高斯求和公式
$$ S{n}=\frac{n(a_{1}+a_{n})}{2} 和 S_{n}=\frac{n[2a_{1}+(n - 1)d]}{2} $$
例题:求等差数列2,4,6,…,98,100各项之和。
解答:观察数列,首项a1=2,末项a2=100,公差d=2,项数n=50
代入公式 (1)
$$ S_{n}=\frac{n(a_{1}+a_{n})}{2}=\frac{50\times(2 + 100)}{2}=2550 $$
代入公式(2)
$$ S_{n}=na_{1}+\frac{n(n - 1)}{2}d = 50\times2+\frac{50\times(50 - 1)}{2}\times2 = 2550 $$
平方和公式
平方和公式最重要,只要记住这一个公式,无论是偶数平方和还是奇数平方和,都能最终转变成用平方和公式来计算出最终答案。
$$ 1^2 + 2^2 + 3^2 + \cdots + n^2 = \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6} $$
偶数平方和公式
$$ 2^2 + 4^2 + \cdots + n^2 = \frac{n(n + 1)(n + 2)}{6} $$
$$ 2^2 + 4^2 + \cdots + (2n)^2 = \frac{2n(n + 1)(2n + 1)}{3} $$
奇数平方和公式
$$ 1^2 + 3^2 + \cdots + n^2 = \frac{n(n + 1)(n + 2)}{6} $$
$$ 1^2 + 3^2 + \cdots + (2n-1)^2 = \frac{n(2n - 1)(2n + 1)}{3} $$
立方和公式
$$ 1^3 + 3^3 + \cdots + n^3 = (1 + 2 + 3 + n)^2 $$