Tilføjelse af tallene fra 1 til n

Heltal er heltal uden brøker eller decimaler. Hvis en matematikopgave kræver, at du summerer et antal heltal fra 1 til en given værdi N, er det ikke nødvendigt at tilføje hver værdi manuelt. Brug i stedet ligningen for at spare tid og kræfter (N(N + 1)) / 2, hvor N repræsenterer det højeste tal i serien.

Trin

Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 1
1. Definer det største heltal som N. Når man lægger heltal fra 1 til et givet tal N, du skal definere N selv som et positivt heltal. N er et heltal og kan derfor ikke være en decimal eller brøk. N må heller ikke være negativ.
  • Lad os som et eksempel sige, at vi vil tilføje alle heltal fra 1 til 100. I dette tilfælde er 100 værdien for N, fordi dette er det sidste tal i vores serie, eller med andre ord, det største tal i tilføjelsen.
Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 2
2. Multiplicer N(N + 1) og divider med 2. Når du har defineret værdien af ​​N, skal du anvende denne værdi på ligningen (N(N + 1))/2. Denne ligning finder summen af ​​alle heltal mellem 1 og N.
  • I vores eksempel udfylder vi 100, værdien for N, i ligningen. (N(N + 1))/2 bliver så (100 (100 + 1))/2.
  • Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 3
    3. Beregn svaret. Den endelige værdi af denne ligning er summen af ​​alle tal mellem 1 og N.
  • Lad os løse dette eksempel.
  • (100(100 + 1))/2 =
  • (100(101))/2 =
  • (10100)/2 =
  • 5050. summen af ​​alle heltal fra 1 til 100 er 5050.
  • Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 4
    4. Forstå hvordan ligningen (N(N + 1))/2 er udledt. Tag et andet kig på eksempelproblemet. Opdel denne sekvens 1 + 2 + 3 + 4... + 99 + 100 i to grupper - fra 1 til 50 og en fra 51 til 100. Hvis du lægger det første tal i den første gruppe (1) til det sidste tal i den anden gruppe (100), får du 101. Du får det samme svar (101) ved 2 + 99, 3 + 98, 4 + 97, og så videre. Hvis vi lægger hvert tal i den første gruppe til dets tilsvarende tal i den anden gruppe, ender vi med 50 par tal med samme sum: 101. Så 50 x 101 = 5050, summen for heltal fra 1 til 100. Bemærk, at 50 er halvdelen af ​​100, og at 101 er 100 + 1. Faktisk gælder denne observation for summen af ​​ethvert positivt heltal - summeringen af ​​komponenterne kan opdeles i to grupper, og tallene i disse grupper kan tildeles hinanden på en sådan måde, at hvert par har den samme sum. Bemærk, at en ulige sekvens af heltal efterlader ét tal -- dette påvirker ikke det endelige svar.
  • Generelt kan vi sige, at for ethvert tal N er summen af ​​tallene fra 1 til N lig med (N/2)(N + 1). Den forenklede form af denne ligning er (N(N + 1))/2, ligningen for summen af ​​heltal.
  • Metode 1 af 1: Anden del: Brug summen af ​​1 til N til at finde summen af ​​to heltal

    Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 5
    1. Beslut om du vil tilføje inkluderende eller eksklusivt. Ofte er målet ikke at summere et interval af heltal fra 1 til et givet tal, men du vil blive bedt om at finde summen af ​​en serie af heltal mellem to heltal N1 og N2, hvor N1 > N2 og begge dele > at være 1. Processen for at finde denne sum er forholdsvis enkel, men før vi går i gang, skal vi beslutte, om summen er inklusive eller eksklusiv – med andre ord om N1 og N2 omfatter eller kun hele numrene imellem, fordi fremgangsmåden er lidt anderledes i disse tilfælde.
    Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 6
    2. For at bestemme summen af ​​heltal mellem to tal N1 og N2 vi bestemmer først summen af ​​hver værdi af N separat og trækker den fra. Generelt skal du blot trække summen af ​​den mindre N-værdi fra summen af ​​den større N-værdi for at finde svaret. Imidlertid, som nævnt ovenfor, er det vigtigt at vide, om denne tilføjelse er inkluderende eller eksklusiv. Inklusiv addition kræver, at du trækker 1 fra værdien af ​​N2 før du sætter det ind i ligningen, mens eksklusiv opregning kræver, at du trækker 1 fra værdien for N1.
  • Lad os sige bad om inklusive sum for at bestemme heltal mellem N1 = 100 og N2 = 75. Med andre ord skal vi finde summen af ​​sekvensen 75 + 76 + 77 ... + 99 + 100. For at gøre dette tager vi summen af ​​de heltal fra 1 til N1, og subtraher summen fra de heltal fra 1 til N2 - 1 (husk at vi tilføjer inklusive, så vi trækker 1 fra N2), og regn det ud sådan her:
  • (N1(N1 + 1))/2 - ((N2-1)((N2-1) + 1))/2 =
  • (100(100 + 1))/2 - (74(74 + 1))/2 =
  • 5050 - (74(75))/2 =
  • 5050 - 5550/2 =
  • 5050 – 2775 = 2275. Den inklusive sum af de heltal mellem 75 og 100 er 2275.
  • lad os nu eksklusiv begynde at tælle. Ligningen forbliver den samme, undtagen i dette tilfælde trækker vi 1 fra N1 i stedet for N2:
  • ((N1-1)((N1-1) + 1))/2 - (N2(N2 + 1))/2 =
  • (99(99 +1))/2 - (75(75 + 1))/2 =
  • (99(100))/2 - (75(76))/2 =
  • 9900/2 – 5700/2 =
  • 4950 – 2850 = 2100. Den eksklusive sum af de heltal mellem 75 og 100 er 2100.
  • Billede med titlen Sum de heltal fra 1 til N Trin 7
    3. Forstå hvorfor denne proces fungerer. Betragt summen af ​​heltal fra 1 til 100 som 1 + 2 + 3... + 98 + 99 + 100 og summen af ​​de heltal fra 1 til 75 som 1 + 2 + 3 ... + 73 + 74 + 75. Den inklusive sum af de heltal fra 75 til 100 betyder 75 + 76 + 77 ... + 99 + 100. Summen af ​​1-75 og 1-100 er den samme, indtil en med 75 --– på det tidspunkt stopper summen af ​​1-75 `stop` og summen af ​​1 - 100 fortsætter, med ... 75 + 76 + 77 ... + 99 + 100. Derfor, ved at trække summen af ​​heltal fra 1-75 fra summen af ​​heltal fra 1-100 tillader vi os at adskille summen af ​​heltal fra 75-100.
  • Men hvis vi tilføjer inklusive, skal vi bruge summen af ​​1-74 i stedet for summen af ​​1-75 for at sikre, at 75 er inkluderet i den endelige sum.
  • På samme måde bruger vi i eksklusiv addition summen af ​​1-99 i stedet for summen af ​​1-100 for at sikre, at 100 ikke er inkluderet i summen. Vi kan bruge summen af ​​1-75, fordi at trække denne sum fra summen af ​​1-99 udelukker tallet 75 fra vores endelige sum.
  • Tips

    • Resultatet er altid et heltal, fordi n eller n+1 er lige og kan derfor divideres med 2.
    • Kort sagt: SUM(1 til n) = n(n+1)/2
    • SUM(a til b)= SUM(1 til b) - SUM(1 til a-1).

    Advarsler

    • Selvom generaliseringer til negative tal ikke er særlig vanskelige, er denne forklaring begrænset til alle positive heltal N, hvor N er mindst 1.

    Оцените, пожалуйста статью