小学数学《数列求和》练习题(含答案)
【例1】 找找下面的数列有多少项? (1)2、4、6、8、……、86、98、100 (2)1、3、5、7、……、87、89、91 (3)3、4、5、6、……、76、77、78 (4)4、7、10、13、……、40、43、46 (5)2、6、10、14、18、……、82、86
分析:(1)我们都知道:1、2、3、4、5、6、7、8、……、95、96、97、98、99、100 这个数列是100项,现在不妨这样去看:(1、2)、(3、4)、(5、6)、(7、8)、……、(95、96)、(97、98)、(99、100),让它们两两一结合,奇数在每一组的第1位,偶数在第2位,而且每组里偶数比奇数大,小朋友们一看就知道,共有100÷2=50组,每组把偶数找出来,那么原数列就有50项了。
(2)配组:(1、2)、(3、4)、(5、6)、(7、8)、……、(87、88)、(89、90)、(91、92),1—92有92项,每组2项,那么可以得到92÷2=46组,所以原数列有46项。
(3)连续的自然数列,3、4、5、6、7、8、9、10…… ,对应的是这个数列的第1、2、3、4、5、6、7、8、…… ,发现它的项数比对应数字小2,所以78是第76项,那么这个数列就有76项。对于连续的自然数列,它们的项数是:末项 — 首项 + 1 。
(4)配组:(4、5、6)、(7、8、9)、(10、11、12)、(13、14、15)、……、(46、47、48),注意等差是3 ,那么每组有3个数,我们数列中的数都在每组的第1位,所以46应在最后一组第1位,4到48有48-4+1=45项,每组3个数,所以共45÷3=15组,原数列有15组。当然,我们还可以有其他的配组方法。
(5)22项.
对于一个等差数列的求和,在许多时候我们不知道的往往是这个数列的项数。这种找项数的方法在学生学习了求项数公式后,也许稍显麻烦,但它的思路很重要,对于以后学习数论知识有较多的帮助。希望教师能帮助孩子牢固掌握。
【例2】 计算下列各题:
(1)2+4+6+…+96+98+100 (2)2+5+8+…+23+26+29
分析:(1)这是一个公差为2的等差数列,首项是2,末项是100,项数为50。 所以:2+4+6+…+96+98+100=(2+100)×50÷2=2550
(2)这是一个公差为3,首项为2,末项为29,项数是10的等差数列。 所以:2+5+8+…+23+26+29=(2+29)×10÷2=155
其实在这里,我们还有一个找项数的公式。那么让我们一起从等差数列的特性来找找吧!
【例3】 你能找出几个等差数列的特征?从你的结果中,你能找到等差数列求项数的公式么?
分析:我们都知道,所谓等差数列就是:从第二项开始,每一项与它前一项的差都相等,那么我们可以得到:
第2项=首项+公差 = 首项+公差×1
第3项=第2项+公差= (首项+公差)+公差=首项+公差×2 第4项=第3项+公差= (首项+公差×2)+公差=首项+公差×3 第5项=第4项+公差= (首项+公差×3)+公差=首项+公差×4 第6项=第5项+公差= (首项+公差×4)+公差=首项+公差×5 …… 第n项=首项+公差×(n-1) ……
末项=首项+公差×(项数—1) 末项—首项=公差×(项数—1) 项数=(末项—首项)÷公差+1
通过上面的分析,我们还可以发现: 第4项-第3项 =公差×1 第5项-第3项 =公差×2 第6项-第3项 =公差×3 第6项-第2项 =公差×4
第n项-第3项 =公差×(n-3) 第n项-第m项 =公差×(n-m) ,(n>m)
由此,我们便得到了,等差数列的求项数公式和其它一些公式关系,大家不要死记硬背,一定要理解运用。
【例4】 找下列数列中的项:
(1)3、5、7、9、11、13、15、…… ,这个数列有多少项?它的第102项是多少? (2)0、4、8、12、16、20、…… ,它的第43项是多少?
分析:(1)它是一个无限数列,所以项数有无限多项。 第n项=首项+公差×(n-1),所以,第102项=3+2×(102-1)= 205 ;
(2)第43项=0+4×(43-1)= 168 。
【例5】 (1)已知等差数列2、5、8、11、14 … ,问47是其中第几项?
(2)已知等差数列9、13、17、21、25、 … ,问93是其中第几项?
分析:(1)首项=2 ,公差=3 ,我们可以这样看:2、5、8、11、14 … 、47 , 那么这个数列有:n=(47-2)÷3+1=16 ,(熟练后,此步可省略),即47是第16项 。 其实求项数公式,也就是求第几项的公式。
(2)n=(93-9)÷4+1=22 。
【例6】 (1)如果一等差数列的第4项为21,第6项为33,求它的第8项. (2)如果一等差数列的第3项为16,第11项为72,求它的第6项.
分析:要求第8项,必须知道首项和公差。
第6项-第4项=(6-4)×公差 ,所以 ,公差= 6 ; 第4项=首项+3×公差 ,21=首项+3×6 ,所以,首项=3 ; 第8项=首项+7×公差=45 。
(2)公差=7,首项=2,第6项=37。
【例7】 计算各数列的和: (1)3+4+5+…+99+100 (2)4+8+12+…+32+36 (3)65+63+61+…+5+3+1
分析:(1)项数:(100-3)÷1+1=98 ; 和:(3+100)×98÷2=5047 ;
(2)项数:(36-4)÷4+1=9 ;和:(4+36)×9÷2=20×9=1800 ; (3)项数:(65-1)÷2+1=33 ;和:(1+65)×33÷2=33×33=1089 。
题目做完以后,我们再来分析一下,(2)题中的等差数列有9项,中间一项即第5项的值是20,而和恰等于20×9,(3)题中的等差数列有33项,中间一项即第17项的值是33,而和恰等于33×33,其实,这并不是偶然的现象,关于中项有如下定理:
对于任意一个项数为奇数的等差数列,中间一项的值等于所有项的平均数,也等于首相与末项和的一半;或者换句话说,各项和等于中间项乘以项数。
这个定理称为中项定理.
【例8】 建筑工地有一批砖,码成如右图形状,最上层两块砖,第2层6块砖,第3层10块砖…,依次每层都比其上面一层多4块砖,已知最下层2106块砖,问中间一层多少块砖?这堆砖共有多少块?
分析:如果我们把每层砖的块数依次记下来,2,6,10,14,… 容易知道, 是一个等差数列。2106是第n=(2106-2)÷4+1=527层,中间一层是第
(527+1)÷2=264层,那么中间一层有:2+(264-1)×4=1054块,这堆砖共有:1054×527=555458(块)。
【例9】 (1+3+5+……+1997+1999)一(2+4+6+……1996+1998)
分析:法1:第一个数列的项数1000,第二个数列的项数为999, 利用求和公式得:(1+1999)×1000÷2-(2+1998)×999÷2=1000 。
方法2: 第一个括号内共有1000个数,第二个括号内有999个数。把1除外,第一个括号内的各数依次比第二个括号里相应的数大1,因此可简捷求和。 原式=1+(3-2)+(5-4)+……+(1999-1998)
=l+1+1+……+1 (共1000个1)=1000
【例10】 计算4000-5-10-15-…-95-100。
分析:通过观察可知,题目中的减数可以组成等差数列,所以,可先求这些减数的和,再从被减数中减去这个和。
4000-5-10-15-…-95-100=4000-(5+10+15+…+95+100)=4000-(5+100)×(20÷2)=4000-1050=2950
小结:当一个数连续减去几个数,这些减数能组成等差数列时,可以先求这些减数的和,再从被减数中减去这个和。
【例11】 把自然数按下面形式排列,它的第一行是1、2、4、7、11……那么第一行的第100个数是几? 1,2,4,7,1l,…… 3,5,8,12,…… 6,9,13, …… 10,14,…… 15, …… ……
分析:观察上面数的排列规律,从右上方到左下方看斜行,依次是1,(2,3),(4,5,6),(7,8,9,10),……各斜行数的个数顺次是1,2,3,4,……所以第一行的第100个数,正好是第100个斜行的第一个数。可见只要求出前99个斜行共有多少个数即能使问题解决。 (1+2+3+……+98+99)+1 =(1+99)×99÷2+1=4951 。
【附1】 求100以内除以3余2的所有数的和。
分析:100以内除以3余2的数为2、5、8、11、……98公差为3的等差数列,首先求出一共有多少项,(98-2)÷3+1=33 ,再利用公式求和 (2+98)× 33÷2=1650 。
那么,你能找找以下数列的规律么?
(1)除以3余1的所有数。 (2)整除3所有数。
(3)除以5余2的所有数。 (4)除以5余1的所有数。 (5)除以6余2的所有数。 说说其中的规律!
【附2】 100个连续自然数(按从小到大的顺序排列)的和是8450,取出其中第1个,第3个…第99个,再把剩下的50个数相加,得多少?
分析:法1:要求和,我们可以先把这50个数算出来.
100个连续自然数构成等差数列,且和为8450,则:首项+末项=8450×2÷100=169,又因为末项比首项大99,所以,首项=(169-99)÷2=35.因此,剩下的50个数为:36,38,40,42,44,46…134.这些数构成等差数列,和为(36+134)×50÷2=4250.
法2:我们考虑这100个自然数分成的两个数列,这两个数列有相同的公差,相同的项数,且剩下的数组成的数列比取走的数组成的数列的相应项总大1,因此,剩下的数的总和比取走的数的总和大50,又因为它们相加的和为8450.所以,剩下的数的总和为(8450+50)÷2=4250.
【附3】把210拆成7个自然数的和,使这7个数从小到大排成一行后,相邻两个数的差都是5,那么,第1个数与第6个数分别是多少?
分析:由题可知:由210拆成的7个数必构成等差数列,则中间一个数为210÷7=30,所以,这7个数分别是15、20、25、30、35、40、45.即第1个数是15,第6个数是40.
1.求首项是5,末项是93,公差是4的等差数列的和。 解答:(93-5)÷4+1=23 , (93+5)×23÷2=1127
2.求首项是13,公差是5的等差数列的前30项的和。 解答:13+5×(30-1)=158 , (13+158)×30÷2=2565
3.某剧院有20排座位,后一排都比前一排多2个座位,最后一排有70个座位,这个剧院一共有多少个座位?
解答:1020个座。
4.某建筑工地堆放着一些钢管,最上面一层有3根,最下面一层有29根,而且下面的每一层比上面的一层多2根,这些钢管一共多少根? 解答:224根。
5.巧算下题:5000-2-4-6-…-98-100