2500
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最直观的办法:硬算!
这是最笨,但也是最直接的办法。一个个加过去:
1 + 3 + 5 + 7 + 9 + … + 95 + 97 + 99
当然,真的算起来,你会发现这是个漫长的过程,容易出错。 不推荐!
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稍微聪明一点:配对求和
观察一下,我们可以把这些奇数配成对:
- 1 + 99 = 100
- 3 + 97 = 100
- 5 + 95 = 100
- …
- 49 + 51 = 100
哎? 规律出来了! 每一对的和都是100。 那么,有多少对呢? 从1到99,一共有50个奇数((99-1)/2 + 1 = 50)。 50个奇数可以配成25对。
所以,总和就是 25 * 100 = 2500。
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更进一步:用等差数列公式
这实际上就是一个等差数列求和的问题。 首项 a1 = 1,末项 an = 99,公差 d = 2,项数 n = 50。
等差数列求和公式是: Sn = n * (a1 + an) / 2
代入公式: S50 = 50 * (1 + 99) / 2 = 50 * 100 / 2 = 2500
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抽象一下:数列本质的理解
奇数数列可以表示为 2k – 1,其中 k 从 1 开始,依次取整数。
所以,从 1 加到 99 的奇数,相当于求 k 从 1 到 50 的 2k – 1 的和,即:
∑(2k – 1) (k from 1 to 50)
根据求和公式,可以拆开:
2 * ∑k – ∑1
∑k (k from 1 to 50) = 50 * (50 + 1) / 2 = 50 * 51 / 2 = 1275 (这是自然数1到n的和的公式)
∑1 (k from 1 to 50) = 50 (50个1相加)
所以,总和 = 2 * 1275 – 50 = 2550 – 50 = 2500
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利用完全平方数:一个巧妙的思路
这个方法可能不太容易想到,但非常优雅。 我们知道 (n+1)^2 = n^2 + 2n + 1。 我们要求的奇数和可以用完全平方数来构建。
假设我们要计算前n个奇数的和 S。 观察下面的关系:
- 1 = 1^2
- 1 + 3 = 4 = 2^2
- 1 + 3 + 5 = 9 = 3^2
- 1 + 3 + 5 + 7 = 16 = 4^2
归纳可以得出,前 n 个奇数的和就是 n^2。
因为我们是从 1 加到 99,一共是 50 个奇数,所以和就是 50^2 = 2500。
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编程求解:交给计算机!
用任何你熟悉的编程语言,写一段简单的代码就能搞定:
- Python:
python
sum_of_odds = 0
for i in range(1, 100, 2):
sum_of_odds += i
print(sum_of_odds) # Output: 2500- Java:
java
public class OddSum {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 99; i += 2) {
sum += i;
}
System.out.println(sum); // Output: 2500
}
}- C++:
“`c++
include
int main() {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 99; i += 2) {
sum += i;
}
std::cout << sum << std::endl; // Output: 2500
return 0;
}
“`无论使用哪种方法,结果都是 2500。希望这些讲解能够让你彻底理解这个问题!