【问题提出】计算
![](https://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E1%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3Cmo%3E%2B%3C%2Fmo%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3Cmo%3E%2B%3C%2Fmo%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E3%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3Cmo%3E%2B%3C%2Fmo%3E%3Cmo%3E%E2%8B%85%3C%2Fmo%3E%3Cmo%3E%E2%8B%85%3C%2Fmo%3E%3Cmo%3E%E2%8B%85%3C%2Fmo%3E%3Cmo%3E%2B%3C%2Fmo%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3En%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E)
(其中
![](https://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmi%3En%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmath%3E)
是正整数)
【问题探究】为解决上面的数学问题,我们可以运用数形结合的思想方法,借助图1所示的三角形,把数量关系和几何图形巧妙地结合起来进行探究.图1中,
![](http://tikupic.21cnjy.com/2022/05/11/72/63/72633477656bd137a0635209c9f08636.png)
第1行圆圈中的数为1,即
;
第2行两个圆圈中数的和为2+2=2×2,
即
;
第3行三个圆圈中数的和为3+3+3=3×3
即
;
……;
第
行
个圆圈中数的和为
, 即
.所有圆圈中数的和为
.
要解决上面的问题,我们不妨先从特例入手:
探究一:计算
.
![](http://tikupic.21cnjy.com/2022/05/11/2b/fc/2bfc5a77969c2ba66992ab35659f3d1c.png)
将图2按逆时针方向两次旋转得到图3、图4.观察这三个图形,可以发现同一位置圆圈的数字之和都是5(如图5),而图5共有(1+2)个这样的圆圈,因此图5中所有数字之和为5×(1+2).则图2中所有数字之和为
, 所以得到等式
.