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1、精选优质文档-倾情为你奉上高斯求和德国著名数学家高斯上小学的时候,一天,数学老师在黑板上写下一个算式:1 + 2 + 3 + + 98 + 99 + 100 =? “这么多数怎么算呀?”孩子们都傻了眼。不一会儿,小高斯拿着写有答案的小石板走上讲台。老师一看,顿时惊讶得说不出话来一小高斯的答案竟然完全正确!你知道上面这道题小高斯是采用什么巧妙的方法计算出来的吗?原来,除第一个数外,每一个数与它前面的那个数的差始终等于一个不变的值,因此,两两搭配(1和100,2和99,3和98,),可以搭配100 2 = 50对,并且它们的和都等于101。也就是说1 + 2 + 3 + + 98 + 99 + 1
2、00相当于50个101 ,即5050。用一个算式表示就是:(1 + 100)(100 2)= 5050。事实上,像1 + 2 + 3 + + 98 + 99 + 100这样除第一个数外,每一个数与它前面的那个数的差始终相等的一列数叫等差数列,这个不变的差叫公差,等差数列中的每一个数都叫作这个等差数列的项,其中第一个数叫首项,最后一个数叫末项。利用配对求和的方法,可以总结出等差数列的以下公式:等差数列的和 =(首项 + 末项) 项数 2等差数列的项数 =(末项 首项) 公差 + 1首项 = 末项 公差(项数 1)末项 = 首项 + 公差(项数 1)有了这些公式,很多数学问题解答起来就很方便了。【
3、例1】 计算:1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10分析 在这个算式中,共有10个数,将和为11的两个数两两配对,可配成5对(如图)。因此,求这10个数的和可以看成是求5个(1 + 10)的和。即学即练1 (1)计算:1 + 3 + 5 + + 17 + 19(2)求50以内所有偶数(包括50)的和。【例2】 建筑工地上堆着一些钢管(如左下图),这些钢管一共有多少根?分析 要求这些钢管有多少根,我们可以这样想:假设另外有同样多的钢管,像右上图那样与原来的钢管互相颠倒放置在一个槽内。这个槽内的钢管共有8层,每层都有3 + 10 = 13(根),这样槽内的钢管
4、总数就能求出。取它的一半,可知原来钢管的总数。即学即练2(1)下图是一垛电线杆的侧面示意图,试计算一下,图中共有多少根电线杆?(2)有一堆按规律摆放的砖,从上往下数,第一层有1块砖,第2层有5块砖,第3层有9块砖,一共有9层。这堆砖一共有多少块?【例3】 求首项为5,末项为155,公差是3的等差数列的和。分析 已知首项、末项和公差,要求等差数列的和,我们还需要知道项数才行。项数=(末项 首项) 公差+ 1。即学即练3 一个有17项的等差数列,末项为117,公差为7。这个等差数列的和是多少?【例4】 下面一列数是按照一定规律排列的:3,7,11,15,95,99。请问:(1)这列数中的第20个是
5、多少?(2)39是这列数中的第几项?分析 (1)细心观察,这个数列是一个等差数列,第二个数比第一个数大4,第三个数比第一个数大2个4,第四个数比第一个数大3个4,以此类推,第20个数比第一个数大(201)个4。(2)同样的道理,39比3大多少个4,用这个数加1,就可以得到39是第几个数。即学即练4(1)自1开始,每隔三个数数一次,得到数列1,4,7,10,第100个数是多少?(2)某饭店的餐桌都是能坐4人的正方形,如图所示。当团体客人在10人以上时,饭店允许客人将餐桌拼成一长条,如图所示,但每张桌子不能有空位。如果团体客人是22人,那么需要几张桌子?【例5】 计算:11 + 21 + 31 +
6、 41 + 51 + 61 + 71 + 81 + 91分析 任意几个自然数的和都等于平均数乘个数,而本题是一个等差数列,并且等差数列的项数为奇数,因此它们的平均数就是中间数51。即学即练5 计算:11 + 13 + 15 + 17 + 19 + 21 + 23【例6】 如图所示,用3根火柴摆成一个等边三角形,用这样的方法,按图中所示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,那么一共放多少根火柴?分析 观察可知:第一层为1个三角形,共用3根火柴;第二层摆了2个独立的三角形,共用6根火柴。第三层摆了3个独立的三角形,共用9根火柴;以此类推,当底边为10根火柴时,说明第10
7、层共摆了10个独立的三角形,共用30根火柴。即学即练6 如图所示是一个五边形点阵,中心1个点为第一层,第二层每边2个点,第三层每边3个点,第四层每边4个点,以此类推,如果这个五边形点阵共有100层,那么点阵中一共有多少个点?能力检测1下面数列中,哪些是等差数列? 如果是,请指出公差;如果不是,请说明理由。(1)7,11,15,19,23,_(2)8,7,6,5,4,3,2,1_(3)1,2,1,2,1,2,1,2,_(4)3,6,12,24,48,_(5)5,5,5,5,5,5,_2计算:1 + 3 + 5 + 7 + 9 + 11 + 13 + 153计算:(2 + 4 + 6 + + 20
8、06 + 2008)(1 + 3 + 5 + + 2005 + 2007)4 有一个等差数列首项为5,末项为97,公差为4,则这个等差数列的和是多少?5如果一个等差数列第4项为21,第8项为45,则它的第10项是多少?6有一个正方形空心方阵,如图所示,则这个正方形方阵的第10层有多少个点?7在5和69之间插入8个数之后,使这些数成为一个等差数列,则这个等差数列的和是多少?8下面的算式是按一定规律排列的,那么第10个算式的结果是多少?(2 + 3),(5 + 5),(8 + 7),(11 + 9),9计算:1 + 2 + 3 + + 11 + 12 + 11 + + 3 + 2 + 110有一个
9、老式座钟在1时整响1下,2时整响2下,3时整响3下,12时整响12下,而每半点钟也响1下。这个座钟一昼夜一共响多少下?11设自然数按下面的方式排列,则第20行的第一个数是几?13610152128 259142027 48 131926 7121825 111724 1623 12如下图,用同样大小的正三角形,向下逐次拼接出更大的正三角形。其中正三角形顶点的个数(重合的顶点只计一次)从小到大依次为:3,6,10,15,21,。这列数中的第9位是多少?13自1开始,每隔两个数写出一个数来得到数列:1,4,7,10,13,。求出这个数列前100项之和。145个连续自然数的和为225,求这5个数的第一个数是多少?15小巧读一本课外书,第一天读了15页,以后每天都比前一天多读3页,最后一天读了36页,刚好把书读完。小巧一共读了多少天? 这本课外书共有多少页?专心-专注-专业