小学四年级奥数专题(三)高斯求和 例 5 在下图中,每个最小的等边三角形的面积是 12 厘米 2,边长是 1 根火柴棍
问:(1)最大三角形的面积是多少平方厘米
(2)整个图形由多少根火柴棍摆成
分析:最大三角形共有 8 层,从上往下摆时,每层的小三角形数目及所用火柴数目如下表: 由上表看出,各层的小三角形数成等差数列,各层的火柴数也成等差数列
解:(1)最大三角形面积为 (1+3+5+…+15)×12 =[(1+15)×8÷2]×12 =768(厘米 2)
(2)火柴棍的数目为 3+6+9+…+24 =(3+24)×8÷2=108(根)
答:最大三角形的面积是 768 厘米 2,整个图形由 108 根火柴摆成
例 6 盒子里放有三只乒乓球,一位魔术师第一次从盒子里拿出一只球,将它变成 3 只球后放回盒子里;第二次又从盒子里拿出二只球,将每只球各变成 3 只球后放回盒子里……第十次从盒子里拿出十只球,将每只球各变成 3 只球后放回到盒子里
这时盒子里共有多少只乒乓球
分析与解:一只球变成 3 只球,实际上多了 2 只球
第一次多了 2 只球,第二次多了 2×2 只球……第十次多了 2×10 只球
因此拿了十次后,多了 2×1+2×2+…+2×10 =2×(1+2+…+10) =2×55=110(只)
加上原有的 3 只球,盒子里共有球 110+3=113(只)
综合列式为: (3—1)×(1+2+…+10)+3 =2×[(1+10)×10÷2]+3=113(只)
练习 3 1
计算下列各题: (1)2+4+6+…+200; (2)17+19+21+…+39; (3)5+8+11+14+…+50; (4)3+10+17+24+…+101
求首项是 5,末项是 93,公差是 4 的等差数列的和
求首项是 13,公差是 5 的等差数列的前 30 项的