求数列的前N项和
在高中时,我们学过等比数列和等差数列的求和。
但是对于 a n = n 2 a_n=n^2 an=n2这样的数列,教材里没说求和。
在网上能搜索到这个数列的求和公式为
∑ i = 1 n i 2 = n ( n + 1 ) ( 2 n + 1 ) 6 \sum_{i=1}^n{i^2}=\frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6} i=1∑ni2=6n(n+1)(2n+1)
通用办法
对于这种多项式数列的求和,其实有个笨方法,不需要什么技巧。
这个笨方法就是,对于最高k次的数列,它的前n项和就是k+1次多项式。所以对于
a n = n 2 a_n=n^2 an=n2,它的前n项和一定是这个形式:
S n = ∑ i = 1 n i 2 = a n 3 + b n 2 + c n + d S_n=\sum_{i=1}^n{i^2}=an^3+bn^2+cn+d Sn=i=1∑ni2=an3+bn2+cn+d
那么求出a、b、c三个未知数就行了。可以把数字带进去,得到一个方程:
S 1 = a + b + c + d = 1 S 2 = 8 a + 4 b + 2 c + d = 5 S 3 = 27 a + 9 b + 3 c + d = 14 S