Erstmal ganz vielen Dank für das tolle PDF, das is ja großartig!
Wie man auf die zu zeigenden Formeln kommt ist leider deutlich schwerer als der Beweis, wenn man die Formel schon kennt. Bei der von dir angegebenen folgt die Gleichung mit dem Bruch als Ergebnis aus der zweiten Darstellung (1+2+...+n)^2 und B(1), aber normalerweise gibt's da kein allgemeines Vorgehen.
In dem Summen-Kontext könnte das so aussehen: Man berechnet die Summen mal für ein paar kleine n und schaut nach, ob man irgendwelche Regelmässigkeiten erkennt. Wenn man einen Vorschlag für die Formel hat könnte man die Summe für noch ein paar n berechnen und schauen, ob die Formel dazu noch passt. Ist man dann hinreichend überzeugt, dass die Formel korrekt ist, versucht man's mal mit dem Induktionsbeweis.
Polynominterpolation kann hier auch helfen: Ein paar Summenwerte berechnen und per Inerpolation ein Polynom finden, dass zu all diesen Werten passt. Dieses Polynom ist dann der "Formel-Vorschlag". Der Induktionsbeweis kommt danach trotzdem.