2 + 3 + 4 + … + 19 + 20 = ?
这是个简单的问题,求一个等差数列的和。然而,解决它的方式却有很多种,我们不妨来探索一番:
方法一:硬算!(笨办法,但是可靠!)
你可以一个一个加:2+3=5,5+4=9,9+5=14……一直加到20。
当然,这样做非常容易出错,而且效率极低。不推荐!除非你时间多到用不完,或者想要锻炼自己的耐心。
方法二:高斯的故事 (巧妙的思维!)
据说数学家高斯小时候就被问到类似的问题:1+2+3+…+100=? 他很快就给出了答案,震惊了老师。他的方法是:
- 把数列倒过来写:100+99+98+…+1
- 把这两个数列上下相加:
(1+100) + (2+99) + (3+98) + … + (100+1) - 每一对的和都是101,总共有100对,所以总和是 101 * 100 = 10100
- 但我们加了两次,所以最终结果是 10100 / 2 = 5050
运用高斯的思路,解决我们的问题:
- 倒序:20 + 19 + 18 + … + 3 + 2
- 相加:(2+20) + (3+19) + (4+18) + … + (20+2)
- 每一对的和是22。一共有多少对呢? 从2到20,共有 20 – 2 + 1 = 19 个数,所以有19对。
- 总和是 22 * 19 = 418
- 除以2:418 / 2 = 209
所以,2 + 3 + 4 + … + 19 + 20 = 209
方法三:等差数列求和公式 (效率之王!)
等差数列求和公式: S = (n/2) * (a1 + an)
- S:总和
- n:项数
- a1:第一项
- an:最后一项
在这个问题中:
- n = 19 (从2到20共有19个数)
- a1 = 2
- an = 20
代入公式:
S = (19/2) * (2 + 20)
S = (19/2) * 22
S = 19 * 11
S = 209
所以,答案仍然是 209
方法四:先算到1,再减去1 (曲线救国!)
我们知道 1 + 2 + 3 + … + n = n(n+1)/2 (这也是一个常用的等差数列求和公式)
那么,我们可以先计算 1 + 2 + 3 + … + 20 = 20 * 21 / 2 = 210
然后,减去我们不需要的“1”: 210 – 1 = 209
所以,答案还是 209
总结:
四种方法,殊途同归,都得到了相同的结果。 掌握不同的方法,可以帮助我们更深入地理解数学原理,也能在不同的场景下选择最合适的解题策略。 以后遇到类似的问题,可以选择你最喜欢,或者效率最高的方法来解决!