Math Problem Statement

On pose Sn = 1² +2² +3³+...+n² avec n >= 1. Calculer S1 S2 S3. Exprimer Sn+1 en fonction de Sn

Solution

Nous avons la somme suivante :

Sn=12+22+32++n2S_n = 1^2 + 2^2 + 3^2 + \dots + n^2

Calcul de S1S_1, S2S_2 et S3S_3

  • S1=12=1S_1 = 1^2 = 1
  • S2=12+22=1+4=5S_2 = 1^2 + 2^2 = 1 + 4 = 5
  • S3=12+22+32=1+4+9=14S_3 = 1^2 + 2^2 + 3^2 = 1 + 4 + 9 = 14

Expression de Sn+1S_{n+1} en fonction de SnS_n

On remarque que SnS_n est la somme des carrés des nn premiers entiers, donc pour passer de SnS_n à Sn+1S_{n+1}, on ajoute simplement (n+1)2(n+1)^2 à la somme précédente :

Sn+1=Sn+(n+1)2S_{n+1} = S_n + (n+1)^2

Cela donne une relation de récurrence qui permet de calculer SnS_n pour n'importe quel nn.

Voulez-vous des détails supplémentaires ou avez-vous des questions ?

Voici 5 questions pour aller plus loin :

  1. Comment généraliser la somme SnS_n pour de grandes valeurs de nn ?
  2. Comment dériver une formule explicite pour SnS_n sans utiliser de récurrence ?
  3. Quelles sont les propriétés des sommes de carrés ?
  4. Quelle est l'utilisation des sommes de carrés dans les statistiques ?
  5. Comment peut-on utiliser cette somme pour approximer des intégrales ?

Tip : La somme des carrés des premiers entiers peut être calculée explicitement avec la formule Sn=n(n+1)(2n+1)6S_n = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Summation of Squares
Recurrence Relations

Formulas

S_n = 1^2 + 2^2 + 3^2 + ... + n^2
S_{n+1} = S_n + (n+1)^2
S_n = (n(n+1)(2n+1))/6

Theorems

Sum of Squares Formula

Suitable Grade Level

Grades 9-12