■自然数のグループ和(その7)
1+2=3
4+5+6=7+8
9+10+11+12=13+14+15
も証明しておきたい.
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k番目のグループまでの自然数の数は
3+5+7+・・・+(2k+1)=(k+1)^2−1=p,k^2−1=q
k番目のグループ和は
p(p+1)/2−q(q+1)/2
={(k+1)^4−(k+1)^2−k^4+k^2}/2
={4k^3+6k^2+4k+1−2k−1}/2
={2k^3+3k^2+k}
右辺は第(k+1)^2−k項から第(k+1)^2−1項までの和である.
右辺={(k+1)^2−1+(k+1)^2−k}・k/2
={2k^2+3k+1}・k/2
よって,左辺=右辺
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