1加到100(将数字1加到100的几种技巧)
有个流行的故事说,著名的数学家高斯有个懒惰的老师 。所谓的老师想让孩子们忙些,这样他就可以睡个午觉,因此他要求全班学生计算数字1加到100 。
高斯回答了他:5050 。算的非常快,老师怀疑是作弊的,高斯当然没有!手动1加到100是笨拙的,高斯发现了一个避免该问题的公式:

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让我们分享一些有关此结果的解释,并以直观的方式真正理解它 。对于这些示例,我们将添加1到10,然后查看它如何应用于1到100(或1到任何数字) 。
技术1:配对数字
配对数字是解决此问题的常用方法 。与其将所有数字写在单个列中,不如将它们环绕起来,如下所示:
1 2 3 4 5出现了一个有趣的模式:每列的总和为11 。随着上排数字的增加,下排数字的减少,每列总和保持不变 。
10 9 8 7 6
因为1与10(我们的n)配对,所以可以说每一列都有(n + 1) 。我们有几对?我们有2个相等的行,我们有n / 2对 。

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这就是上面高斯的公式 。
那奇数个项目呢?
啊,很高兴您提出来 。如果我们将数字1到9相加怎么办?我们没有偶数的项目要配对 。
让我们将数字1加上9,而不是从1开始,让我们从0开始计数:
0 1 2 3 4通过从0开始计数,我们得到一个"额外项目"(总共10个),因此我们可以得到偶数行 。但是,我们的公式看起来会有所不同 。
9 8 7 6 5
请注意,由于将0和9分到一组,所以每一列的总和为n(而不是像之前一样n + 1);我们在2行中有n +1个项,总计(n + 1)/ 2对(而不是在2行中有正好n个项,总共n / 2对) 。如果您插入这些数字,您将获得:
与以前的公式相同!相同的公式对奇数和偶数都有效!
技术2:使用两行
上面的方法有效,但是您对奇数和偶数的处理方式不同,需要分别处理 。那有没有更好的方法?有 。
让我们将它们写在两行中,而不是四处循环:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10请注意,我们有10对,每对加起来为10 + 1,每列的总和为11 。
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
上面所有数字的总和是

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但是我们只想要一行的总和,而不是两行 。因此我们将上面的公式除以2得到:
现在这很酷(就像数字行一样酷) 。它适用于奇数或偶数个相同的项目!
方法3:制作矩形
这是对旧配对解释的一种新方法 。不同的解释对不同的人更有效,而我倾向于更喜欢这一解释 。假设我们用豆子(用x表示),而不是写数字 。我们想将1粒豆加到2粒豆到3粒豆…一直到5粒豆 。

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当然,我们可以选择10或100粒豆子,但是5粒就可以了 。我们如何计算三角中的豆子数量?
好吧,总和显然是1 + 2 + 3 + 4 +5 。但是让我们以不同的方式来看待它 。假设我们镜像了三角形(镜像的豆我将使用" o"),然后将其翻转:
酷吧?变成了一个矩阵队伍 。看一下矩阵的底行,它有5个x和1个 o 。上一行减少了1个x(总计4个)和增加了1个o(总计2个) 。就像配对一样,一侧在增加,而另一侧正在减少 。
现在进行解释:我们总共有多少个豆子?好吧,这就是矩形的面积 。
我们有n行(我们没有更改矩形中的行数),我们的集合的宽度为(n + 1)个单位,因为1个" o"与所有" x"都配对了 。

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请注意,这一次,我们不在乎n是奇数还是偶数,总面积公式相同 。如果n为奇数,则每行中的项目数为偶数(n + 1) 。
但是,当然,我们不希望总面积(x和o的数量),而只想要x的数量 。由于我们将x加倍以获得o,因此x本身仅占总面积的一半:
我们又回到了原始公式 。同样,三角形中x的数量= 1 + 2 + 3 + 4 + 5,或1到n的总和 。
技术4:平均化
我们都知道
平均数 = 总数 / 个数我们可以重写为
总数=平均数*个数因此,让我们计算总和 。如果我们有100个数字(1…100),那么显然我们有100个项目 。
要获得平均值,请注意所有数字均等分布 。对于每个大数字,另一端都有一个小数字 。让我们看一小集:
1 2 3平均值是2 。2已经在中间,1和3"抵消",所以它们的平均值是2 。
对于偶数个项目
1 2 3 4平均介于2到3之间为2.5 。
请注意,在两种情况下,平均值的最左一侧是1,而最右一侧为n 。因此,我们可以说整个集合的平均值实际上只是1和n的平均值:(1 + n)/ 2 。
将其放入我们的公式中

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瞧!我们有第四种方式思考我们的公式 。
那为什么有用呢?
三个原因:
1)快速将数字相加可能对预测有用 。
请注意,公式扩展为:

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计算1加到1000 。假设您每天增加1个粉丝访问您的网站,1000天后您将有多少总访问者?由于1000的平方等于100万,我们将得到1000000 / 2 + 1000/2 = 500500的访问量 。
2)在其他地方出现这种将数字1加到n的概念,例如弄清楚的可能性 。牢牢掌握此公式将有助于您在许多方面进行理解 。
3)最重要的是,此示例显示了许多了解公式的方法 。也许您喜欢配对方法,也许您更喜欢矩形技术,或者还有另一种适合您的解释 。当您不了解时,请不要放弃 -尝试找到另一个可行的解释 。
最后祝你学习数学快乐!
【将数字1加到100的几种技巧 1加到100】
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