${2^2} - {4^2} + {6^2} - {8^2} + \cdots + {\left( { - 1} \right)^{n + 1}}{\left( {2n} \right)^2} = $ 
【难度】
【出处】
2005年上海交通大学保送推优生考试
【标注】
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等差数列及其性质
    >
    等差数列的前n项和
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的求和方法
    >
    数列的分组求和
【答案】
${\left( { - 1} \right)^{n + 1}}2n\left( {n + 1} \right)$
【解析】
情形一 $n$ 为偶数时,\[\begin{split}{2^2} - {4^2} + {6^2} - {8^2} + \cdots + {\left( { - 1} \right)^{n + 1}}{\left( {2n} \right)^2}& = - \left[ {2 \cdot 6 + 2 \cdot 14 + 2 \cdot 22 + \cdots + 2 \cdot \left( {4n - 2} \right)} \right]\\& = - \dfrac{{2 \cdot 6 + 2 \cdot \left( {4n - 2} \right)}}{2} \cdot \dfrac{n}{2}\\& = - 2n\left( {n + 1} \right),\end{split}\]情形二 $n$ 为奇数时,\[\begin{split}{2^2} - {4^2} + {6^2} - {8^2} + \cdots + {\left( { - 1} \right)^{n + 1}}{\left( {2n} \right)^2} &= {2^2} - {4^2} + {6^2} - {8^2} + \cdots + {\left[ {2\left( {n - 2} \right)} \right]^2} - {\left[ {2\left( {n - 1} \right)} \right]^2} + {\left( {2n} \right)^2}\\& = - 2n\left( {n - 1} \right) + 4{n^2}\\& = 2n\left( {n + 1} \right).\end{split}\]综上,原式的值为 ${\left( { - 1} \right)^{n + 1}}2n\left( {n + 1} \right)$.
题目 答案 解析 备注
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