初中逻辑数学有哪些(绝妙算法!N乘N+1/2 竟如此巧妙化简!)

柯国悦
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有理数巧算:列项的基本方法

1. 前提铺垫

在有理数巧算中,有一个重要方法叫做"列项"。首先,让我们来看一个前提的铺垫。考虑这个数学表达式:N分之一减去N加1/1。我们的目标是计算这两个式子的差。我们只需要通分,将它们的分母变成相同,然后计算分子的差值。这将使得N乘以N加一分之一的分子等于N加一减去N,结果只剩下1。

初中逻辑数学有哪些(绝妙算法!N乘N+1/2

这意味着N分之一减去N加1/1确实等于N乘N加一/1。这个关系是双向成立的,即N乘N加一/1也等于N分之一减去N加1/1。这是"列项"的基本公式之一。

2. 求和

接下来,让我们考虑一个求和问题:从1加到N,即1加2加3一直加到N。我们可以使用两种方法来解决这个问题。首先,我们可以采用倒序相加的方法,或者我们可以使用高斯求和公式。高斯求和公式表示:从1加到N等于1/2的首项加上末项,再乘以项数,也就是二分之N乘以N加一。

3. 利用高斯求和

现在,我们将使用高斯求和公式来改写我们的已知条件。我们不需要考虑第一个数(1),对于第二个数,我们可以将它表示为2/2乘以1/3,然后加上3/2乘以1/4,一直加到最后的项,即100/2乘以一百零一分之一。

我们的目标是消除分数。为了做到这一点,我们将所有的2都移到分子上。这将得到一个形式为2乘以2乘1/3加上3乘1/4一直加到100乘以一百零一分之一的表达式。

4. 利用N乘N加一/1的形式

在上一步中,我们注意到2乘以2乘1/3的形式刚好满足N乘N加一/1的形式。因此,第一个式子可以完全转化为1/2减去1/3。而第二个式子可以转化为1/3减去11/4,一直到最后一个式子,即一百分之一减去一百零一分之一。

5. 化简

在这一步,我们继续化简。相邻的1/3和负1/3相互抵消,因此后续的项也被消除了。我们现在只剩下1/2,然后最后一个项是负的101。

6. 最终结果

现在,我们可以计算最终结果。首先是1加1,然后减去2/101。通分后,结果变成了一百零一分之二百零二减二,分子变成了200。这道题目就这样解决了。这个过程就是"列项"的最基本逻辑。

7. 思考题

留下一个思考题:如果现在问题变成了N乘以N加一的分之二,那么这个问题该如何列项呢?请在评论区告诉我你的答案。

数学赵观察 2023-10-16 09:39:36

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