四年级奥数高斯求和

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2021年02月27日 21:49
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2021年2月27日发(作者:灵越武器)







四


年


级


奥


数


高


斯


求


和




集团文件发布号:(


9816-UATWW-MWUB- WUNN-INNUL-DQQTY-




第


3


讲



高斯求和





德国着名数学家高斯幼年时代聪明过人,上学时,有一天老师出了一道题让


同学们计算:





1


+


2


+

< p>
3


+


4


+…+

< p>
99


+


100


=





老师出完题后, 全班同学都在埋头计算,小高斯却很快算出答案等于


5050


。


高斯为什么算得又快又准呢原来小高斯通过细心观察发现:





1


+


100


=


2


+


99


=


3


+


98


=…=


49


+< /p>


52


=


50


+< /p>


51


。





1


~


100


正好可以分成这样的


50


对数,每对数 的和都相等。于是,小高斯把


这道题巧算为




(


1+100


)×


100


÷


2

=


5050


。





小高斯使用的这种求和方法,真是 聪明极了,简单快捷,并且广泛地适用于


“等差数列”的求和问题。




若干个数排成一列称为


数列


,数列中的每一个数称为一项,其中第一项称为


首项


,最后一项称为


末项


。后 项与前项之差都相等的数列称为


等差数列


,后项与


前项之差称为


公差


。例如:



(


1


)


1


,


2


,


3


,


4


,


5


,…,


100


;



(


2


)


1


,


3


,


5

< br>,


7


,


9


,…,


99


;(


3

< br>)


8


,


15

,


22


,


29

,


36


,…,


71


。




其中(


1


)是首项为


1

< p>
,末项为


100


,公差为


1


的等差数列;(


2


)是首项为


1


,末项为


99


,公 差为


2


的等差数列;(


3


)是首项为


8


,末项为


71


,公差为


7


的


等差数列。




由高斯的巧算方法,得到


等差数列的求和公式


:

< p>


和


=


(首项

< p>
+


末项)×项数÷


2


。< /p>





项数


=


(末项


-


首项) ÷公差


+1


。



末项


=


首项


+


公差×(项数


-1


)。


< p>
对于任意一个项数为奇数的等差数列来说,中间一项的值等于所有项的平均


数,也等于首项和末项和的一半;或者换句话说,各项和等于中间项乘以项数。


即为中项 定理



【例题讲解及思维拓展训练】



例


1


1


+< /p>


2


+


3


+…+< /p>


1999


=



分 析与解


:这串加数


1


,


2


,


3


,…,


1999


是等差数列,首项是


1


,末项是


1999


,


共有

< p>
1999


个数。由等差数列求和公式可得





原式


=< /p>


(


1


+


1999


)×


1999


÷


2


=


1999000


。





注意:利用等差数列 求和公式之前,一定要判断题目中的各个加数是否构成


等差数列。



【思维拓展训练一】




1


、


11


+

< p>
12


+


13


+…+


31


=



分析与解< /p>


:这串加数


11


,


12


,


13


,…,

< br>31


是等差数列,首项是


11


, 末项是


31


,


共有

31-11


+


1


=


21


(项)。



原式


=


(


11+31


)×< /p>


21


÷


2=441


。



2


、


3


+


7


+


11< /p>


+…+


99


=



分析与解


:


3


,


7


,


11


, …,


99


是公差为


4

< br>的等差数列,



项数


=


(


99


-


3

< p>
)÷


4


+


1


=


25


,



原式


=


(


3

< br>+


99


)×


25


÷


2


=


1275


。



例


2


求首项是


25


,公差是


3


的等差数列的前


40


项的和。



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