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【題目】將自然數從1開始,順次排成如圖所示的螺旋形,其中2,3,5,7,…處為拐點,請問:

(1)第30個拐點處的數是多少?

(2)前30個拐點處的各數之和是多少?

【答案】(1)241.(2)2630.

【解析】

試題分析:第1個拐點處的數是1+1=2,第3個拐點處的數是1+1+3=5,第5個拐點處的數是1+1+3+5=10,…,可得當n為奇數時,第n個拐點處的數是:1+(1+3+5+…+n);第2個拐點處的數是1+2×1=3,第4個拐點處的數是1+2×(1+2)=7,…,可得當n為偶數時,第n個拐點處的數是:1+2×(1+2+3+…+);

(1)第30個拐點處的數是:1+2×(1+2+3+…+15),據此解答即可;

(2)分別求出第1、2個,第3、4個,…、第29、30個的拐點處的個數之和;然后相加,求出前30個拐點處的各數之和是多少即可.

解:根據分析,可得

當n為奇數時,第n個拐點處的數是:1+(1+3+5+…+n);

當n為偶數時,第n個拐點處的數是:1+2×(1+2+3+…+);

(1)第30個拐點處的數是:

1+2×(1+2+3+…+15)

=1+2×120

=241;

答:第30個拐點處的數是241.

(2)根據n為奇數、偶數時,第n個拐點處的數的表達式,可得

第1個、第2個拐點處的數的和是:1+1+(1+2)=5,

第3、4個拐點處的各數之和是:1+1+(1+2+3+4)=12,

第5、6個拐點處的各數之和是:1+1+(1+2+3+4+5+6)=23,

第7、8個拐點處的各數之和是:1+1+(1+2+3+4+5+6+7+8)=38,

…,

第29、30個拐點處的各數之和是:1+1+(1+2+3+4+…+29+30)=467,

因為12﹣5=7,23﹣12=11=7+4,38﹣23=15=11+4,…,

所以每個和與它前面的和的差分別是7、11、15、…,

它是一個首項是7,公差是4的等差數列,

因此前30個拐點處的各數之和是:

5+12+23+38+57+80+107+138+173+212+255+302+353+408+467=2630.

答:前30個拐點處的各數之和是2630.

練習冊系列答案
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