小学奥数讲座(一)
2.从1开始连续n个自然数的平方和的计算公a式:1+2+3+?+(n-2)+(n-1)+n=3.平方差公式:a-b=(a+b)×(a-b)。 【典型问题】 1.已知a=
2?3?111??1992
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1×n×(n+1)×(2n+1)。 6,b=
2?3?111??199?110012?13?1A197?1198?A,试比较a、b的大小。
【分析与解】a=
2?3?111??198?,b=,其中A=99,B=99+
11111,因为A<B,所以98+>98+,100AB??98?1B13?4???11198?1A13?4???11198?1B97+
1198?A<97+
1198?B,96+>96+
97?11198?B,??,2+>2+,
所以有a<b。 【2】试求
2?3?4???111112013+
1?1?3?11114???1的和?
112013【分析与解】记x=
3?4?11??12013,则题目所要求的等式可写为:
1+2?x111?1?x,而
1+2?x11?11?x=
11?x+=1,所以原式的和为1。 2?x2?x【评注】上面补充的两例中体现了递推和整体思想。 【3】试求1+2+3+4+?+97+98+99+100的值?
【分析与解】方法一:利用等差数列求和公式,(首项+末项)×项数÷2=(1+100)×100÷2=5050。 方法二:倒序相加,1+2+3+4+5+?97+98+99+100 100+99+98+97+96+?4+3+2+1,
上下两个数相加都是101,并且有100组,所以两倍原式的和为101×100,那么原式的和为10l×100÷2=5050。 方法三:整数裂项(重点)
1+2+3+4+?4+100=(1×2+2×2+3×2+4×2+?+100×2)÷2
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=[1×2+2×(3-1)+4×(5-3)+?+100×(101-99)]÷2
=(1×2+2×3-1×2+3×4-2×3+4×5-3×4+?+100×101-99×100)÷2=100×101÷2=5050。 【4】试求l×2+2×3+3×4+4×5+5×6+?+99×100。 【分析与解】方法一:整数裂项
l×2+2×3+3×4+4×5+5×6+?+99×100=(1×2×3+2×3×3+3×4×3+4×5×3+5×6×3+?+99×100×3)÷3=[1×2×3+2×3×(4-1)+3×4×(5-2)+4×5×(6-3)+5×6×(7-4)+?+99×100×(101-98)]÷3=99×100×101÷3=33×101×100=3333×100=333300 方法二:利用平方差公式1+2+3+4+?+n=
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n?(n?1)?(2n?1),
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l×2+2×3+3×4+4×5+5×6+?+99×100=1+l+2+2+3+3+4+4+5+5+?+99+99 =1+2+3+4+5+?+99+1+2+3+4+5+?+99=
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99?100?19999?100+=328350+4950=333300。
26【5】计算下列式子的值:0.1×0.3+0.2?0.4+0.3×0.5+0.4×0.6+?+9.7×9.9+9.8?10.0。
【分析与解】这个题看上去是一个关于小数的问题,实际上我们可以先把它们变成整数,然后再进行计算,即
先计算1×3+2?4+3×5+4?6+?+97?99+98×100,再除以100。
方法一:再看每一个乘法算式中的两个数,都是差2,于是我们容易想到裂项的方法。 0.1×0.3+0.2?0.4+0.3×0.5+0.4×0.6+?+9.7×9.9+9.8?10.0 =(1×3+2×4+3×5+4×6+?+97×99+98×100)÷100
=[(l×2+1)+(2×3+2)+(3×4+3)+(4×5+4)+?+(97×98+97)+(98×99+98)]÷100 =[(1×2+2×3+3×4+4×5+?+97×98+98×99)+(1+2+3+4+?+97+98)]÷100 =(×98×99×100+×98×99)÷100=3234+48.51=3282.51 方法二:可以使用平方差公式进行计算。
0.1×0.3+O.2×0.4+0.3×0.5+0.4×0.6+?+9.7×9.9+9.8×10.0 =(1×3+2×4+3×5+4×6+?+97×99+98×l00)÷100 =(1-1+2-1+3-1+4-1+5-1+?+99-1)÷100 =(1+2+3+4+5+?+99-99)÷100 =(
1×99×100×199-99)÷100 61
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1312=16.5×199-0.99=16.5×200-16.5-0.99=3282.51
【评注】首先,我们要清楚数与数之间是相通的,小数的计算与整数的计算是有联系的。下面简单介绍一下整数裂项。
1×2+2×3+3×4+?+(n-1)×n=×[1×2×3+2×3×3+3×4×3+?+(n-1)×n×3]=×{1×2×3+2×3×(4-1)+3×4×(5-2)+?+(n-1)×n[n+1-(n-2)]}=×[1×2×3-2×3×1+2×3×4-3×4×5+?-(n-1)×n×(n-2)+(n-1)×n×(n+1)]=×(n-1)×n×(n+1) 【6】计算下列式子的值:24×(【分析与解】虽然很容易看出
111111++?+)-(2+22+?+22)。 2?34?520?2111?21?2???10213131313111111111=-,=-,=-,可是再仔细一看,并没有什么2?3234?545n?(n?1)nn?1效果,因为这不像分数裂项那样能消去很多项。我们再来看后面的式子,每一项的分母容易让我们想到公式
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1+2+3+?+n=
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116×n×(n+1)×(2n+1),于是我们又有22=。 26n?(n?1)?(2n?1)1?2?···?n减号前面括号里的式子有10项,减号后面括号里的式子也恰好有10项,是不是“一个对一个”呢? 24×(
111111++?+)-(2+22+?+22) 2?34?520?2111?21?2???102111111++?+)-6×(++?+) 2?34?520?211?2?32?3?510?11?21111111++?+)-24×(++?+) 2?34?520?212?4?34?6?520?22?21111111-)+(-)+?+(-)]
2?32?4?34?54?6?520?2120?22?21=24×(=24×(
=24×[(=24×(
111111160++?+)=6×(++?+)=6×(1-)=
1?22?311112?44?620?2210?11111111112++?+++)+(+++?23234201320112013201220132013【7】计算下列式子的值:(1++(+
11111111122
++)+(+++?+++)+?+
34520132011201320122013201320132011201320122013201311111111222
++)+(+)+()+(1+++?
23201320112013201220132013201320122013201320132013111++)
201320112013201220132013【分析与解】显然直接求解难度很大,我们试着看看是否存在递推的规律。
显然1+1=2;(1+)+()+(1+)=4;(1++)+(+)+()+(1++)=6; (1+++
12131211111212111)+(++)2+(+)+()+(1+++)=8;?? 423434423412111111111122+?+++)+(+++?+++)+32342013201120132012201320132013201120132012201320132
122
122
1212132
12132
132
1213所以,(1++((
11111111122
+++?+++)+?+(++)+3452013201120132012201320132013201120132012201320131111111122
+)+()+(1+++?+++)=20132013×
232013201220132013201320132013201120132012201320132=40264026。 【习题】
计算17×18+18×19+19×20+?+29×30的值。
提示:可有两种方法,整数裂项,利用1到n的平方和的公式。 答案:(29×30×31-16×17×18)÷3=29×10×31-16×17×6=7358。
第3讲 多位数的运算
【内容概述】
多位数的运算,涉及利用999···999???????=10-1,提出公因数,递推等方法求解问题。
k个9k
【典型问题】
一、999···999???????=10-1的运用
k个9k
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在多位数运算中,我们往往运用999···999???????=10-1来转化问题;如:333···333???????×59049。
k个92013个3k
我们把3转÷×3?3?··333化为99?9?··9993,于是33?3?··33359049=(999···999???·?????·?????·?????????÷3)×
2013个32013个92013个32013个959049=999···999???????×59049÷3=(1000···000???????-1)×19683=19683×1000···000???????-19683
2013个92013个02013个0=19683000···000???????-19683=19682999···999???????80317
2013个02008个9【1】计算666···666???????×9×333···333???????的乘积是多少?
2009个62013个3k
【分析与解】我们可以把666···666???????或333···333???????改写成999···999???????=10-1的形式,但是为了简便计算
2009个62013个3k个9多位数的减法,我们改写这个多位数。
666···66600···000???????×9×333···333???????=333···333???????×2×3×999···999???????=1999···999???????8×(10???????-1)
2009个62013个32009个32013个92008个92013个0=1999···999???????8×1000···000???????-1999···999???????8=1999···999???????8 ???????8000···000???????-1999···9992008个92013个02008个92008个92013个02008个9=1999···999???????79998000···000???????2。
2008个92008个0【2】计算111···111???????-222···222???????=A×A,求A。
2014个11007个2【分析与解】此题的显著特征是式子都含有111···111???????,从而找出突破口。
n个1111···111???????-222···222???????=111···111???????000···000???????-111···111???????=111···111???????×(1000···000???????-1)
2014个11007个21007个11007个01007个11007个12
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1007个0=111···111???????×999···999???????=111···111???????×111···111???????×3×3=(111···111???????×3)=A。
1007个11007个91007个11007个11007个1所以,A=333···333???????。
1007个3【3】计算666···666???????×666···666???????×25的乘积数字和是多少?
2014个62013个6【分析与解】我们还是利用999···999???????=1000···000???????-1来简便计算,但是不同于上式的是不易得出凑成
k个9k个0999···999???????,于是我们就创造条件使用:
k个9666···666???????×666···666???????×25=(6×111···111???????)×(6×111···111???????)×25
2014个62013个62014个12013个1=4×111···111???????×9×111···111???????×25=111···111???????×999···999???????×100
2014个12013个12013个12014个9=111···111???????×(1000···000???????-1)×100=(111···111???????000···000???????-111···111???????)×100
2013个12014个02013个12014个02013个1=111···111???????09888···888???????900
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