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1 # 海鷗21063
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2 # 使用者8790119901373
立方差公式及其推導
立方差公式也是數學中常用公式之一,在高中數學中接觸該公式,且在數學研究中該式佔有很重要的地位,甚至在高等數學、微積分中也經常用到。兩個數的立方差,可以分解為一次多項式和二次多項式的乘積。
因式分解思想推導
a^3+b^3=a^3+a^2×b+b^3-a^2×b
=a^2(a+b)-b(a^2-b^2)=a^2(a+b)-b(a+b)(a-b)
=(a+b)[a^2-b(a-b)]=(a+b)(a^2-ab+b^2)
從正面推導的話,可以選用新增項的方法,
如
a³+b³=a³+a²b-a²b+b³=a²(a+b)-b(a²-b²)=a²(a+b)-b(a+b)(a-b)
=(a+b)[a²-b(a-b)]=(a+b)(a²-ab+b²)
a³-b³=a³-a²b+a²b-b³=a²(a-b)+b(a²-b²)=a²(a-b)+b(a+b)(a-b)
=(a-b)[a²+b(a+b)]=(a-b)(a²+ab+b²)
迭代法
我們知道:
0次方和的求和公式ΣN^0=N 即1^0+2^0+...+n^0=n
1次方和的求和公式ΣN^1=N(N+1)/2 即1^1+2^1+...+n^1=n(n+1)/2
2次方和的求和公式ΣN^2=N(N+1)(2N+1)/6 即1^2+2^2+…+n^2=n(n+1)(2n+1)/6——平方和公式,此公式可由同種方法得出,取公式(x+1)^3-x^3=3x^2+3x+1,迭代即得。
取公式:(X+1)^4-X^4=4×X^3+6×X^2+4×X+1
係數可由楊輝三角形來確定,
那麼就得出:
(N+1)^4-N^4=4N^3+6N^2+4N+1…………⑴
N^4-(N-1)^4=4(N-1)^3+6(N-1)^2+4(N-1)+1…………⑵
(N-1)^4-(N-2)^4=4(N-2)^3+6(N-2)^2+4(N-2)+1…………⑶
…………
2^4-1^4=4×1^3+6×1^2+4×1+1…………(n)
於是⑴+⑵+⑶+……+(n)有
左邊=(N+1)^4-1
右邊=4(1^3+2^3+3^3+……+N^3)+6(1^2+2^2+3^2+……+N^2)+4(1+2+3+……+N)+N
所以:
把以上這已經證得的三個公式代入,
4(1^3+2^3+3^3+……+N^3)+6(1^2+2^2+3^2+……+N^2)+4(1+2+3+……+N)+N=(N+1)^4-1
得4(1^3+2^3+3^3+……+N^3)+N(N+1)(2N+1)+2N(N+1)+N=N^4+4N^3+6N^2+4N
移項後得 1^3+2^3+3^3+……+N^3=1/4 (N^4+4N^3+6N^2+4N-N-2N^2-2N-2N^3-3N^2-N)
等號右側合併同類項後得 1^3+2^3+3^3+……+N^3=1/4 (N^4+2N^3+N^2)
即
1^3+2^3+3^3+……+N^3= 1/4 [N(N+1)]^2。
拓展閱讀:學好數學的方法技巧
做好預習
單元預習時粗讀,瞭解近階段的學習內容,課時預習時細讀,注重知識的形成過程,對難以理解的概念、公式和法則等要做好記錄,以便帶著問題聽課。
認真聽課
聽課應包括聽、思、記三個方面。聽,聽知識形成的來龍去脈,聽重點和難點,聽例題的解法和要求。思,一是要善於聯想、類比和歸納,二是要敢於質疑,提出問題。記,指課堂筆記——記方法,記疑點,記要求,記注意點。
認真解題
課堂練習是最及時最直接的反饋,一定不能錯過。不要急於完成作業,要先看看你的筆記本,回顧學習內容,加深理解,強化記憶。
及時糾錯
課堂練習、作業、檢測,反饋後要及時查閱,分析錯題的原因,必要時強化相關計算的`訓練。不明白的問題要及時向同學和老師請教了,不能將問題處於懸而未解的狀態,養成今日事今日畢的好習慣。
學會總結
“數學一環扣一環,知識間的聯絡非常緊密,階段性總結,不僅能夠起到複習鞏固的作用,還能找到知識間的聯絡,做到了然於心,融會貫通。
學會管理
管理好自己的筆記本,作業本,糾錯本,還有做過的所有練習卷和測試卷。馮老師稱,這可是大考複習時最有用的資料,千萬不可疏忽。
舉一反三,綜合運用
有的人說,一看到最後一道題就頭大,不是說很難下手。而是你沒有學會綜合運用,數學的簡答題都是運用好多知識才能解答,並不是只有一種知識點。所以大家一定要多加練習,把數學中的零散知識點真正學會,當你再遇到最後一道題時候,真正的會想到從哪裡入手。之所以你不會做,就是還有知識點你沒學會,沒記牢固。因此大家透過我的簡單介紹,相信以後對學習數學不會再偷懶了吧。
回覆列表
1、1到N的平方和推導:1²+2²+3²+。。。+n²=n(n+1)(2n+1)/6
由1²+2²+3²+。。。+n²=n(n+1)(2n+1)/6
∵(a+1)³-a³=3a²+3a+1(即(a+1)³=a³+3a²+3a+1)
a=1時:2³-1³=3×1²+3×1+1
a=2時:3³-2³=3×2²+3×2+1
a=3時:4³-3³=3×3²+3×3+1
a=4時:5³-4³=3×4²+3×4+1
......
a=n時:(n+1)³-n³=3×n²+3×n+1
等式兩邊相加:
(n+1)³-1=3(1²+2²+3²+。。。+n²)+3(1+2+3+。。。+n)+(1+1+1+。。。+1)
3(1²+2²+3²+。。。+n²)=(n+1)³-1-3(1+2+3+。。。+n)-(1+1+1+。。。+1)
3(1²+2²+3²+。。。+n²)=(n+1)³-1-3(1+n)×n÷2-n
6(1²+2²+3²+。。。+n²)=2(n+1)³-3n(1+n)-2(n+1)
=(n+1)[2(n+1)²-3n-2]
=(n+1)[2(n+1)-1][(n+1)-1]
=n(n+1)(2n+1)
∴1²+2²+。。。+n²=n(n+1)(2n+1)/6
2、1到N的立方和推導:1^3+2^3+3^3+...+n^3=[n(n+1)/2]^2
推導: (n+1)^4-n^4=4n^3+6n^2+4n+1,
n^4-(n-1)^4=4(n-1)^3+6(n-1)^2+4(n-1)+1,
......
2^4-1^4=4*1^3+6*1^2+4*1+1,
把這n個等式兩端分別相加,得:
(n+1)^4-1=4(1^3+2^3+3^3...+n^3)+6(1^2+2^2+...+n^2)+4(1+2+3+...+n)+n
由於1+2+3+...+n=(n+1)n/2,
1^2+2^2+...+n^2=n(n+1)(2n+1)/6,
代人上式整理後得:
1^3+2^3+3^3+...+n^3=[n(n+1)/2]^2