内容正文:
第十二讲 配对求和
第一部分:趣味数学
数学王子—高斯的故事
高斯是德国著名数学家(1777~1855),出生于一个比较贫困的家庭,父母均没有受过正规教育,父亲安于现状,只希望高斯将来长大后能有一份简单的养家糊口的工作,而母亲虽是个没有文化的家庭主妇,但目光长远,对高斯要求严格。并尊重孩子的兴趣,希望高斯能有所成就。
高斯在很小的时候就有过人的才华,在他还不到三岁的时候,有一天他观看父亲在计算受他管辖的工人们的周薪。父亲在喃喃的计数,最后长叹的一声表示总算把钱算出来。父亲念出钱数,准备写下时,身边传来微小的声音:“爸爸!算错了,钱应该是这样”。父亲惊异地再算一次,果然小高斯讲的数是正确的,奇特的地方是没有人教过高斯怎么样计算,而小高斯平日靠观察,在大人不知不觉时,他自己学会了计算。
高斯在7岁时进了小学,有一天,算术老师要求全班同学算出以下的算式:1+2+3+4+……+98+99+100=?在老师把问题讲完不久,高斯就在他的小石板上端端正正地写下答案5050,而其它孩子算到头昏脑胀,还是算不出来。最后只有高斯的答案是正确无误。
原来:1+100=101,2+99=101,3+98=101……50+51=101
前后两项两两相加,就成了50对和都是101的配对了即101×50=5050。
第二部分:奥数小练
巧算要点
上面故事中的主人公就是被人称为“数学王子”的高斯,他在年仅8岁时,就以这种非常巧妙的方法又快又好地算出了1+2+3+4+……+99+100的结果。小高斯是用什么办法算得这么快呢?原来,他用了一种简便的方法:先配对再求和。
数列的第一个数(第一项)叫首项,最后一个数(最后一项)叫末项,如果一个数列从第二项起,每一项与前一项的差是一个不变的数,这样的数列叫做等差数列,这个不变的数则称为这个数列的公差。
计算等差数列的和,可以用以下关系式:
等差数列的和=(首项+末项)×项数÷2
末项=首项+公差×(项数-1)
项数=(末项-首项)÷公差+1
【例题1】你有好办法算一算吗?
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=( 55 )
思路导航:等差数列的和=(首项+末项)×项数÷2
上面的数列首项是1,末项是10,项数是10,利用公式计算就行
解答:=(1+10)×10÷2
=55
练习一:速算。
(1) 1+2+3+4+5+……+20
(2) 1+2+3+4+……+99+100
(3) 21+22+23+24+……+100
【例题2】计算。
思路导航:数列从第二项起,每一项与前一项的差都是2或是3,像这样的数列就是等差数列,求和就用公式----等差数列的和=(首项+末项)×项数÷2
21+23+25+27+29+31 (2) 312+315+318+321+324
=(21+31)×6÷2 =(312+324)×5÷2
=156 =1590
练习二:计算。
(1) 48+50+52+54+56+58+60+62
(2) 108+128+148+168+188
【例题3】有一堆木材叠堆在一起,一共是10层,第1层有16根,第2层有17根,……下面每层比上层多一根,这堆木材共有多少根?
思路导航:这堆木材一层比一层多一根,可以看成是等差数列,因为第1层有16根,第2层有17根,……一共是10层,所以先根据公式求出末项:末项=首项+公差×(项数-1)求出末项是25根,也就是最多一层是25根,所以,在这个等差数列中首项是16,末项是25,项数是10,求总根数就是求等差数列的和,运用公式求16、17、18、19、20、21、22、23、24、25的和。
解答:(16+25)×10÷2
=205(根)
练习三:
(1) 体育馆的东区共有30排座位,呈梯形,第1排有10个座位,第2排有11个座位,……
这个体育馆东区共有多少个座位?
(2)有一串数,第1个数是10,以后每个数比前一个数大4,最后一个数是90,这串数连加的和是多少?
(3) 有一个钟,一点钟敲1下,两点钟敲2下,……十二点钟敲12下,分钟指向6敲1
下,这个钟一昼夜敲多少下?
【例题4】计算992+993+994+995+996+997+998+999。
思路导航:可以用多种简便计算方法
第一种:
992+993+994+995+996+997+998+999
=(992+999)+(993+998)+(994+997)+(