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第十一讲 整数数列计算
在三年级的时候我们已经学习了有关等差数列的知识, 如等差数列2,5,8,11,14,17,⋯.在等差数列中,称每一个数为一个项,第一个数2为首项,最后一个数称为末项,数列中所有数的个数称为项数,相邻两项差3,3称为公差.
你们还记得等差数列的首项、末项、公差、项数以及数列和该怎么求吗?
第m项和第n项相差 个公差(m>n);
项数公式: ;
求和公式: ;
项数为奇数时有: .
在涉及到等差数列的整数数列计算中,我们常用到“分组配对”的思想.事实上,“分组配对”不仅在等差数列中用得到,在很多与数列计算相关的问题中也能够发挥作用.
例题1
计算: .
「分析」算式中的符号是加减交替的,几个符号为一个周期?能不能由此找到计算的捷径呢?
练习1
计算: .
例题2
计算:
「分析」算式中的符号是加减交替的,几个符号为一个周期?能不能由此找到计算的捷径呢?最后一组是否包含4、3、2、1这4个数呢?
练习2
计算:
除了等差数列,还有多种整数数列,其中,平方数列就是非常常见的一种.
乘法是加法的简便运算,例如我们可以把 简写为 .乘方是乘法的简便运算,例如我们可以把 简写为 ,读作“6的5次方”.再举几个例子: 可以记为 ,读作“10的2次方”或“10的平方”; 可以记为 ,读作“10的3次方”或“10的立方”; 可以记为 ,读作“10的4次方”.对于字母代表的数也有同样的表示方法,例如 , 等.
已知平方差公式: (把等式右边的乘法运算采用乘法分配律拆开即可得等式左边算式,大家可以试试).
可以用如下一句话来解释平方差公式:两个数的平方差等于它们的和乘以差,简记为“平方差等于和乘差”.
例题3
已知平方差公式: .
计算:(1) ;
(2) ;
(3) .
「分析」对于 我们可以写为 ,是不是整个算式中的数都可以这样转化呢?
练习3
计算: .
本讲一开始的漫画中,幸存下来的是羊还是狼呢?故事中的 和 是我们新定义的运算符号,这类定义新运算的问题我们以前没有遇到过.在这类问题中,新引入的运算符号代表新的含义,而且在不同的题目中,符号代表的含义不一样.
例题4
规定运算“@”为: .计算: .
「分析」算式中涉及到两次“@”运算,那么应该先算哪一个呢?
练习4
规定运算 为: ,计算:(1) ;(2) .
例题5
计算: .
「分析」算式中的符号是加减交替的,几个符号为一个周期?能不能由此找到计算的捷径呢?
例题6
计算:
「分析」算式是一加一减的形式,能不能把两对乘积分成一组?各组之间有什么关系呢?
课堂内外
平方和公式
计算平方数列求和,往往需要用到“平方和公式”:
平方和公式的推导过程需要综合运用到等差数列和整数裂项的知识.
平方数列求和:
=
其中,等差数列
;………………………………………………①
剩下的部分 则是最基本的整数裂项,我们进行如下操作:
…………
相加,等号右边除了最大项与最小项外,中间的所有项都加减抵消了,因此就有:
= ,
所以, = …………………②
② 减 ①,得平方和公式:
=
=
=
=
作业
1. 计算: .
2. 计算:(1) ;(2) .
3. 计算: .
4. 规定运算“∗”为: .计算 .
5. 计算:
.
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