Đầu tiên xét hằng đẳng thức : [TEX](x+1)^3 = x^3+3x^2+3x+1[/TEX]
Suy ra : [TEX] 2^3 = 1^3+3.1^3+3.1+1[/TEX]
[TEX] 3^3 = 2^3+3.2^3+3.2+1[/TEX]
...
[TEX] (n+1)^3 = n^3+3n^2+3n+1[/TEX]
Cộng vế theo vế các đẳng thức trên và rút gọn [TEX]2^3, 3^3, ..., n^3[/TEX] ta được :
[TEX] (n+1)^3 = 1^3+3(1^2+2^2+...+n^2) +3(1+2+3+...+n) +n[/TEX]
mà [TEX]1+2+3+...+n = \frac{n(n+1)}{2}[/TEX]
nên [TEX]3(1^2+2^2+...+n^2) = (n+1)^3 - \frac{3n(n+1)}{2} - (n+1)[/TEX]
[TEX]= (n+1)[(n+1)^2-\frac{3n}{2}-1][/TEX]
[TEX]= (n+1)(n^2+\frac{n}{2})[/TEX]
[TEX]= \frac{1}{2}n(n+1)(2n+1)[/TEX]
\Rightarrow [TEX] 1^2+2^2+...+n^2 = \frac{1}{6}n(n+1)(2n+1)[/TEX]
Tiếp tục xét hằng đẳng thức sau nè: [TEX](n+1)^4 = n^4+4n^3+6n^2+4n+1[/TEX]
Suy ra : [TEX] (1+1)^4 = 1^4+4.1^3+6.1^2+4.1+1[/TEX]
[TEX](2+1)^4 = 2^4+4.2^3+6.2^2+4.2+1[/TEX]
...
[TEX](n+1)^4 = n^4+4n^3+6n^2+4n+1[/TEX]
Cộng vế theo vế các đẳng thức và rút gọn ta được :
[TEX] (n+1)^4 = 1^4+4(1^3+2^3+...+n^3)+6(1^2+2^2+...+n^2)+[/TEX]
[TEX]+4(1+2+...+n)+n[/TEX]
nên[TEX] 4(1^3+2^3+...+n^3) = (n+1)^4-6(1^2+2^2+...+n^2)-4(1+2+...+n)-[/TEX][TEX](n+1)[/TEX]
[TEX]= (n+1)^4 - n(n+1)(2n+1) - 2n(n+1) - (n+1)[/TEX]
[TEX]= n^2(n+1)^2 [/TEX]
[TEX]\Rightarrow 1^3+2^3+...+n^3=\frac{n^2(n+1)^2}{4}[/TEX]