从1加到100的快速方法(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 。
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
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:
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
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
10 9 8 7 6
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 。
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 。
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
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
9 8 7 6 5
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 。
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:
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
【从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)】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
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
请注意 , 我们有10对 , 每对加起来为10 + 1 , 每列的总和为11 。
上面所有数字的总和是
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
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:
从1加到100的快速方法(将数字1加到100的几种技巧)
文章图片
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 。