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奥数代数:巧算、数列与裂项

本章目标:把“算得快”升级为“看结构、会变形、能检验”。

一、知识点总览

1. 巧算的三条主线

  • 凑整与拆分:把复杂式子改写成接近整十、整百的形式。
  • 乘法分配与提取公因数:先观察能否提同因子,再决定计算顺序。
  • 基准数法:把多个数看成“基准数 + 偏差”。

2. 等差数列与周期规律

  • 等差数列通项:a_n=a_1+(n-1)d
  • 等差数列求和:S_n=(a_1+a_n)n/2
  • 周期问题:先找最小循环节,再用“除以周期取余”。

3. 裂项求和

  • 基本裂项:1/[n(n+1)]=1/n-1/(n+1)
  • 变式裂项:k/[n(n+k)]=1/n-1/(n+k)
  • 使用条件:分母是两项相乘且两项差为常数时优先尝试。

4. 和差倍与逆推思想(代数化)

  • 和差问题:大=(和+差)/2小=(和-差)/2
  • 倍比问题:把未知量写成“每份 x”。
  • 逆推:从最后一步倒推到初始状态。
先看结构再算

遇到长算式,先问“能不能改写”,再问“怎么算”。多数奥数代数题,观察比运算更关键。

二、教材化例题

例题 1:凑整与拆分

计算:398+497+602+503

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把数配对:398+602=1000497+503=1000,总和 2000

答案:2000

例题 2:基准数法

计算:49×51

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50 为基准: 49×51=(50-1)(50+1)=50^2-1=2500-1=2499

答案:2499

例题 3:提取公因数

计算:125×48+75×48

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提取公因数 48125×48+75×48=(125+75)×48=200×48=9600

答案:9600

例题 4:等差数列求和

求和:3+7+11+...+99

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首项 3,末项 99,公差 4。项数 n=(99-3)/4+1=25。 所以 S=(3+99)×25/2=102×25/2=1275

答案:1275

例题 5:裂项求和

计算:1/(2×3)+1/(3×4)+...+1/(20×21)

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每项裂为 1/n-1/(n+1)n 从 2 到 20): (1/2-1/3)+(1/3-1/4)+...+(1/20-1/21)。 中间项全部抵消,得 1/2-1/21=19/42

答案:19/42

例题 6:周期规律

7^2026 的个位数。

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7 的个位循环:7,9,3,1,周期 4。 2026÷42,对应循环第 2 项 9

答案:9

例题 7:和差倍综合

甲乙两数和为 144,甲比乙的 2 倍少 6,求甲乙。

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设乙为 x,甲为 2x-6(2x-6)+x=144,得 3x=150x=50。 甲 =2×50-6=94

**答案:**甲 94,乙 50

三、本章小练习

练习 A1

计算:999×37+37

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999×37+37=37(999+1)=37×1000=37000

答案:37000

练习 A2

求和:1+4+7+...+88

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首项 1,末项 88,公差 3,项数 n=(88-1)/3+1=30S=(1+88)×30/2=1335

答案:1335

练习 A3

计算:1/(5×6)+1/(6×7)+...+1/(14×15)

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裂项后为 1/5-1/15=2/15

答案:2/15

四、章节联动