關於正整數平方和公式的證明

2021-05-22 02:51:27 字數 973 閱讀 9257

廈門市前埔廈門特殊教育學校吳光安

在高中階段,有乙個公式一直讓我產生興趣,就是,這個公式是學習數學歸納法的時候,課後的乙個習題結論,而且也是老教材的封面的內容,可見該公式是多麼的重要,不然怎麼會上了封面呢。的確在實際的解題中,該公式是很有用的:直接用這個公式,可以使一些過程變得很簡單。

但老師講到這的時候,叫我們只要記住結論就可以了,雖然可以這樣,但它的證明方法卻一直讓我產生興趣。在學習的過程中,我發現了6種證明方法:

方法一:

直接求出的和比較難,可以採用代數的方法,為了找出的代數表示式,用去探索

由於可得:

現在關鍵是求出:

而:=於是:

所以:方法二:

學習了排列與組合的知識,知道有 ,從而可得:=

於是:同時有結論:==

於是有:

方法三:

拿到了題目,不知如何下手,於是只好在草稿上寫出前幾項的和,細心點,嘿!發現有=,於是易得結論!

方法四:

方法五:

方法六:

用數學歸納法。

總結:方法一思路較簡單,而且這種方法具有「移植性」,比如要求則可以類似

,而」的角度來求出它的值(當然關於完全可以用觀察法來解決)

方法二用到了排列組合中的知識:,=,對於高中生而言,這部分是比較陌生的,遇到這種題目的時候,往往會有畏懼情緒,但高考題卻經常會涉及,比如說2023年的一道選擇題,又如2023年的考題:

據說當時很多人看到這題目就傻眼了,如果平時能象證明上述公式那樣多用偏僻的知識思考問題,那遇到這種高考題的時候,也更從容了。

方法三是數學中常用的方法,其實數學中很多結論都是在「嘗試」下生成的,關鍵是觀察能力要強,我認為這種方法對於新課改具有重要意義,這樣可以培養學生發現知識的能力。

方法四是在學習「數列」時常用的方法,一定要活學活用這種方法。

方法五顯得有些不自然,似乎有些深奧,但如果多用這種語言來解題,思維能力肯定可以提高,以後在學習微積分的級數的時候,可能會覺得輕鬆點。

自然數平方和公式的推導與證明新課標

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