Me propongo demostrar que la suma de toda secuencia de números naturales impares, a_n=2n+1\; (n=0,1,2,\ldots), es un cuadrado perfecto
Primero, hago unas cuantas comprobaciones de tal afirmación: S_1=1=1^2
S_2=1+3=4=2^2
S_3=1+3+5=9=3^2
S_4=1+3+5+7=16=4^2
\ldots
S_n=1+3+5+7+\ldots+(2n+1)=n^2
Eso parece suceder: la suma de los primeros n números impares consecutivos es el cuadrado de un número natural; sin embargo, pretendo probar la proposición. Desde luego, no basta con comprobaciones de este tipo y con escribir lo que se infiere de ellas. Podría probarse mediante el método de inducción, pero, alternativamente, voy recurrir a la naturaleza de progresión aritmética de dicha serie, y, así, esa prueba va a ser muy sencilla. Empezaré escribiendo la suma de un número genérico de términos:
S_n=\displaystyle \sum_{i=0}^{n-1}\,(2i+1)
Reconociendo que ésta es la suma de n términos consecutivos de una progresión aritmética de diferencia d=2 y primer término igual a 1, como es bien conocido, dicha suma es igual a
S_n=\dfrac{a_0+a_{n}}{2}\cdot n
y teniendo en cuenta que a_{n}=a_0+d\cdot (n-1)=1+2\cdot (n-1)=2n-1, se concluye que S_{n}=\dfrac{1+(2n-1)}{2}\cdot n=n^2
\diamond
A modo de verificación, con la suma de los 6 primeros números naturales impares consecutivos, 1+3+5+7+9+11, que, desde luego, haciendo las sumas sucesivas es igual a 36; y, según la proposición que se ha demostrado, en efecto, así es, habiendo 6 términos dicha suma es igual 6^2=36. Podemos pues afirmar así, que, sin necesidad de hacer sumas sucesivas, la suma de los 1\,000 primeros números impares consecutivos es igual a 1000^2=(10^3)^2=10^6
No hay comentarios:
Publicar un comentario