四年級奧數(shù)基礎第三講 高斯求和
來源:大連奧數(shù)網(wǎng)整理 2012-02-01 15:27:07
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四年級奧數(shù)基礎第三講 高斯求和
德國著名數(shù)學家高斯幼年時代聰明過人,上學時,有一天老師出了一道題讓同學們計算:
1+2+3+4+…+99+100=?
老師出完題后,全班同學都在埋頭計算,小高斯卻很快算出答案等于5050。高斯為什么算得又快又準呢?原來小高斯通過細心觀察發(fā)現(xiàn):
1+100=2+99=3+98=…=49+52=50+51。
1~100正好可以分成這樣的50對數(shù),每對數(shù)的和都相等。于是,小高斯把這道題巧算為
�。�1+100)×100÷2=5050。
小高斯使用的這種求和方法,真是聰明極了,簡單快捷,并且廣泛地適用于“等差數(shù)列”的求和問題。
若干個數(shù)排成一列稱為數(shù)列,數(shù)列中的每一個數(shù)稱為一項,其中第一項稱為首項,最后一項稱為末項。后項與前項之差都相等的數(shù)列稱為等差數(shù)列,后項與前項之差稱為公差。例如:
�。�1)1,2,3,4,5,…,100;
(2)1,3,5,7,9,…,99;(3)8,15,22,29,36,…,71。
其中(1)是首項為1,末項為100,公差為1的等差數(shù)列;(2)是首項為1,末項為99,公差為2的等差數(shù)列;(3)是首項為8,末項為71,公差為7的等差數(shù)列。
由高斯的巧算方法,得到等差數(shù)列的求和公式:
和=(首項+末項)×項數(shù)÷2。
例1 1+2+3+…+1999=?
分析與解:這串加數(shù)1,2,3,…,1999是等差數(shù)列,首項是1,末項是1999,共有1999個數(shù)。由等差數(shù)列求和公式可得
原式=(1+1999)×1999÷2=1999000。
注意:利用等差數(shù)列求和公式之前,一定要判斷題目中的各個加數(shù)是否構(gòu)成等差數(shù)列。