小学数学奥数基础教程(五年级)高斯求和

萌到你眼炸
691次浏览
2021年02月27日 21:48
最佳经验
本文由作者推荐

-

2021年2月27日发(作者:心里有个他)



肖老师讲奥数


(


五年 级


基础教程


)-


高斯求和



德国著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



3



4


+…+


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< /p>



3



98


=…=


49



52



50



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

< p>


2



3



4



5

,…,


100







2



1



3



5



7



9


,…,


99

< p>






3



8


15



22


29



36

,…,


71






其中(


1


)是首项为


1


,末项为


100


,公差为


1


的等差数列 ;(


2


)是首项为


1

< br>,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





=


(首项


+


末项)×项数÷


2





1.


1



2



3


+…+


1999


=?



分析与解


:这串加数


1


< p>
2



3


,…,

< p>
1999


是等差数列,首项是


1

< br>,末项是


1999


,共有


199 9


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。




2.


11



12



13


+…+


31


=?



分析与解


:这串加数


11



12



13


,…,


31


是等差数列,首项是


11


,末项是


31

,共有


31-11



1

< p>


21


(项)。





原式


=< /p>



11+31


)×


21


÷


2=441






在利用等差数列求和公 式时,


有时项数并不是一目了然的,


这时就需要先求出项数。< /p>


根据首项、末项、公差的关系,可以得到



项数


=


(末项


-

首项)÷公差


+1



< p>
末项


=


首项


+

< p>
公差×(项数


-1



。< /p>




3.


3< /p>



7



11


+…+


99


=?



分析与解



3



7



11


, …,


99


是公差为


4

< br>的等差数列,




< p>
项数


=



99

< p>


3


)÷


4



1



25





原式


=



3



99


)×


25

÷


2



1275

< br>。




4.

< br>求首项是


25


,公差是


3


的等差数列的前


40


项的和。




:末项


=25

< p>


3


×(


40-1


)=


142







=



25



142< /p>


)×


40


÷


2< /p>



3340






利用等差数列求和公式及求项数和 末项的公式,


可以解决各种与等差数列求和有关


的问题。




5.


在下图中 ,每个最小的等边三角形的面积是


12


厘米

2


,边长是


1


根火柴棍。问:



1


)最大三角形的面积是多少平方厘米? (


2


)整个图形由多少根火柴棍摆成?






分析:


最大三角形共有


8


层,从上往下摆时, 每层的小三角形数目及所用火柴数目


如下表:






由上表 看出,各层的小三角形数成等差数列,各层的火柴数也成等差数列。


< br>解


:(


1


)最大三角形面积为< /p>






1



3


< p>
5


+…+


15


)×


12




=[(< /p>


1



15


)×< /p>


8


÷


2


]×


12





768


(厘米


2


) 。





(< /p>


2


)火柴棍的数目为





3



6



9+



+24




=(< /p>


3



24


)×< /p>


8


÷


2=108


(根)。





答:最大三角形的面积是


768


厘米


2


,整个图形由


108


根火柴摆成。< /p>




6.


盒子 里放有三只乒乓球,一位魔术师第一次从盒子里拿出一只球,将它变成


3



球后放回盒子里;第二次又从盒子里拿出二只球,将每只球各变成

< p>
3


只球后放回盒子


里……第十次从盒子里拿出十只 球,


将每只球各变成


3


只球后放回到盒 子里。


这时盒子


里共有多少只乒乓球?



分析与解


:一只球变成


3


只球,实际上多了


2


只球。第一次多了


2


只球,第二次多了


2


×< /p>


2


只球……第十次多了


2


×


10


只球。因此拿了十次后,多了

< br>




2


×


1



2


×


2


+…+


2


×


10





2


×(


1


+< /p>


2


+…+


10







2


×


55



110


(只)。





加上原有的


3


只球,盒子里共有球


110



3



113


(只)。





综合列式为:(

< br>3-1


)×(


1



2


+…+


10


)+


3



2


×[(


1



10


)×


10


÷


2


]+


3



113


(只)。




举一反三★巩固练习


-


-


-


-


-


-


-


-