Tính tổng S = 14 + 24 + … + n4.
Giải thích
Sử dụng định lí: r5 – (r – 1)5 = 5r4 – 10r3 + 10r2 – 5r + 1.
Với r = 1 đến r = n, ta có:
15 – 05 = 5 . 14 – 10 . 13 + 10 . 12 – 5 . 1 + 1
25 – 15 = 5 . 24 – 10 . 23 + 10 . 22 – 5 . 2 + 1
35 – 25 = 5 . 34 – 10 . 33 + 10 . 32 – 5 . 3 + 1
...
n5 – (n – 1)5 = 5n4 – 10n3 + 10n2 – 5n + 1
Cộng vế theo vế các đẳng thức trên ta được:
n5 = 5(14 + 24 + ... + n4) – 10(13 + 23 + ... + n3) + 10(12 + 22 + ... + n2) – 5(1 + 2 + ... + n) + n
⇔ n5 = 5S – 10 . nn+122 + 10 . nn+12n+16 −5n+1n2+ n
⇒ 5S = n5 + 10 . nn+122 – 10 . nn+12n+16+ 5n+1n2−n
= n.6n4+15n3+2n2+n−102n2+3n+1+15n+1−66
= n66n4+15n3+10n2−1
= n6n+16n3+4n2+n−1
= n6n+12n+13n2+3n−1
⇒S=n30n+12n+13n2+3n−1.