Formule de Faulhaber

En mathématiques, la formule de Faulhaber, portant le nom du mathématicien allemand Johann Faulhaber, exprime la somme des puissances p-ième des n premiers entiers :

${\displaystyle \sum _{k=1}^{n}k^{p}=1^{p}+2^{p}+3^{p}+\cdots +n^{p}\qquad \left({\mbox{pour }}n\in \mathbb {N} {\text{ et }}p\in \mathbb {N} \right)}$

par une fonction polynomiale de degré p + 1 en n^[1], les coefficients impliquant les nombres de Bernoulli : ${\displaystyle B_{2}={\tfrac {1}{6}},\quad B_{4}=-{\tfrac {1}{30}},\quad B_{6}={\tfrac {1}{42}}\ldots }$

${\displaystyle \sum _{k=1}^{n}k^{p}={\frac {1}{p+1}}\left(n^{p+1}+{\frac {1}{2}}(p+1){n^{p}}+{\frac {1}{6}}{p+1 \choose 2}{n^{p-1}}-{\frac {1}{30}}{p+1 \choose 4}{n^{p-3}}+{\frac {1}{42}}{p+1 \choose 6}{n^{p-5}}+\ldots +(p+1)B_{p}n\right)}$.

Les coefficients ${\displaystyle \textstyle {p+1 \choose j}}$ qui apparaissent sont les coefficients binomiaux (anciennement notés ${\displaystyle \mathrm {C} _{p+1}^{j}}$).