自然数倒数平方和的推导方法

更新时间:2023-04-17 14:52

自然数平方的倒数之和等于π^2/6,它是有欧拉证明得出的。

即1/2^2+1/3^2+1/4^2+……的和是如何分布的

如下是一个1X1的正方形,四等分后得到1/2^2,另一个就是1/3^2&lt1/4^2,将1/4四等分,我们就得到1/4^2,接着得到1/5^2&lt1/4^2,所以我们最终得到除1以外的所有级数:1/2^2+1/3^2+1/4^2+……的和小于1

自然数倒数平方和的推导方法

预备知识:1+2+……+n = n*(n+1)/2,(n+1)^3 = n^3+3*n^2+3*n+1

推导过程:

(n+1)^3-n^3 = 3*n^2+3*n+1

n^3-(n-1)^3 = 3*(n-1)^2+3*(n-1)+1

………

………

2^3-1^3 = 3*1^2+3*1+1

以上n条式子相加得

(n+1)^3-1 = 3*(1^2+2^2+……+n^2)+3*(1+2+……+n)+1*n

=3*(1^2+2^2+……+n^2)+3*n*(n+1)/2+n

解得:1^2+2^2+……+n^2 = ((n+1)^3-1-3*n*(n+1)/2-n)/3=n(n+1)(2n+1)/6

自然数倒数平方和的推导方法

自然数就是正整数,连续自然数顺次相差1,两数积为1,这两数互为倒数。

设n,n+1为两连续自然数,则

(1/n)^2+(1/(n+1))^2=〈(n+1)^2+n^2〉/n^2(n+1)^2=(2n^2+2n+1)/n^2(n+1)^2

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步骤2

角速度公式推导过程如下图。

步骤3

角动能公式是:Ek=1/2Iω^2,J为转动惯量,ω为角速度,I为转动惯量。角动能是旋转动能。旋转的陀螺和溜冰鞋具有角动能,但沿直线奔跑的短跑选手却没有。角速度是一个旋转体旋转的速度。角速度越大,角动能便越大。物体由于作机械运动而具有的能。物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。大小定义为物体质量与速度平方乘积…

电感电压公式推导

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电感电压公式v(t)=L*di/dt的推导:

电流流过线圈,在线圈周围空间会激发磁场,磁力线就会穿过线圈,如果电流是变化的,那么,磁通量就会发生变化,在线圈中产生感应电动势, 如果线圈是密绕的,每一匝磁通量Φ近似相同,N匝就是NΦ,感应电动势E=dNΦ/dt,磁通量与…

中间路程速度公式推导过程

速度位移公式推导

中间时刻Vp,中间位移Vs

Vp=Vo+at}

Vt=Vp+at}Vp=Vo+Vt/2=平均速度

Vs²—Vo²=2as=X}

Vt²—Vs²=2aS=X}Vs²—Vo²=Vt²—Vs²

2Vs²=Vt²+Vo²

∴Vs=√[Vt²+Vo²]/2

又∵中间位置的速度是算术平均,中间时刻的速度是平方平均,由均值不等式可知

∴中间位置的瞬时速度都要大于中间时刻的瞬时速度。

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