高斯求和德国着名数学家高斯幼年时代聪明过人,上学时,有一天老师出了一道题让同学们计算:1+2+3+4+⋯+ 99+100=老师出完题后,全班同学都在埋头计算,小高斯却很快算出答案等于5050。高斯为什么算得又快又准呢原来小高斯通过细心观察发现:1+100=2+99=3+98=⋯= 49+52=50+51。1~100 正好可以分成这样的50 对数,每对数的和都相等。于是,小高斯把这道题巧算为( 1+100)× 100÷2=5050。小高斯使用的这种求和方法,真是聪明极了,简单快捷,并且广泛地适用于“等差数列 ”的求和问题。若干个数排成一列称为数列 ,数列中的每一个数称为一项,其中第一项称为首项 ,最后一项称为 末项 。后项与前项之差都相等的数列称为等差数列 ,后项与前项之差称为公差 。例如:(1)1,2,3,4,5,⋯, 100;(2)1,3,5,7,9,⋯, 99;( 3)8,15,22, 29,36,⋯, 71。其中( 1)是首项为1,末项为 100,公差为1 的等差数列;(2)是首项为1,末项为99,公差为 2 的等差数列;(3)是首项为8,末项为 71,公差为 7 的等差数列。由高斯的巧算方法,得到等差数列的求和公式:和=(首项 +末项)×项数÷2。]例 1 1+2+3+⋯+ 1999=分析与解 :这串加数1,2,3,⋯, 1999 是等差数列,首项是1,末项是 1999,共有 1999个数。由等差数列求和公式可得原式 =( 1+1999)× 1999÷2=1999000。注意:利用等差数列求和公式之前,一定要判断题目中的各个加数是否构成等差数列。例 2 11+12+13+⋯+ 31=分析与解 :这串加数11,12,13,⋯, 31 是等差数列,首项是11,末项是 31,共有 31-11+1=21(项)。原式 =(11+31)× 21÷2=441。在利用等差数列求和公式时,有时项数并不是一目了然的,这时就需要先求出项数。根据首项、末项、公差的关系,可以得到项数 =(末项 -首项)÷公差 +1,末项 =首项 +公差×(项数 -1)。例 3 3+7+11+⋯+ 99=分析与解 :3,7, 11,⋯, 99 是公差为 4 的等差数列,项数 =(99-3)÷ 4+1=25,原式 =(3+99)× 25÷2=1275。例 4 求首项是 25,公差是 3 的等差数列的前40 项的和。解:末项 =25+3×( 40-1)= 142,和=(25+142)× 40÷2= 3340。利用等差数列求和公式及求项数和末项的公式,可以解决各种与等差数列求和有关的问题。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...