计算:1×4×7+4×7×10+7×10×13+.+22×25×28

问题描述:

计算:1×4×7+4×7×10+7×10×13+.+22×25×28

39788。
你可以使用计算器验算一下这个结果。我不是这样算的。
一共8项相加,每一项都可以写成(3n-2)(3n+1)(3n+4)的形式,展开得到
27n的三次方+27n的平方-18n-8。
然后要用到立方累加公式,1的三次方+2的三次方+。。。+M的三次方=(1+2+。。。+M)的平方;
平方累加公式,1的平方+2的平方+。。。+M的平方=M(M+1)(2M+1)/6。
1次方累加公式,1+2+。。。+M=M(M+1)/2。
0次方累加公式,1的零次方+2的零次方+。。。+M的零次方=1+1+。。。+1=M。
分别利用,得到
27(1+2+。。。+8)的平方+27*8(8+1)(2*8+1)/6-18*8*(8+1)/2-8*8,
即27*36*36+27*204-18*36-64
这里,利用计算器计算得到39788

这道题可以拆解计算的
1×4×7+4×7×10+7×10×13+......+22×25×28
令n为正整数,则上式的无穷形可以表达为1×4×7+4×7×10+7×10×13+......+n(n+3)(n+6)
n(n+3)(n+6)=n³+9n²+18
原式就是等效求1³+9×1²+18+...+n³+9n²+18 此时n=22
我们知道立方数列的求和公式是[n(n+1)/2]²
平方数列的求和公式是n(n+1)(2n+1)/6
所以原式的值就等于:[22×(22+1)/2]²+9×[22×(22+1)×(22×2+1)]/6+18×22=39788

考察一般项:(3n-2)[3(n+1)-2][3(n+2)-2]=(3n-2)(3n+1)(3n+4)=(9n²-3n-2)(3n+4)=27n³+27n²-18n-81×4×7+4×7×10+...+22×25×28=27×(1³+2³+...+8³)+27×(1²+2²+...+8...

39788
matlab中输入
i=1:3:22;
all=sum(i.*(i+3).*(i+6))