四年級(jí)奧數(shù)基礎(chǔ)第三講 高斯求和
來(lái)源:大連奧數(shù)網(wǎng)整理 2012-02-01 15:27:07
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四年級(jí)奧數(shù)基礎(chǔ)第三講 高斯求和
德國(guó)著名數(shù)學(xué)家高斯幼年時(shí)代聰明過(guò)人,上學(xué)時(shí),有一天老師出了一道題讓同學(xué)們計(jì)算:
1+2+3+4+…+99+100=?
老師出完題后,全班同學(xué)都在埋頭計(jì)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(zhǔn)呢?原來(lái)小高斯通過(guò)細(xì)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(duì)數(shù),每對(duì)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(jiǎn)單快捷,并且廣泛地適用于“等差數(shù)列”的求和問(wèn)題。
若干個(gè)數(shù)排成一列稱(chēng)為數(shù)列,數(shù)列中的每一個(gè)數(shù)稱(chēng)為一項(xiàng),其中第一項(xiàng)稱(chēng)為首項(xiàng),最后一項(xiàng)稱(chēng)為末項(xiàng)。后項(xiàng)與前項(xiàng)之差都相等的數(shù)列稱(chēng)為等差數(shù)列,后項(xiàng)與前項(xiàng)之差稱(chēng)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(xiàng)為1,末項(xiàng)為100,公差為1的等差數(shù)列;(2)是首項(xiàng)為1,末項(xiàng)為99,公差為2的等差數(shù)列;(3)是首項(xiàng)為8,末項(xiàng)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(xiàng)+末項(xiàng))×項(xiàng)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(xiàng)是1,末項(xiàng)是1999,共有1999個(gè)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(gè)加數(shù)是否構(gòu)成等差數(shù)列。