2. Partialsummen und Zahlenfolgen

2.3. Arithmetische Zahlenfolgen p-ter Ordnung

2.3.2. Spezielle Partialsummen p-ter Ordnung

2.3.2.1. Partialsumme von Quadratzahlen

Nach den Satz S1 (siehe 2.3. Arithmetische Zahlenfolgen p-ter Ordnung) ist die Folge der Quadratzahlen eine arithmetische Zahlenfolge 2. Ordnung. Nach den Satz S2 (siehe 2.3.1. Partialsumme arithmetischer Zahlenfolgen p-ter Ordnung) gilt die Gleichung (12).
sn = ( n
1
) a1 + ( n
2
) b11 + ( n
3
) b12
(12)
Dabei ist a1 = 12 = 1. Aus der Übersicht (13) kann man entnehmen, dass b11 = 3 und b12 = 2 ist.
1 4 9 16 25 ...
b11 3 5 7 9 ...
b12 2 2 2 2 ... (13)
Daraus folgen die Gleichungen (14) und (15).
sn = ( n
1
) + ( n
2
) 3 + ( n
3
) 2
(14)
sn = 6n + 9n(n - 1) + 2n(n - 1)(n - 2)
6
sn = n(n + 1)(2n + 1)
6
(15)

2.3.2.2. Partialsumme von Kubikzahlen

Nach den Satz 2.1 (siehe 2.3. Arithmetische Zahlenfolgen p-ter Ordnung) ist die Folge der Kubikzahlen eine arithmetische Zahlenfolge 3. Ordnung. Nach den Satz 2.2 (siehe 2.3.1. Partialsumme arithmetischer Zahlenfolgen p-ter Ordnung) gilt die Gleichung (16).
sn = ( n
1
) a1 + ( n
2
) b11 + ( n
3
) b12 + ( n
4
) b13
(16)

Dabei ist a1 = 13 = 1. Aus der Übersicht (17) kann man entnehmen, dass b11 = 3, b12 = 2 und b13 = 2 ist.
1 8 27 64 125 ...
b11 7 19 37 61 ...
b12 12 18 24 30 ...
b13 6 6 6 ... (17)
Daraus folgen die Gleichungen (18) und (19).
sn = ( n
1
) + ( n
2
) 7 + ( n
3
) 12 + ( n
4
) 6
(18)
sn = 24n + 84n(n - 1) + 48n(n - 1)(n - 2) + 6n(n - 1)(n - 2)(n - 3)
24
sn = 4n + 14n2 - 14n + 8n3 - 24n2 + 16n + n4 - 6n3 + 11n2 - 6n
4
sn = ( n(n + 1)
2
) 2
(19)

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