1+2+3+…+n 的求和公式:数学中的优雅

招生计划 2025-01-04 10:25:25

在数学领域,1+2+3+…+n 的求和公式是一个简洁而优雅的等式,揭示了求取从 1 到 n 的所有自然数之和的简便方法。这个公式在各种数学应用中发挥着至关重要的作用,从简单的加法到复杂的高级计算。

1+2+3+…+n 的求和公式:数学中的优雅1+2+3+…+n 的求和公式:数学中的优雅


理解公式

1+2+3+…+n 的求和公式为:

``` S = n(n+1) / 2 ```

其中:

S 是求和结果 n 是自然数的个数

推导公式

这个公式的推导依赖于数学归纳法。对于 n = 1,公式显然成立,因为 1 = 1(1+1) / 2。假设对于 n = k,公式成立,即:

``` S(k) = k(k+1) / 2 ```

对于 n = k+1,我们有:

``` S(k+1) = S(k) + k+1 ```

代入 S(k),得到:

``` S(k+1) = k(k+1) / 2 + k+1 ```

化简后,得到:

``` S(k+1) = (k+1)(k+2) / 2 ```

因此,由数学归纳法,公式对于所有自然数 n 都成立。

应用

1+2+3+…+n 的求和公式在数学和科学中有着广泛的应用。它被用于:

计算三角形数和正方形数 评估级数和积分 解决组合和排列问题 理解概率和统计学概念

现实世界的示例

在现实世界中,1+2+3+…+n 的求和公式有许多应用。例如:

计算从 1 数到 100 所需的时间(假设每次计数需要 1 秒):时间 = 100(100+1) / 2 / 60 / 60 ≈ 3 小时 20 分钟 确定参加一次会议的总人数,其中每张桌子最多可坐 4 人,共有 6 张桌子:人数 = 4(6) = 24 人

结论

版权声明:本文内容由互联。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发 836084111@qq.com 邮箱删除。