第三周 等差数列求和(一)
*数学故事:
一位教师布置了一道很繁杂的计算题,要求学生把1到 100的所有整数加起来,教师刚叙述完题
目,一位小男孩即刻把写着答案的小石板交了上去。 1+2+3+4+......+98+99+100=?
老师起初并不在意这一举动,心想这个小家伙又在捣乱,但当他发现全班唯一正确的答案属于那个男孩时,才大吃一惊。
而更使人吃惊的是男孩的算法......
老师发现:第一个数加最后一个数是101,第二个数加倒数第二个数的和也是101,……共有50对这样的数,用101乘以50得到5050。这种算法是教师未曾教过的计算等差数列的方法,高斯的才华使老师——彪特耐尔十分激动,下课后特地向校长汇报,并声称自己已经没有什么可教这位男孩的了。
此男孩叫高斯,是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名。
*数列的基本知识:
(1)1、2、3、4、5、6…… 公差: (2)2、4、6、8、10、12…… 公差: (3)5、10、15、20、25、30…… 公差:
像这样按照一定规律排列成的一列数我们称它为数列,数列中的每一个数称为一项;第1项称为首项;最后1项称为末项;在第几个位置上的数就叫第几项;有多少项称为项数;通过观察,我们可以发现上面的每一个数列中,从第一项开始,后项与前项的差都是相等的,具有这样特征的数列称为等差数列,这个差称为这个数列的公差。 通项公式: 某一项=首项+(项数-1)×公差
项数公式: 项数=(末项-首项)÷公差 + 1
求和公式: 总和=(首项+末项)×项数÷2
例题1: 已知数列2、5、8、11、14……求它的第10项是多少?它的第98项是多少?
【思路导航】这个等差数列的首项是2,公差是3,项数是10.要求第10项,可根据,
某一项=首项+(项数-1)×公差进行计算。第10项:2+3×(10-1)=29 第98项: 2+3 ×(98-1)=293
练习1:某一项=首项+(项数-1)×公差
(1)求等差数列:1、3、5、7、9……它的第21项是多少?
(2)求等差数列:2、6、10、14、18……它的第60项是多少?
(3)求等差数列:7、12、17、22……它的第100项是多少?
1
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例题2:已知数列2、5、8、11、14……35,这个数列共有多少项?
【思路导航】第2项比首项多1个公差,第3项比首项多2个公差,第4项比首项多3个公差……,那第n项比首项多(n-1)个公差。可根据,项数=(末项-首项)÷公差 + 1 进行计算,(35-2)÷3+1=12。所以,这个数列共有12项。 练习2:项数=(末项-首项)÷公差 + 1
(1)有一个等差数列:1、3、5、7、9……99,这个等差数列共有多少项?
(2)有一个等差数列:2、5、8、11……101,这个等差数列共有多少项?
(3)有一个等差数列:11、16、21、26……1001,这个等差数列共有多少项?
例题3:6 + 10 + 14 + 18 + 22 + 26 + 30 + 34 + 38=?
【思路导航】这是一个等差数列;首项=6,末项=38,公差=4 原数列的和:6 + 10 + 14 + 18 + 22 + 26 + 30 + 34 + 38 倒过来的和:38+ 34 + 30 + 26 + 22 + 18 + 14 + 10 + 6
44 44 44 44 44 44 44 44 44
这里一共有9个44相加,所得的和就是所求数列的和的2倍,再除以2,就是所求数列的和。等差数列的和=(首项+末项)×项数÷2 6 + 10 + 14 + 18 + 22 + 26 + 30 + 34 + 38 =(6+38)×9÷2 =44×9÷2 =198
练习3:总和=(首项+末项)×项数÷2
(1)7+10+13+16+19+22+25+28+31+34+37 (2)1+2+3+4+5+......+50
(3)493+494+495+496+497+498+499+500+501+502+503+504+505+506+507
(4)292+294+296+298+300+302+304+306
2
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