为证明12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6,我决定借助于几何图形。如图:

图中有n个小正方形(我只画了5个)连接,边长分别为1、2、3、…、n。这些小正方形都置于一个大正方形中,则
大正方形边长=1+2+3+…+n=n(n+1)/2
大正方形面积=[n(n+1)/2]2=(n4+2n3+n2)/4
将空余部分分条。
先看左下部分,共有n-1条。设某条按从左到右顺序为第i条,则:
该条宽度即为i。
该条长度=(i+1)+(i+2)+(i+3)+…+n=(n-i)(n+i+1)/2=(n2+n-i2-i)/2
则该条面积=i(n2+n-i2-i)/2=(in2+in-i3-i2)/2
则左下半侧n-1条总面积为:
(1*n2+1*n-13-12)/2+(2*n2+2*n-23-22)/2+(3*n2+3*n-33-32)/2+…+[(n-1)*n2+(n-1)*n-(n-1)3-(n-1)2]/2
={[1*n2+2*n2+3*n2+…+(n-1)n2]+[1n+2n+3n+…+(n-1)n]-[13+23+33+…+(n-1)3]-[12+22+32+…+(n-1)2]}/2
={[1+2+3+…+(n-1)]n2+[1+2+3+…+(n-1)]n-[13+23+33+…+(n-1)3]-[12+22+32+…+(n-1)2]}/2
=[n(n-1)/2*n2+n(n-1)/2*n-(13+23+33+…+n3)+n3-(12+22+32+…+n2)+n2]/2
=[n3(n-1)/2+n2(n-1)/2-(13+23+33+…+n3)-(12+22+32+…+n2)+n3+n2]/2
为方便书写,记13+23+33+…+n3=t2,12+22+32+…+n2=t3
两侧全部空余部分面积为:
n3(n-1)/2+n2(n-1)/2-t2-t3+n3+n2
=(n4-n3)/2+(n3-n2)/2+2n3/2+2n2/2-t2-t3
=(n4-n3+n3-n2+2n3+2n2)/2-t2-t3
=(n4+2n3+n2)/2-t2-t3
根据:空余部分面积+小正方形面积=大正方形面积,得:
(n4+2n3+n2)/2-t2-t3+t3=(n4+2n3+n2)/4
t2=(n4+2n3+n2)/2-(n4+2n3+n2)/4
t2=(2n4+4n3+2n2)/4-(n4+2n3+n2)/4
t2=(n4+2n3+n2)/4=n2(n+1)2/4
即:
13+23+33+…+n3=n2(n+1)2/4
本来要证12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6,却证出了13+23+33+…+n3=n2(n+1)2/4,可谓“有心栽花花不成,无心插柳柳成荫。”