一定组成互素数． 20．的两个自然数叫做互素数．分子、分母是的分数叫做简分数．21．在2，5，9，15，23，57这些自然数中，是素数，是合数；是奇数，是偶数；即是偶数又是素数，即是奇数又是合数．
连续自然数的立方和
连续自然数立方和的公式 “图形法“ 早在公元100年前后，毕达哥拉斯学派的继承人尼科马霍斯，在他的著作《算术入门》中就曾经用非 常简单的方法推导过这个公式。 奇数列1，3，5，7，9，11，13，…有一个性质，很容易验证： 请你自上而下仔细观察这一系列等式的左端： 第1个等式左端，结束于第1个奇数； 第2个等式左端，结束于第3个奇数； 第3个等式左端，结束于第6个奇数； 第4个等式左端，结束于第10个奇数； 第5个等式左端，结束于第15个奇数； …… 结果发现，这些奇数的序数1，3，6，10，15，…原来是“三角形数”，它的每一项等于从1开始的连 续自然数的和。第1项是1，第2项是1＋2＝3，第3项是1＋2＋3＝6，第4项是1＋2＋3＋4＝10，第5 项是1＋2＋3＋4＋5＝15，……第n项是1＋2＋3＋…＋n＝n(n＋1)/2。即，第n个等式左端，结束于第n(n ＋1)/2个奇数。 然后，对上面这一系列等式的左右两端，分别求和： 右端是连续自然数的立方和13＋23＋33＋…＋n3。 左端是连续奇数的和。我们知道，求连续奇数的和，求到第几个奇数，就等于第几个奇数的平方。现在，求到第n(n＋1)/2个奇数，当然等于[n(n＋1)/2]2。 这样就得到求连续自然数立方和的公式： 这种方法思路清晰论证简单。尼科马霍斯之所以能够想到这个方法，显然跟毕达哥拉斯学派对图形数的 宠爱有关。图形数是自然数的形象化，自然数是众数之源，自然数真是一个取之不尽用之不竭的宝藏。
“列表法” 这里再介绍一种列表法，同样可以推出这个公式，并且更简单，更好理解。 第一步：列一个表，在第一行填入一个因数1、2、3、4、5，在第一列填入另一个因数1、2、3、4、5。 第二步：在右下方的空格里分别填入对应的两个因数的积。 显然，所有乘积的和等于 这5块依次是：
自然数平方和
这里的自然数指的是不包含0的传统自然数。 1^2+2^2+3^2+4^2+.......n^2=? （n^2表示n×n＝n2为了好打字） 一、推导 1、直接推导： 1+2+3+4+……+n=(1+n)*n/2 + + 2+3+4+……+n=(2+n)*(n-1)/2 + + 3+4+……+n=(3+n)*(n-2)/2 + + . . . . (i+1)+……+n=(n+i+1)*(n-i)/2 (i=0,……,n-1) || || S = (2*n^3+3*n^2+n-2S)/4 两边求一下得所求S 此法较为直观正规 2、用其他的公式推导： 容易证明1x2 + 2x3 + 3x4 + 4x5 +...+ nx(n+1)=1/3xn(n+1)(n+2)(数学归纳法易证，而左式可写成 1x2 + 2x3 + 3x4 + 4x5 + nx(n+1)=(1x1 + 2x2 + ... + nxn)+(1+2+...+n) 于是 1x1 + 2x2 + ... + nxn=1/3xn(n+1)(n+2)-1/2xn(n+1)=1/6xn(n+1)(2n+1) 3、二项式推导： 2^3=1^3+3*1^2+3*1+1 3^3=2^3+3*2^2+3*2+1 4^3=3^3+3*3^2+3*3+1 ....... (n+1)^3=n^3+3*n^2+3^n+1 sum up both sides substract common terms: (n+1)^3=3*b+3*(n+1)*n/2+n+1==> solve for b b=1^2+2^2+...+n^2 此法需要较强的基本功，属奥妙之作 4、立方差公式推导（此法高中生都能看懂吧）
四年级数学下册一自然数与整数2《认识负数》习题浙教版
四年级数学下册一自然数与整数2《认识负数》习题浙教版一、先读一读，再把这些数填入相应的方框内。 －8，＋24，10，0，－49，＋100，－88，73。 整数负数 二、用正数或负数表示下面的海拔高度。 1．南极洲平均海拔高于海平面2350米，海拔( )米。 2．我国的泰山主峰玉皇顶高于海平面1533米，海拔( )米。 3．红河煤矿8号井井底低于海平面1090米，海拔( )米。 三、你知道下面这些温度吗？先读一读，再写一写。 1.月球表面的最高温度是一百二十七摄氏度。( )℃ 2.南极洲年平均气温是零下二十五摄氏度。( ) ℃ 四、判一判。 1．如果增加50元记作＋50元，那么减少50元记作－50元。( ) 2．温度0 ℃代表没有温度。( ) 3．－12读作负十二。( ) 4．甲处海拔－80米，乙处海拔－70米，两处相比，乙处要低10米。( ) 五、填一填。 1．一辆玩具汽车在桌上左右移动，设向右为正。那么，向左移动30厘米应该记作( )；“＋5厘米”表示( )。 2．车轮顺时针旋转一周记作“＋1”，则顺时针旋转三周应记作( )。 3．如果“－600元”表示亏本600元，那么“＋800元”表示( )。 4．如果电梯上升25层记作“＋25层”，那么电梯下降12层记作( )层。 六、下面是我国5个城市某日最低气温的记录，请把这些城市的最低气温按从高到低的顺序排列起来。 城市上海哈尔滨海口福州沈阳 最低气温0℃－12℃ 18℃ 6℃－6℃ 七、某高山地区一天当中的温差非常大，下表列出了几个不同时刻测得的温度。请你在温度
计上画一画。
《认识负数》习题答案一、 正数：＋24 10 ＋100 73 负数：－8 －49 －88 二、 1．＋2350 2．＋1533 3．－1090 三、 读法略1．＋127 2．－25 四、 1．√ 2.× 3.√ 4.√ 五、 1．5摄氏度 2.5摄氏度 3.10摄氏度 六、 1．－30厘米向右移动5厘米 2．＋3 3．盈利800元 4．－12 七、 18℃＞6℃＞0℃＞－6℃＞－12℃ 八、 略
推导自然数立方和公式两种方法
推导213)1(21??????+=∑=n n k n k 的两种方法 通化市第一中学校 刘天云 邮编 134001 方法一：拆项累加相消求和 已知：)12)(1(6 112++= ∑=n n n k n k 而)]2)(1()1()3)(2)(1([4 1)2)(1(++--+++=++k k k k k k k k k k k 则：∑=+++= ++n k n n n n k k k 1 )3)(2)(1(41)]2)(1([ 所以：∑∑∑∑====--++=n k n k n k n k k k k k k k 1 1121323)]2)(1([ )1(2 12)12)(1(613)3)(2)(1(41+?-++?-+++=n n n n n n n n n 2)1(21?? ????+=n n 另外：∑=+++= ++n k n n n n k k k 1)3)(2)(1(4 1)]2)(1([还可以作如下证明： )2)(1(432321++++??+??n n n )(6323433++++=n C C C )3)(2)(1(4 1643+++==+n n n n C n 方法二：构造群数列推导 构造奇数列，并按第n 群中含有个奇数的方式分群，即 1 / 3，5 / 7，9，11 / 13，15，17，19 / …… 我们用两种方法研究前n 群的所有数的和. 1、第n 群最末一个数是数列的第)1(2 1+n n 项，而且该项为 11)1(2 122)1(21 -+=-+?=+n n n n a n n
那么，第n 群最初一个数是数列的第1)1(2 1+-n n 项，而且该项为 111)1(21221)1(21 +-=-?? ????+-?=+-n n n n a n n 所以，第n 群的n 个数的和为：322)]1()1[(2 1n n n n n n =-+++-. 则前n 群的所有数的和可记作∑=n k k 13. 2、前n 群所有数的和为该奇数列的前)1(21+n n 项的和，即2 )1(21??????+n n 因此：2 13)1(21??????+=∑=n n k n k
前n个自然数的平方和及证明
帕斯卡与前n 个自然数的平方和 十七世纪的法国数学家帕斯卡（Pascal B.，1623.6.19~1662.8.19）想出了一个新的很妙的方法能求出前n 个自然数的平方和。这个方法是这样的： 利用和的立方公式，我们有 （n ＋1）3＝n 3＋3n 2＋3n ＋1， 移项可得 （n ＋1）3 －n 3＝3n 2＋3n ＋1， 此式对于任何自然数n 都成立。 依次把n ＝1,2，3，…，n －1，n 代入上式可得 23 －13＝3?12＋3?1＋1， 33 －23＝3?22＋3?2＋1， 43 －33＝3?32＋3?3＋1， …………………………… n 3－（n －1）3＝3（n －1）2＋3（n －1）＋1， （n ＋1）3 －n 3＝3n 2＋3n ＋1， 把这n 个等式的左边与右边对应相加，则n 个等式的左边各项两两相消，最后只剩下（n ＋1）3 － 1；而n 个等式的右边各项，我们把它们按三列相加，提取公因数后，第一列出现我们所要计算的前n 个自然数的平方和，第二列出现我们在上一段已经算过的前n 个自然数的和，第三列是n 个1。因而我们得到 （n ＋1）3 －1＝3S n ＋ 2)1(3+n n ＋n ， 现在这里S n ＝12＋22＋…＋n 2。 对这个结果进行恒等变形可得 n 3＋3n 2＋3n ＝3S n ＋ 2)1(3+n n ＋n ， 2n 3＋6n 2＋6n ＝6S n ＋3n 2＋3n ＋2n 移项、合并同类项可得 6S n ＝2n 3＋3n 2＋n ＝n （n ＋1）（2n ＋1）， ∴S n ＝ 61n （n ＋1）（2n ＋1）， 即 12＋22＋32＋…＋n 2＝6 1n （n ＋1）（2n ＋1）。 这个方法把所要计算的前n 个自然数的平方和与已知的前n 个自然数的和及其它一些已知量通过一个方程联系起来，然后解方程求出所希望得到的公式，确实是很妙的。
自然数平方和公式推导
我们把S(n)拆成数字排成的直角三角形： 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 …… n n …… n 这个三角形第一行数字的和为12，第二行数字和为22，……第n行数字和为n2，因此S(n)可以看作这个三角形里所有数字的和 接下来我们注意到三角形列上的数字，左起第一列是1,2,3,……,n，第二列是2,3,4,……n 这些列的数字和可以用等差数列的前n项和来算出，但是它们共性不明显，无法加以利用 如果求的数字和是1,2,3,……,n，1,2,3,……,n-1这样的，便可以像求 1+(1+2)+(1+2+3)+(1+2+3+……n)一样算出结果，那么该怎样构造出这样的列数字呢 注意上面那个直角三角三角形空缺的部分，将它补全成一个正方形的话，是这样的： 1 1 1 (1) 2 2 2 (2) 3 3 3 (3) 4 4 4 (4) …… n n n …… n 这个正方形所有的数字和为n*(1+n)*n/2=n3/2+n2/2 而我们补上的数字是哪些呢？ 1 1 1 …… 1 (n-1)个的1 2 2 …… 2 (n-2)个的2 3 …… 3 (n-3)个的3 ……… n-1 又一个直角三角形，我们只需算出这个三角形的数字和T(n)，再用刚才算的正方形数字和减去它，便能得到要求的S(n)，即S(n)=n3/2+n2/2-T(n)。而这个三角形的每一列数字和很好算，第一列是1，第二列是1+2，第三列是1+2+3，……，
最后一列（第n-1列）是1+2+3+……+n-1，根据等差数列前n项和公式，这个三角形第n列的数字和是(1+n)*n/2=n2/2+n/2，所以T(n)相当于 (12/2+1/2)+(22/2+2/2)+(32/2+3/2)……+[(n-1)2/2+(n-1)/2] 将各个扩号内的第一项和第二项分别相加，得 T(n)=[12+22+32+……+(n-1)2]/2+(1+2+3+……+n-1)/2 =S(n-1)/2+(n-1)*n/4 =S(n-1)/2+n2/4-n/4 也就是说，S(n)=n3/2+n2/2-T(n) =n3/2+n2/2-S(n-1)-n2/4+n/4 =n3/2+n2/4+n/4-S(n-1)/2 ……① 因为S(n)=12+22+32+……+n2，S(n-1)=12+22+32+……+(n-1)2 可以看出，S(n)=S(n-1)+n2，即S(n-1)=S(n)-n2，代入①式，得到 S(n)=n3/2+n2/4+n/4-S(n)/2+n2/2 3S(n)/2=n3/2+3n2/4+n/4 3S(n)=n3+3n2/2+n/2 S(n)=n3/3+3n2/6+n/6 上面这个式子就是我们熟悉的S(n)=n(n+1)(2n+1)/6 另外一种经典的方法
自然数的和,平方和,立方和
For personal use only in study and research; not for commercial use 求：①自然数（一次方）的和，即：n ++++ 321 ②自然数平方（二次方）的和，即：2222321n ++++ ③自然数立方（三次方）的和，即：3333321n ++++ 求①式可用2)1(+n 来计算；求②式可用3)1(+n 来计算；求③式可用4)1(+n 来计算 ① ∵12)1(22++=+n n n ∴ 1121222+?+= …… 将以上等式两边相加得： ∴ n ++++ 3212 )1(+= n n ② ∵3)1(+n = 13323+++n n n ∴ 1131312233+?+?+= …… 3)1(+n = 13323+++n n n 将以上等式两边相加得： )321(32222n ++++? = 3)1(+n —?? ????++?+n n n 2)1(313 ∴ 2222321n ++++ = 6 )12)(1(++n n n ③ 用同样的方法，可得： 3333321n ++++ = 4)1(22+n n = 22)1(?? ? ??+n n 自然数的立方和等于自然数和的平方。 利用上面三个结论，我们就可以计算下面数列的和了。 ④ )321()321()21(1n +++++++++++ ∵n ++++ 3212)1(+=n n = n n 2 1212+
∴ 12 112112?+?= …… n ++++ 321 = n n 2 1212+ 将上面各式左右两边分别相加，得： )321()321()21(1n +++++++++++ = )321(2 12222n ++++ = ?? ? ??++++2)1(6)12)(1(21n n n n n = 6 )2)(1(++n n n ⑤ )1(433221+++?+?+?n n = 3 )2)(1(++n n n ⑥ )2)(1(543432321++++??+??+??n n n = 4)3)(2)(1(+++n n n n
自然数和整数
评卷人得分 一．选择题（共14小题） 1．两个质数的积一定是（） A．质数B．合数C．奇数D．偶数 2．a，b是两个自然数，且a=2×3×5×b，则b一定是a的（） A．质因数B．质数C．约数D．互质数 3．在自然数中，凡是5的倍数（） A．一定是质数 B．一定是合数 C．可能是质数，也可能是合数 4．一个合数的因数有（） A．无数个B．2个 C．三个或三个以上 5．正方形的边长是质数，它的周长和面积一定是（） A．奇数B．合数C．质数 6．一个两位数个位数字既是偶数又是质数，十位数字既不是质数又不是合数，则这个两位数是（） A．32 B．16 C．12 7．有5个不同质因数的最小自然数是（） A．32 B．72 C．180 D．2310 8．在任何质数上加1，它们的和是（） A．合数B．偶数C．奇数D．不能确定 9．下面四句话中，正确的有（）句． （1）最小合数是最小质数的倍数； （2）三角形的面积一定，它的底和高成反比例； （3）某厂去年一至十二月份的生产数量统计后，制成条形统计图，它更能反映月与月之间的变化情况； （4）据统计，大多数的汽车事故发生在中等速度的行驶中，极少数事故发生的
速度大于150km/h的行驶过程中，这说明高速行驶比较安全． A．1句B．2句C．3句D．4句 10．两个质数的积一定是（） A．质数B．奇数C．合数D．偶数 11．把60分解质因数是60=（） A．1×2×2×3×5 B．2×2×3×5 C．3×4×5 12．要使三位数43□是2和3的公倍数，在□中有（）种填法． A．0 B．1 C．2 D．3 13．下面四个数都是自然数，其中S表示0，N表示任意的非零数字，那么这四个数中（）一定既是2的倍数，又是3的倍数． A．NNNSNN B．NSSNSS C．NSNSNS D．NSNSSS 14．下列算式中是整除的是（） A．14÷=20 B．11÷5= C．143÷13=11 D．15÷2= 评卷人得分 二．填空题（共16小题） 15．30以内的质数中，有个质数加上2以后，结果仍然是质数． 16．如果a是质数，那么它有个因数，最大的因数是；如果b=a ×3，那么a和b的最小公倍数是． 17．1到9的九个数字中，相邻的两个数都是质数的是和，相邻的两个数都是合数的是和． 18．连续三个非零的自然数中，必有一个是合数．．（判断对错）19．公因数的两个数，叫做互质数．相邻的两个非0整数是互质数；1和其他任意一个自然数一定组成互素数． 20．的两个自然数叫做互素数．分子、分母是的分数叫做简分数．21．在2，5，9，15，23，57这些自然数中，是素数，是合数；是奇数，是偶数；即是偶数又是素数，即是奇数又是合数．
平方和立方和公式推导
数学][转载]自然数平方和公式推导及其应用 (2009-07-29 12:13:14) 转载▼ 标 分类：游戏数学 签： 杂 谈 12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6，在高中数学中是用数学归纳法证明的一个命题，没有给出其直接的推导过程。其实，该求和公式的直接推导并不复杂，也没有超出初中数学内容。 设：S=12+22+32+…+n2 另设：S1=12+22+32+…+n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2，此步设题是解题的关键，一般人不会这么去设想。有了此步设题，第一： S1=12+22+32+…+n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2中的12+22+32+…+n2=S， (n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2可以展开为(n2+2n+12)+( n2+2×2n+22) +( n2+2×3n+32)+…+( n2+2×nn+n2)=n3+2n(1+2+3+…+n)+ 12+22+32+…+n2，即 S1=2S+n3+2n(1+2+3+...+n).. (1) 第二：S1=12+22+32+…+n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(n+n)2可以写为： S1=12+32+52…+ (2n-1)2+22+42+62…+(2n)2，其中： 22+42+62...+(2n)2=22(12+22+32+...+n2)=4S.. (2) 12+32+52…+(2n-1)2=(2×1-1)2+(2×2-1)2+(2×3-1) 2+…+ (2n-1) 2 = (22×12-2×2×1+1) +(22×22-2×2×2+1)2+(22×32-2×2×3+1)2+…+ (22×n2-2×2×n+1)2 =22×12+22×22+22×32+…+22×n2-2×2×1-2×2×2-2×2×3-…-2×2×n+n =22×(12+22+32+…+n2)-2×2 (1+2+3+…+n)+n =4S-4(1+2+3+...+n)+n.. (3) 由(2)+ (3)得：S1=8S-4(1+2+3+...+n)+n.. (4) 由(1)与(4)得：2S+ n3+2n(1+2+3+…+n) =8S-4(1+2+3+…+n)+n 即：6S= n3+2n(1+2+3+…+n)+ 4(1+2+3+…+n)-n
一个正整数能够表示成两个正整数平方和的充分必要条件
一个正整数能够表示成两个正整数平方和的充分必要条件 在上面第1楼的帖子中，证明了这样一个定理： 第1楼帖子中定理 正整数 M 能表示成两个整数平方和的充分必要条件是：M 的素因子分解式中，所有形为 14-n 的素因子的冪指数都是偶数。 注意，这个定理中说的是“整数平方和”，不是“正整数平方和”，所以，像 22039+=， 2 2 0749+= ，2 2 021441+= 这样的两整数平方和，都算是符合定理要求的。 如果我们希望把上面这种带 0 的整数平方和的例子排除在外，把定理中的“整数平方和”改为“正整数平方和”，那么，定理又会是怎么样的呢？ 为了证明这样的定理，下面先证明一个引理。 引理 若有 222z y x =+ ，其中 z y x ,, 都是正整数，1),(=y x ， 则必有正整数 q p , ，1),(=q p ，而且 q p , 一奇一偶，使得 2 2 q p z += 。 证 y x , 不会都是奇数，否则 22y x + 是形为 24+n 的数，不可能等于 2z 。又因为 1),(=y x ，y x , 也不会都是偶数，所以 y x , 必定一奇一偶，不妨设 x 是奇数，y 是 偶数，这时 z 显然也是奇数，而且 x z > ，1),(=z x 。 因为 x z , 都是奇数，x z > ，所以 2 x z + ， 2 x z - 显然都是正整数。 这时有 2 2 22 2 2 )2 (2 2 )2 )( 2 (y y x z x z x z == -= -+ 。 因为 y 是偶数，所以 2 y 是整数。又因为 1),(=z x ，所以 1)2,2( =-+x z x z ，所以2)2(y 中的任何一个素因子，或者全部在 2x z + 中，或者全部在 2x z - 中。由于 2 )2 (y 中 的素因子的幂次都是偶数，所以 2 x z + ， 2 x z - 中的素因子的幂次也都是偶数，可见 2 x z + ， 2 x z - 都是完全平方数。 设 2 x z p += ，2 x z q -= ，因为 2 x z + ， 2 x z - 都是完全平方数，所以 q p ,都是正整数，而且有 z x z x z q p =-+ += +2 2 2 2 ，x x z x z q p =-- += -2 2 2 2 。
自然数和整数的联系与区别是什么[1]
1、自然数和整数的联系与区别是什么？ 自然数：0、1、2、3……；整数：-3、-2、-1、0、1、2、3……； 自然数是整数的一部分，最小的自然数是0，没有最大的自然数； 没有最小的整数，也没有最大的整数。 2、如何根据一个算式说出倍数与因数的关系？要注意什么？ 2×8=16，可以说（）是（）的倍数，（）是（）的因数。 我们只在（）数（0 除外）范围内研究倍数和因数。 3、如何找一个数的倍数？ 100以内所有的8的倍数： 4、如何找一个数的因数？ ①33的因数： ②54的因数： ③21的因数： ④一个数既是9的倍数，又是54的因数，这个数可能是 5、2、3、5的倍数各有什么特征？ 5的倍数的特征：个位是（）或（）的数。比如25，（）、（）、（） 2的倍数的特征：个位是（）或（）、（）、（）、（）的数；比如18，（） 3的倍数的特征：每个数位上的数字（）是3的倍数的数。比如111，（） 既是2的倍数，也是5的倍数：个位上是（）。 6、什么是奇数？什么是偶数？怎么判断更快？ 奇数：个位是（）或（）、（）、（）、（）的数；比如19，27，（） 偶数：个位是（）或（）、（）、（）、（）的数； 判断一个数是奇数还是偶数看这个数的（）位就可以了。1879578是（）数 7、什么是质数？什么是合数？如何判断更快？ 质数：只有（）和（）两个因数的数；最小的质数是（）。20以内的所有质数是 合数：除了有1和它本身两个因数，还有别的因数；最小的合数是（）。 合数最少有（）个因数。（）既不是质数，也不是合数。 把1，2，15，23，36，57，102，213这些数中，奇数有（），偶数有（），质数有（），合数有（）。 8、猜一猜。 1、我是比3大，比7小的奇数。我是（） 2、我和另一个数都是质数，我们的和是15。这两个数是我是（）和（） 3、我是一个偶数，是一个两位数，十位数字与个位数字的积是18。我是（） 9、奇数+奇数=（）；偶数+偶数=（）；奇数+偶数=（） 863+2079=（）数， 985987-15=（）数 10、把杯子口朝上，放在桌上，翻动1次后杯子口朝下，翻动2次后杯口朝上。翻动10次后，杯
自然数平方数列和立方数列求和公式
自然数平方数列和立方数列求和公式怎么推导即： (1) 1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 (2) 1^3+2^3+3^3+……+n^3=[n(n+1)/2]^2 推导过程如下： 一. 1^2+2^2+3^2+……+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 利用立方差公式 n^3-(n-1)^3=1*[n^2+(n-1)^2+n(n-1)] =n^2+(n-1)^2+n^2-n =2*n^2+(n-1)^2-n 2^3-1^3=2*2^2+1^2-2 3^3-2^3=2*3^2+2^2-3 4^3-3^3=2*4^2+3^2-4 ...... n^3-(n-1)^3=2*n^2+(n-1)^2-n 各等式全相加 n^3-1^3=2*(2^2+3^2+...+n^2)+[1^2+2^2+...+(n-1)^2]-(2+3+4+...+n) n^3-1=2*(1^2+2^2+3^2+...+n^2)-2+[1^2+2^2+...+(n-1)^2+n^2]-n^2-(2+3+4+...+n) n^3-1=3*(1^2+2^2+3^2+...+n^2)-2-n^2-(1+2+3+...+n)+1 n^3-1=3(1^2+2^2+...+n^2)-1-n^2-n(n+1)/2 3(1^2+2^2+...+n^2)=n^3+n^2+n(n+1)/2=(n/2)(2n^2+2n+n+1) =(n/2)(n+1)(2n+1) 故：1^2+2^2+3^2+...+n^2=n(n+1)(2n+1)/6 二. 1^3+2^3+3^3+……+n^3=[n(n+1)/2]^2 证明如下： (n+1)^4-n^4=[(n+1)^2+n^2][(n+1)^2-n^2] =(2n^2+2n+1)(2n+1) =4n^3+6n^2+4n+1
前n个数的平方和
前n 个连续自然数的平方和公式的最新证明方法 袁志红 关于前n 个连续自然数的平方和： )12)(1(61 ......2222321++=++++n n n n 的证明方法很多，这里不再一一列举了.为了让小学生掌握住这个公式，我现在用一种比较合适的方法，方便孩子们理解和掌握，同时发现这个方法教学效果很好. 我们先来计算： 321222++=1×1+2×2+3×3，即1个1与2个2与3个3的和。为此我们把这些数排列成下面等边三角形的形状的数表①： 1 2 2 ① 3 3 3 把这个等边三角形数表顺时针旋转120度得到数表②： 3 3 2 ② 3 2 1 再把数表②顺时针旋转120度得到数表③： 3 2 3 ③ 1 2 3
观察①、②、③三个数表对应位置的数字，看看它们之间有什么规律？ 不难发现： 最顶层的三个数字是：1、3、3； 第二行左侧三个数字是：2、3、2； 第二行右侧三个数字是：2、2、3； 第三行最左侧三个数字是：3、3、1； 第三行中间三个数字是：3、2、2； 第三行最右侧三个数字是：3、1、3. 通过简单地计算发现，上面每一组数字之和都是7. 每个数表都是6个位置，所以三个数表数字之和：共6个7，而这三个数表的数字都是一样的（因为都是旋转得到的，只是改变了位置关系，数字不变），所以每个数表数字之和为：6×7÷3. 而数表中数字的个数可以这样计算：第一行排1个数，第二行排2个数；第三行排3个数，所以共排了：1+2+3=6个数字。 所以，32 1222++=（1+3+3）×（1+2+3）÷3 =（1+2×3）×3×（3+1）÷6； 同理，n ++++......321222也可以采用上面的方法推导出来： 1 2 2 3 3 3 ………… ④ n n n n …………n n n n n n
四年级数学下册一自然数与整数5《能被3整除的数》综合习题浙教版
四年级数学下册一自然数与整数5《能被3整除的数》综合习题浙教版1、在括号里填写合适的数，使这个数是3的倍数。 4（） 5（） 38（） 1（）2 （）32 9（）1 2、判断。 （1）43不是2的倍数，是3的倍数。（） （2）用1、3、5组成的三位数，不一定都是3的倍数。（） （3）个位上是0的数，一定是2、3、5的倍数。（） 3、写一写1至45中，3的倍数。 4、分一分。 10、93、214、108、425、76、667、132、 2的倍数： 3的倍数： 5的倍数： 偶数： 奇数： 5、有一些铅笔，比30支多，比50支少。无论平均分给2个人，平均分给3个人，还是平均分给5个人，都剩下1支。这些铅笔可能有多少支？
参考答案： 1、在括号里填写合适的数，使这个数是3的倍数。 4（） 5（） 38（） 1（）2 （）32 9（）1 答案不唯一，略。 2、判断。 （1）43不是2的倍数，是3的倍数。（×） （2）用1、3、5组成的三位数，不一定都是3的倍数。（×） （3）个位上是0的数，一定是2、3、5的倍数。（×） 3、写一写1至45中，3的倍数。 3、6、9、12、15、18、21、2 4、27、30、33、36、39、42、4 5、 4、分一分。 10、93、214、108、425、76、667、132、 2的倍数：10、214、108、76、132、 3的倍数：93、108、132、 5的倍数：10、425、 偶数：10、214、108、76、132、 奇数：93、425、667、 5、有一些铅笔，比30支多，比50支少。无论平均分给2个人，平均分给3个人，还是平均分给5个人，都剩下1支。这些铅笔可能有多少支？ 答：这些铅笔可能有31支。
2021年前n个自然数的平方和及证明
帕斯卡与前n个自然数的平方和 欧阳光明（2021.03.07） 十七世纪的法国数学家帕斯卡（Pascal B.，1623.6.19~1662.8.19）想出了一个新的很妙的方法能求出前n个自然数的平方和。这个方法是这样的： 利用和的立方公式，我们有 （n＋1）3＝n3＋3n2＋3n＋1， 移项可得 （n＋1）3－n3＝3n2＋3n＋1， 此式对于任何自然数n都成立。 依次把n＝1,2，3，…，n－1，n代入上式可得 23－13＝3?12＋3?1＋1， 33－23＝3?22＋3?2＋1， 43－33＝3?32＋3?3＋1， …………………………… n3－（n－1）3＝3（n－1）2＋3（n－1）＋1， （n＋1）3－n3＝3n2＋3n＋1， 把这n个等式的左边与右边对应相加，则n个等式的左边各项两两相消，最后只剩下（n＋1）3－1；而n个等式的右边各项，我们把它们按三列相加，提取公因数后，第一列出现我们所要计算的前n个自然数的平方和，第二列出现我们在上一段已经算过的前n 个自然数的和，第三列是n个1。因而我们得到
（n ＋1）3 －1＝3S n ＋2) 1(3+n n ＋n ， 现在这里S n ＝12＋22＋…＋n 2。 对这个结果进行恒等变形可得 n 3＋3n 2＋3n ＝3S n ＋2) 1(3+n n ＋n ， 2n 3＋6n 2＋6n ＝6S n ＋3n 2＋3n ＋2n 移项、合并同类项可得 6S n ＝2n 3＋3n 2＋n ＝n （n ＋1）（2n ＋1）， ∴S n ＝61 n （n ＋1）（2n ＋1）， 即 12＋22＋32＋…＋n 2＝61 n （n ＋1）（2n ＋1）。 这个方法把所要计算的前n 个自然数的平方和与已知的前n 个自然数的和及其它一些已知量通过一个方程联系起来，然后解方程求出所希望得到的公式，确实是很妙的。 前n 个连续自然数的平方和公式的最新证明方法 袁志红 关于前 n 个连续自然数的平方和：)12)(1(6 13212222++=++++n n n n 的证明方法很多，这里不再一一列举了.为了让小学生掌握住这个公式，我现在用一种比较合适的方法，方便孩子们理解和掌握，同时发现这个方法教学效果很好. 我们先来计算：