O. 数理化O15. 代数学O15-4.【未完成】自然数等幂求和问题与 Bernoulli 数本页总览自然数等幂求和问题与 Bernoulli 数 摘 要 本文主要介绍以下的自然数等幂求和问题 ∑i=1nik=1k+2k+⋯+nk\sum_{i=1}^n i^k=1^k+2^k+\cdots+n^ki=1∑nik=1k+2k+⋯+nk 我们已经知道 S0=∑i0=n=nS1=∑i1=n(n+1)2=12n2+12nS2=∑i2=n(n+1)(2n+1)6=13n3+12n2+16nS3=∑i3=(n(n+1)2)2=14n4+12n3+14n2\begin{aligned}&S_0 &&=\sum i^0 &&=n &&=n\\ &S_1 &&=\sum i^1 &&=\frac{n(n+1)}{2} &&=\frac{1}{2}n^2 +\frac{1}{2}n\\ &S_2 &&=\sum i^2 &&=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} &&=\frac{1}{3}n^3 +\frac{1}{2}n^2 +\frac{1}{6}n\\ &S_3 &&=\sum i^3 &&=\left(\frac{n(n+1)}{2}\right)^2 &&=\frac{1}{4}n^4 +\frac{1}{2}n^3 +\frac{1}{4}n^2\\ \end{aligned}S0S1S2S3=∑i0=∑i1=∑i2=∑i3=n=2n(n+1)=6n(n+1)(2n+1)=(2n(n+1))2=n=21n2+21n=31n3+21n2+61n=41n4+21n3+41