La piramide è composta da $25$ strati, l'$n$-esimo strato della piramide è un "`triangolo equilatero"' il cui lato è fatto da $n$ palle da bowling. Si vede facilmente che il numero di palle di ogni strato è la somma dei primi $n$ numeri:

\begin{displaymath}
\frac{n(n+1)}{2},
\end{displaymath}

perciò in totale le palle della piramide sono:

\begin{displaymath}
\sum_{n=1}^{25}\frac{n(n+1)}{2}.
\end{displaymath}

Scriviamo gli ultimi addendi della somma:

\begin{displaymath}
\frac{25\cdot26}{2}+\frac{24\cdot25}{2}+\frac{23\cdot24}{2}+\frac{23\cdot22}{2}+\cdots =
\end{displaymath}


\begin{displaymath}
=25\frac{24+26}{2} + 23\frac{24+22}{2} + 21\frac{22+20}{2} + \cdots=
\end{displaymath}


\begin{displaymath}
= 25^2 + 23^2 + 21^2 + \cdots
\end{displaymath}

In questo modo si vede che:

\begin{displaymath}
\sum_{n=1}^{25}\frac{n(n+1)}{2}=\sum_{n=0}^{12}\left(2n+1\right)^2.
\end{displaymath}

Infine:

\begin{displaymath}
\sum_{n=0}^{12}\left(2n+1\right)^2=\sum_{n=0}^{12}4n^2 + 4\sum_{n=0}^{12}n + \sum_{n=1}^{12}1 =
\end{displaymath}


\begin{displaymath}
=4\sum_{n=1}^{12}n^2 + 4\frac{12\cdot13}{2} + 13 =
\end{displaymath}


\begin{displaymath}
=4\frac{12(12+1)[2(12)+1]}{6} + 312 + 13 = 2925,
\end{displaymath}

poiché

\begin{displaymath}
\sum_{n=0}^{12}n^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}.
\end{displaymath}

In alternativa, se non ci si ricorda la formuletta per la somma dei quadrati si può osservare che il risultato è un polinomio di terzo grado nella variabile $n$ (numero di strati) e poi si calcolano i $4$ coefficienti incogniti imponendo i valori per $n=0,1,2,3$.





DMF Web 2006-04-01