当我们在进行自然数连续相加运算时,用加法把一个一个连续数相加起来时,显然非常麻烦。如果直接用平方计算,我们又发现,从1到任何连续自然数的平方除以2,显然不是连续数相加的答案。这是因为平方除以2的三角形虽然非常接近自然数连续排列,但其中除了个别数外,其他每个数都少了0.5,如果我们补上这个差值,就会得到一个简洁的算式。
例如:1到10的连续数相加,可以用下列算式表达:
(10x10+10)/2=55
用这个算术表达式进行从1到大于2的连续整数相加运算,都会轻松地得到答案。
例如从1到78连续相加:
(78*78+78)/2
=6162/2
=3081
如果我们把这个从1到大于2的连续自然数中的最大数设为N,由此得到一个公式:
(N^2+N)/2=1+2+3+……+N
式中:N为起始数为1到大于2的连续自然数中的最大数。
我们用这个公式列表进行从1到10连续自然数相加时,从得到的答案中会让我们有如下发现:
左 | 右
1 | 9
2 | 8
3 | 7
4 | 6
5 | 5
6 | 4
7 | 3
8 | 2
9 | 1
10 | 0
55 | 45
即:55+45=100
在这里,我们用自然数中大于1的两个连续整数相乘,还会发现其乘积一定是一个偶数。
例如3乘以4等于12,4乘以5等于20,18乘以19等于342等等。
这时,我们就会发现,只要我们把这两个连续数乘积除以2,就会得到起始数为1到n连续自然数相加和,例如:
[10*(10+1)]/2=55
[8*(8+1)]/2=36
从这个规律我们可以看到,在大于2的两个连续数相乘时,我们可以把第一个整数设为N,第二个整数设为(N+1),这样,
(N^2+N)/2=1+2+……+N
于是,上面这个公式可以修改为:
[N(N+1)]/2=1+2+……+N
式中:N为起始数为1到大于2的连续整数中的最大数。
这样计算起来更为简便,不仅便于运算,公式也更为简洁。
同时,当我们在进行连续自然数相加运算过程中,遇到起始数等于或大于2的任何连续数时,在用以上公式运算中,只要把这个连续数列其中最大数依然用N表示,套入公式,再把这个等于或大于2的起始数用n表示,并引入起始数n的前一个整数。
由此,引入的前一个数则可以表示为(n-1),
套入公式则为
[n(n-1)]/2。
这里,根据:
[n(n-1)]/2与
[N(N+1)-n]/2的关系
得到如下公式:
N(N+1)-n(n-1)/2
=n+n₁+n₂+……+N
式中:N为起始数不小于4连续整数中的的最大数,n为起始数大于2的连续数的起始数。
这样,我们又得到了第一个自然数大于2的任何连续数相加运算的公式。
例如:计算7到16的连续数相加和。
根据公式:N为16,n为7
套入公式:
N (N+1)-n(n-1)/2
=16* (16+1)-7*(7-1)/2
=272-42/2
=230/2
=115
现在我们可以把以上的计算公式进行整理,由此获得如下两个公式。
一、从1到某个数的连续自然数相加和公式:
(N^2+N)/2=1+2+……+N
或:
[N (N+1)]/2=1+2+……+N
式中:N为起始数为1到大于2的连续自然数中的最大数。
二、起始数大于2的任何连续整数相加运算公式:
N (N+1)-n(n-1)/2
=n+n₁+n₂+……+N
式中:N为起始数大于2的连续自然数中的的最大数。n为起始数大于2的连续自然数的起始数。
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