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123456到n的数列公式求和

公式

123456到n的数列公式求和

[ S = frac{n(n+1)}{2} ]

推导过程

1. 首尾相加法

设 ( S = 1 + 2 + 3 + dots + n ),将其倒序相加:

[

begin{align}

S &= 1 + 2 + 3 + dots + n,

S &= n + (n-1) + (n-2) + dots + 1.

end{align}

]

两式相加得:

[

2S = (1+n) + (2+n-1) + (3+n-2) + dots + (n+1) = n(n+1).

]

因此:

[

S = frac{n(n+1)}{2}.

]

2. 数学归纳法

  • 基础步:当 ( n = 1 ) 时,和为 ( 1 ),代入公式得 ( frac{1 cdot 2}{2} = 1 ),成立。
  • 归纳步:假设公式对 ( n = k ) 成立,即 ( 1 + 2 + dots + k = frac{k(k+1)}{2} )。
  • 当 ( n = k + 1 ) 时,和为:

    [

    frac{k(k+1)}{2} + (k+1) = frac{(k+1)(k+2)}{2},

    ]

    即公式对 ( n = k + 1 ) 也成立。

    由数学归纳法,公式对所有自然数 ( n ) 成立。

    例子

  • 当 ( n = 6 ) 时,和为 ( frac{6 cdot 7}{2} = 21 )。
  • 当 ( n = 10 ) 时,和为 ( frac{10 cdot 11}{2} = 55 )。
  • 此公式适用于所有自然数 ( n ),是求连续自然数和的经典方法。