Для решения этой задачи можно воспользоваться интересной закономерностью, которая позволяет вычислять кубы натуральных чисел через сумму последовательных нечетных чисел. Как видно из примеров, (n^3) равен сумме первых (n) нечетных чисел, начиная с некоторого числа, которое увеличивается на 2 с каждым следующим шагом.
Давайте разберем закономерность:
- (1^3 = 1)
- (2^3 = 3 + 5)
- (3^3 = 7 + 9 + 11)
- (4^3 = 13 + 15 + 17 + 19)
- и так далее.
Каждый раз сумма начинается с нового нечётного числа, которое можно выразить через формулу. Для (n^3), сумма начинается с числа (n^2 - n + 1). Далее, нам нужно сложить (n) последовательных нечётных чисел.
Теперь давайте реализуем это в Python:
def cube_using_odd_numbers(n):
# Начальное нечетное число для суммы
start_odd_number = n * n - n + 1
# Сумма n последовательных нечетных чисел
total = 0
for i in range(n):
total += start_odd_number + 2 * i
return total
# Пример использования
number = int(input("Введите натуральное число: "))
result = cube_using_odd_numbers(number)
print(f"{number}^3 = {result}")
Объяснение кода:
Определение начального нечетного числа: Мы используем формулу (n^2 - n + 1) для вычисления первого нечетного числа в последовательности.
Инициализация суммы: Переменная total
используется для хранения суммы.
Цикл для вычисления суммы: Мы используем цикл for
, чтобы сложить (n) нечетных чисел. На каждом шаге мы прибавляем следующее нечетное число, которое выражается как start_odd_number + 2 * i
, где (i) — индекс текущей итерации.
Возврат значения: Функция возвращает полученную сумму.
Этот подход позволяет вычислить куб числа, используя закономерность, основанную на сумме нечетных чисел, что делает его интересным альтернативным способом возведения в третью степень.