超越高斯!!!你不知道的冷知识

我们都做过这样一个问题:“1+2+3+……+100=?”相信很多人都能给出这个问题的快速解法:“”。这种方法我们一般称之为“倒序相加法”,传闻是数学王子高斯在小学时给出的。相信很多朋友在感叹高斯的聪明才智时也会唏嘘,为何我们中国就没有这样的数学家?其实不然,早在高斯300年前,我国就有数学家创造了这种方法,而且研究的远比高斯深入。

高斯原名约翰·卡尔·弗里德里希·高斯,出生于1777年,被认为是世界上最重要的数学家之一,享有“数学王子”的美誉。据说高斯在9岁时就展现出了他惊人的才智和天赋,当时他的小学老师在黑板上给出了这样一个问题:计算从1到100这100个自然数之和(具体加到多少存在争议)。

超越高斯!!!你不知道的冷知识

数学王子高斯

高斯所使用的方法是:将第1个数字与最后1个数字相加、第2个数字与倒数第2个数字相加……以此类推,可以得到50对101,所以101×50=5050便是答案。将这种方法推广到一般的等差数列,就可以得到“倒序相加法”,进而得到等差数列前n项和的求和公式“”。因此,很多同学在学习“倒序相加法”时都会以为这是高斯发明的(小编相信各位的数学老师也是这样介绍的)。

超越高斯!!!你不知道的冷知识

南宋数学家杨辉

13世纪的南宋时期,数学家杨辉曾对我国著名的数学《九章算术》进行了详细的注解,并成书《详解九章算法》。其中记载了这样一个问题:“今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安三千里。良马初日行一百九十三里,日增一十三里,驽马初日行九十七里,日减半里。良马先至齐后还迎驽马,问几何日相逢及各行几何?

超越高斯!!!你不知道的冷知识

大意是说:现在有一匹良马和一匹驽马从长安出发到齐国,良马第一天走193里,以后每天比前一天多走13里;驽马第一天走97里,以后每天比前一天少走0.5里。良马先到齐国,再原路返回去迎接驽马,问几天后它们相遇?相遇时各走了多少路程?要解决这个实际问题,最关键的就是推导出等差数列的求和公式,即“1+2+3+……+100”的终极版。

超越高斯!!!你不知道的冷知识

杨辉把良马第1天走的路程设为,看作是一个长为宽为1的矩形面积。每天比前一天多走的路程为,这样第2天走的路程就是,看作是一个长为宽为1的矩形面积,第3天走的路程就是,看作是一个长为宽为1的矩形面积,……,第天走的路程就是,看作是一个长为宽为1的矩形面积。把这些矩形拼在一起,就形成了一个阶梯形。要求等差数列的前n项和公式,也就是要求这个阶梯形的面积。

超越高斯!!!你不知道的冷知识

杨辉给出了三种求这个阶梯形面积的方法:

1.两个阶梯形拼接成一个大矩形

超越高斯!!!你不知道的冷知识

2.一个阶梯形补成一个矩形

超越高斯!!!你不知道的冷知识

3.一个阶梯形补成一个梯形

超越高斯!!!你不知道的冷知识

其中,第一种把两个阶梯形拼成一个大矩形的方法本质上就是“倒序相加法”,只不过是“倒序相加法”的图形表示。由此便能迅速得到等差数列的求和公式,远比代数运算更为直观简便。除了这种方法,杨辉还给出了其他两种方法(有兴趣的朋友可以课后自行研究)。可以说,杨辉是当之无愧的创造者。

现在,提到“倒序相加法”,你能够想到我们国家伟大的数学家杨辉了吗?

发表评论
留言与评论(共有 0 条评论) “”
   
验证码:

相关文章

推荐文章