例4 數(shù)一數(shù),下圖中有多少個(gè)點(diǎn)?
解:方法1:從上至下一層一層地?cái)?shù),見(jiàn)下圖:
總點(diǎn)數(shù)=2+3+4+5+6=20.
方法2:補(bǔ)上一個(gè)同樣的梯形點(diǎn)群,但要上下顛倒放置,和原圖一起拼成一個(gè)長(zhǎng)方形點(diǎn)群如下圖所示:
由圖可見(jiàn),有下列等式成立:
梯形點(diǎn)數(shù)=長(zhǎng)方形點(diǎn)數(shù)÷2.
因?yàn)樘菪吸c(diǎn)數(shù)=2+3+4+5+6
而長(zhǎng)方形點(diǎn)數(shù)=8×5=(2+6)×5
代入上面的文字式,可得:
2+3+4+5+6=(2+6)×5÷2
與例1類(lèi)似,我們用拼補(bǔ)法得到了一個(gè)計(jì)算梯形點(diǎn)群總點(diǎn)數(shù)的較為簡(jiǎn)單的公式.
再進(jìn)一步,若脫離開(kāi)圖形(點(diǎn)群)的背景純粹從數(shù)的方面找找規(guī)律,不難發(fā)現(xiàn)下述事實(shí):
這個(gè)等式的左邊就是一個(gè)等差數(shù)列的求和式,它的首項(xiàng)是2,末項(xiàng)是6,公差是1,項(xiàng)數(shù)是5.這樣這個(gè)等式的含義就可以用下面的語(yǔ)言來(lái)表述:
等差數(shù)列前幾項(xiàng)的和等于首項(xiàng)加末項(xiàng)之和乘以項(xiàng)數(shù)的積的一半.
寫(xiě)成下面較簡(jiǎn)化的文字式:
和=(首項(xiàng)+末項(xiàng))×項(xiàng)數(shù)÷2
這就是等差數(shù)列的求和公式.