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配对求和

(2014-10-09 21:22:42)
标签:

佛学

分类: 教育

第1讲   配对求和

研究目标:

被人誉为“数学王子”的高斯在年仅10岁时,就以一种非常巧妙的方法很快求出1+2+3+4+……+99+100的结果。高斯是怎样求出这个和的呢?这就是我们要研究的这种求和方法。

如:1+2+3+4+……+99+100。这是一道自然数列,它们有着这样的规律,从第二项起每一项与它前面一项的差都相等,这样的数列叫等差数列。后项与前项的差叫该数列的公差。我们把数列的第一项叫首项,最后一项叫末项,它们之间有着这样的关系:1+100=101、2+99=101、3+98=101、…50+51=101。一共多少个101呢?100个数每两个数是一对,共有50个101。高斯就是利用这种配对求和的巧算方法求出这个数列的和的,并利用高斯巧算的方法得出这样的公式:

总和=(首项+末项)×项数÷2

项数=(末项-首项)÷公差+1

末项=首项+(项数-1)×公差

 

       点击例题一:

   计算:1+2+3+4+5+……+98+99+100。

 

思路导航:

此数列是一个等差数列,公差是1,我们可以利“总和=(首项+末项)×项数÷2”的求和公式来解。

 

练习一:

 1、求项数

 、1+2+3+4+5+6+7+8+9+10

 、1+2+3+4+5+……+20

 、2+4+6+8+…+30

2、求末项

  ⑴、首项为2,每项依次递增3,第7项为多少?第15项呢?

  、影剧院共有25排座位。第一排20个,以后每排比前一排多2个。最后一排多少个?这个影剧院共有多少个座位?

3、求和 

、1+2+3+4+5+6+7+8+9+10

、1+2+3+4+5+……+20

、2+4+6+8+…+30

 

等差数列求和 例2
 
 

      点击例题二:

计算:

2+5+8+11+14+17+20

 

思路导航:

本题是一个等差数列,公差是3。2、5、8、11、14、17、20,一共有7个数,如果我们仍像例那样每个数组成一组,就多出一个数,那怎么办呢?我们不妨这样想:

      11  14   17   20 

  20  17  14  11           

22  22  22  22  22   22   22

 

7个22是154,而154是两组2到20的和,一组2到20的和就是154÷2=77,由此我们得出这样的规律,当加数是单数时,就可用第一个数即前项与最后一个数(末项)相加,乘以这组数的个数(项数),再除以2,就能求出正确结果了。其实这种方法也适用于加数的个数成双的求和:

 

解:2+5+8+11+14+17+20

  =(2+20)×7÷2

  =22×7÷2

  =77

练习二:

1、计算:

⑴、18+19+20+21+22+23

 

⑵、100+102+104+106+108+110+112+114

 

⑶、73+77+81+85+89+93

 

⑷、995+996+997+998+999

 

2、求出下列各题的和。

⑴、从1到100的所有单数的和;

 

 

⑵、从1到100的所有双数的和;

 

 

⑶、求出所有的2位数的和。

等差数列求和 例3、例4
 
 

      点击例题三:

计算:

⑴、100+95+90+…+15+10+5;

⑵、1+2+3+4+5+…+99+100+98+…+3+2+1

思路导航:

  ⑴、仔细观察,可以发现此数列是一个等差数列,公差是5,我们可以利用求和公式来解。

  ⑵、通过观察发现,如果在数列中加上一个100,原式就可以得到两个相同的等差数列的和。

 

练习三:

  1、求和:

     ⑴、1+3+5+7+…+37+39

 

     ⑵、2+6+10+14+…+210+214

 

     ⑶、4+7+10+13+…+298+301

 

     ⑷、1+11+21+31+…+101+111

 

  2、有10只盒子,44只乒乓球,把这44只乒乓球放到盒子中,能不能使每个盒中的球数都不相同(每个盒子中至少要放一个球)?

      点击例题四:

小红读一本长篇小说,第一天读了30页,从第二天起,每天读的页数都比前一天多4页,最后一天读了70页,刚好读完。问:这本小说共多少页?

 

 

思路导航:

   每天看的页数组等差数列,公差是4,首项是30,末项是70。要求这本小说共有多少页,应先求出小红总共看了多少天。

解:天数(项数)=(末项-首项)÷公差+1

                =(70-30)÷4+1

                =11

    总页数 =(30+70)×11÷2

           =100×11÷2

           =550

答:这本小说共有550页。

 

 

练习四:

⑴、影剧院有座位若干排,第一排有25个座位,以后每排比前一排多3个座位。最后一排有94个座位。问:这个影剧院共有多少个座位?

 

⑵、时钟在每个整点时敲该钟整点数,每半点钟时敲1下。问:一昼夜该时钟总共敲了多少下?

(3)
用3根等长的火柴摆成一个等边三角形用这样的等边三角形铺满一个大的等边三角形如果这个大的等边三角形的底边放10根火柴那么一共要放多少根火柴
2010-12-09 11:57
画出一个这样的三角形草图,以一边为底边,从最底层开始数,第一层有10个三角形,第二层有9个,第三层有8个,第四层有7个,依次下去、、、、、、最后一层有1个,因此三角形的总个数为 
10+9+8+7+、、、、、、+3+2+1 ,根据配对求和公式(等差数列),得共有55个三角形,又因为每个三角形需要有3根火柴,所以共需要火柴:55×3=165(根)
例题2 有50把锁的钥匙搞乱了,为了使每把锁都配上自己的钥匙,至多要试多少次?

  提示:开第一把锁时,如果不凑巧,试了49把钥匙还不行,那所剩的一把就一定能把它打开,即开第一把锁至多需要试49次,同理,开第二把锁至多需要48次,开第三把锁至多需试47次,…,等打开第49把锁,剩下的最后一把不用试,一定能打开。

  解:根据以上分析,可以把本题转化为求一个等差数列的和,

  即 49+48+47+…+2+1

  =(49+1)×49÷ 2

  =1225(次)

  答:至多要试1225次。

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