例题一 · 通项与奇数项配对
求 5+8+11+…+65 的和
题目约定相邻项都增加3,最后一项为65。
- 确定项数:(65−5)÷3=20个间隔,因此共21项。末项核查:5+20×3=65。
- 倒序相加:正序5、8、…、65,倒序65、62、…、5,每列和70,共21列,2S=70×21。
- 得到答案:S=70×21÷2=735。
另一种核对:原串配成10对,每对70;中间第11项为5+10×3=35。因此10×70+35=735。不能只数10对就丢掉35。
计算与数列 · 方法讲解
把变化配成不变,先数清项数。
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求 3+6+9+12+15。每格代表一项,不表示长度或面积。把同一串数倒过来,再观察上下两排。
第1步 / 共4步:原数列
相邻差为3,共5项;目标是求 S=3+6+9+12+15。
演示结论
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两排是2S,最后要除以2。
五项只有四个间隔。中间的9在两排各出现一次,既没有漏算,也没有单独多算。
看见间隔,再看见配对
一串数的和,常常不用逐项相加。先把“位置”与“数值”分清,再用首尾对应把变化变成不变。
A/S 是本项目的教学深度编排,不是官方分班课纲。本页用于六年级能力训练,不限定首次学习学期。
整数四则运算、乘法分配律、用字母表示数,以及“从第1个到第5个之间有4个间隔”。本页正向例题用正整数;边界会讨论递减与常数数列。
相邻两项的后项减前项都等于同一个数 d,称为等差数列,d 是公差。例如 7、11、15、19,每次加4。仅看到几个数不能确定无限多项的规则;题目必须给出或保证后面也按此规律。
设首项 a,有限项数 n,末项 b,第 k 项记作 ak,其中 n、k 是正整数且 1≤k≤n。从第1项走到第 k 项,要走 k−1 个间隔:
于是 b=a+(n−1)d。当 d≠0 时:
先除得到的是间隔数,再加1得到项数。算出的 n 必须是正整数。比如首项7、公差4,203对应50项;202则不是这一数列的项,不能把项数四舍五入。
记原和为 S。正序与倒序上下对齐,每列都等于 a+b:第 k 项往前增加了 (k−1)d,它的配对项恰好从末项减少了同样多。共 n 列,所以:
这是把整串数复制一遍后配对,不是要求原来必须有偶数项。若有奇数项,中间项在上下两排各出现一次,仍然计入2S;例如7、11、15的中项11,与自己相加正好等于首尾和22。
例题一 · 通项与奇数项配对
题目约定相邻项都增加3,最后一项为65。
另一种核对:原串配成10对,每对70;中间第11项为5+10×3=35。因此10×70+35=735。不能只数10对就丢掉35。
例题二 · S班结构变式:等间隔删除
难点是识别结构:删除后剩下的数相邻差会在4与8之间变化,不是一个等差数列。因此不能直接把剩余首项、末项和34项套进公式。先求整体再减去规则部分,计算更清楚。
抽取位置 r、r+q、r+2q、…(均在原范围内),原数值每跨一个位置增加 d,跨 q 个位置就增加 qd。新首项为 a+(r−1)d,新公差为 qd。先确定最后一个合法位置,再计算项数;不默认末项也被选中。
以下例题与练习均为本页自拟教学题。先写出“我求的是哪些位置”,再展开解析。
数列4、9、14、…、149中,只保留第2、5、8、…项。保留多少项?它们的和是多少?
原数列公差5,项数(149−4)÷5+1=30。保留位置2、5、8、…、29,共(29−2)÷3+1=10项;下一位置32超出30。
第2项9,第29项4+28×5=144,新公差为3×5=15。保留和=(9+144)×10÷2=765。
核查:数值9、24、39、54、69、84、99、114、129、144,相邻差均为15。位置间隔3不能误当作数值公差。
一个有限递增等差数列,第4项是17,第10项是41,末项是81。求首项、项数与总和。
从第4项到第10项相隔10−4=6步,数值增加41−17=24,因此公差 d=24÷6=4。
第4项之前有3步,首项 a=17−3×4=5。末项81对应(81−5)÷4+1=20项,正整数且5+19×4=81,末项合法。
总和=(5+81)×20÷2=860。首项为5,项数为20。不能把“第4到第10共7项”误用成7个间隔。
“7、11、15、…、202”若宣称一直保持公差4,并恰好结束于202,条件是否一致?
不一致。202−7=195不能被4整除,195÷4不是整数,所以不存在这样的末项。最后一个不超过202的合法项是199,对应49项。遇到非法末项先指出条件矛盾,不把项数取整后继续假装202存在。
| 容易出错 | 正确判断 |
|---|---|
| 项数=(末−首)÷公差 | 这是间隔数,项数还要加1。 |
| 21项配成10对就结束 | 还剩中项;或用双排相加统一计算。 |
| 每3个位置抽1项,公差就是3 | 位置差3,数值差是3d。 |
| 删除后仍用首尾平均×项数 | 先核查剩余是否等差;可改求整体减删除部分。 |
| 算出的项数不是整数就取整 | 末项必须属于该数列;先检查条件。 |
解题顺序:定差 → 定位 → 数间隔再加1 → 核末项 → 配对求和。遇到删除与抽取,先在序号层找结构,再映射到数值层。
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相邻差固定,才能用等差求和。先看七、十一、十五、十九、二十三。
五项只有四个间隔。末项减首项,除以公差,最后还要加一。
把同一串数复制一遍,再倒过来。两排各自的和,都等于原和。
上下每列都是三十,共五列。两倍的原和是三十乘五,原和就是七十五。
奇数项也没关系。中间的十五,在两排各出现一次,所以没有漏项。
现在看七、十一,一直到二百零三,共五十项。删去第三、第六、第九项,依此类推。
位置每次跨三步,数值就增加三个四,也就是十二。不要把位置差当成数值差。
最后删除第四十八项,而不是第五十项。删除的十六个数,从十五到一百九十五,仍然等差。
原数列总和五千二百五十,删除部分的和一千六百八十。相减得三千五百七十。
剩余数列不再等差。先求整体,再减去有规律的部分,比硬套公式更可靠。
S班表示本项目的教学深度;A/S编排不代表佛山南海或任何机构已核实的官方分班课纲。