题目
求2000 ~ 3000这1001个连续自然数的全部数字之和。
解答
先求2000 ~ 2999这1000个数字之和:
(2 + 2 + 9 + 9 + 9)✖️ (1000 ➗ 2) = 15500
3000这个数的数字之和:
3 + 0 + 0 + 0 = 3
15500 + 3 = 15503
答:2000 ~ 3000这1001个连续自然数的全部数字之和为15503
对称思想
(2 + 2 + 9 + 9 + 9)✖️ (1000 ➗ 2) = 15500 这个算式是什么意思?为什么可以这么做?
其实这里运用了数学中常用的一种思想:对称思想;将1000 ✖️ 4 = 4000个数字的加法运算转换成了上面的乘法运算。推导过程如下图:
条件1:个数为偶数个
既然是“对称”,那么数字个数为偶数个。所以2000 ~ 3000这1001个数要拿掉一个3000,变成1000个数。
再举个例子,比如1 ~ 99这99个数,如果想用对称性,那么就要加个数字0,变成0 ~ 99这100个数;
条件2:每组的数字和要相等
是不是只需要偶数个数就具有对称性呢?答案是否定的。下面举一个偶数个,但是部队称的例子。比如简单一点:5 ~ 16这12个数就“不对称”
同样道理:
- 2000 ~ 2999这1000个数是“对称”的;但是2001 ~ 3000这1000个数是“不对称”的。
- 0 ~ 99这100个数是“对称”的;但是1 ~ 100这100个数是“不对称”的;
常见的对称数串
既然我们的目的是利用“对称”思想来简化数字之和的运算,那么“不对称”的那些数串对我们就没有意义;下面这些“对称”的典型数串队我们解题就非常有意义,需要牢牢记住,并灵活运用:
0 ~ 9;
0 ~ 19;
0 ~ 29;
... ...
0 ~ 99;
=========
0 ~ 199;
0 ~ 299;
... ...
0 ~ 999;
=========
0 ~ 1999;
0 ~ 2999;
... ...
0 ~ 9999;
方法2:利用典型数串求解
第1步:补上一个典型“对称”数串0 ~ 1999
第2步:利用对称性,求“对称”数串0 ~ 2999的所有数字和:
(0 + 2 + 9 + 9 + 9)✖️ (3000 ➗ 2)
= 29 ✖️1500
= 43500第3步:计算补上的“对称”数串0 ~ 1999的数字和,这部分要减掉
(0 + 1 + 9 + 9 + 9)✖️ (2000 ➗ 2)
= 28 ✖️ 1000
= 28000第4步:减去补上的
43500 - 28000 = 15500第5步:加上多余3000这个数字的数字和
3 + 0 + 0 + 0 = 3所以,最终结果是:
15500 + 3 = 15503
这个结果和方法1的结果是一样的;
小结:
推荐用方法2,记住这些典型的“对称”数串,并通过分割,添补等辅助手段,达到简化计算的目的。