Преобразуем
Рассмотрим ряда суммы ,если взять интеграл от исходной суммы , то есть по частям

отсюда можно еще преобразовать

заметим что в скобках есть производная суммы так как

получим геометрическую прогрессию

, найдем производную и умножим на

, в итоге получим

, так как мы проинтегрировали сумму , то надо найти вторую производную :
и умножим на 2 в итоге получим формулу выражающую сумму
Проверяя все подходит