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平方和公式

平方和公式

平方和公式用于计算连续自然数的平方和。具体公式如下:

\\( \\sum_{i=1}^{n} i^2 = \\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} \\)

这个公式也被称为高斯求和公式或者平方数求和公式。

证明如下:

1. 当 \\( n = 1 \\) 时,\\( 1^2 = \\frac{1(1+1)(2*1+1)}{6} \\)。

2. 假设当 \\( n = k \\) 时,公式成立,即 \\( 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + k^2 = \\frac{k(k+1)(2k+1)}{6} \\)。

3. 当 \\( n = k+1 \\) 时,

\\( 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + k^2 + (k+1)^2 = \\frac{k(k+1)(2k+1)}{6} + (k+1)^2 \\)

\\( = \\frac{k(k+1)(2k+1) + 6(k+1)^2}{6} \\)

\\( = \\frac{(k+1)[k(2k+1) + 6(k+1)]}{6} \\)

\\( = \\frac{(k+1)(2k^2 + k + 6k + 6)}{6} \\)

\\( = \\frac{(k+1)(2k^2 + 7k + 6)}{6} \\)

\\( = \\frac{(k+1)(k+2)(2k+3)}{6} \\)

因此,当 \\( n = k+1 \\) 时,公式也成立。

这个公式可以用来快速计算从1到任意自然数n的所有自然数平方的和

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