计算与数列 · 方法讲解

等差数列与倒序相加

把变化配成不变,先数清项数。

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01

奇数项,也能完整地配对

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

3691215

相邻差为3,共5项;目标是求 S=3+6+9+12+15。

演示结论

45

五列各为18,两排合计90。

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。

02

学习目标与必要前置

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。

学完能做什么

  • 判断相邻差是否固定,说明省略号所代表的规则。
  • 用间隔数推导通项、项数,并核查末项。
  • 解释倒序相加为何对奇数项也成立。
  • 把等间隔位置的抽取、删除转化为新的等差数列。

先会这些

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。

03

三条公式,来自同一个间隔模型

先确认:每一步都加同一个数

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:

ak = a+(k−1)d

于是 b=a+(n−1)d。当 d≠0 时:

n = (b−a)÷d+1

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。

把同一串数倒过来,再加一次

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:

2S = n(a+b),S = (a+b)×n÷2

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。

04

完整例题:先定位,再求和

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。

  1. 确定项数:(65−5)÷3=20个间隔,因此共21项。末项核查:5+20×3=65。
  2. 倒序相加:正序5、8、…、65,倒序65、62、…、5,每列和70,共21列,2S=70×21。
  3. 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。

例题二 · S班结构变式:等间隔删除

7、11、15、…、203,删去第3、6、9、…项,求余下各项之和

  1. 数清原串:公差4,项数(203−7)÷4+1=50,总和(7+203)×50÷2=5250。
  2. 先列删去的序号:3、6、9、…、48。因为48是50以内最大的3的倍数,删16项;第50项203并未被删。
  3. 把序号换成数值:第3项为7+2×4=15;第48项为7+47×4=195。相邻被删位置相差3,所以对应数值相差3×4=12。删去的数是15、27、39、…、195,仍是等差数列。
  4. 求删去部分:(15+195)×16÷2=1680。
  5. 补集求和:余下和=5250−1680=3570。

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。

为什么“每隔固定位置抽取”仍等差?

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。

05

迁移练习

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。

练习一 · 只保留某类位置

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?

展开完整解析

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。

练习二 · 由两项反推整串

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。

展开完整解析

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。

边界追问 · 末项能随便写吗?

“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?

展开判定依据

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。

06

易错对照与简要回顾

检查的不只是算术,还有条件
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。

07

逐章回看

文字稿默认展开。点击章节标题,定位到视频中的对应讲解。

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。

08

学习与图示说明

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。

五项配对演示与50项删除例题分别计算;格子表示项,不表示数值大小。

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