题目内容
16.三角点阵前n行的点数计算
如图是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点…第n行有n个点…容易发现,三角点阵中前4行的点数的和为10,你能求出前24行点数的和是多少吗?
我们用试验的方法,即由上而下地逐行的相加其点数,虽然你能发现1+2+3+4+…+23+24=300.即前24行的点数和是300,但是这样寻找答案需要花费较多时间,下面我们一起来探究用简便的方法得出结果.
我们先探求三角点阵中前n行的点数和与n的数量关系:前n行的点数的和是1+2+3+…+(n-2)+(n-1)+n,可以发现.
2×[1+2+3+…+(n-2)+(n-1)+n]=[1+2+3+…+(n-2)+(n-1)+n]+[n+(n-1)+(n-2)+…3+2+1]把两个中括号中的第一项相加,第二项相加…第n项相加,上式等号的后边变形为这n个小括号都等于n+1,整个式子等于n(n+1),于是得到1+2+3+…+(n-2)+(n-1)+n=$\frac{1}{2}$n(n+1)这就是说,三角点阵中前n项的点数的和是$\frac{1}{2}$n(n+1)于是,易得前24行点数的和为$\frac{1}{2}$×24×(24+1)=300
请你根据上述材料回答下列问题:
(1)应用:求三角点阵中前100行点数的和;
(2)拓展:如果把图中的三角点阵中各行点数依次替换成2,4,6,…,2n,…,试用含n的整式表示三角点阵中前n行点数的和.
分析 (1)利用阅读材料给出的方法计算得出答案即可;
(2)列式利用提取公因式法,进一步利用给出的方法得出答案即可.
解答 解:(1)1+2+3+4+…+100
=$\frac{1}{2}$×100×(100+1)
=5050;
(2)由题意可得:
2+4+6+…+2n=2(1+2+3+…+n)=2×$\frac{1}{2}$n(n+1)=n(n+1).
点评 此题考查图形的变化规律,结合图形,找出数字的运算规律,利用规律解决问题.
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