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。
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=1000,497+503=1000,总和 2000。
答案:2000
例题 2:基准数法
计算:49×51。
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以 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 48:
125×48+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
求 7^2026 的个位数。
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7 的个位循环:7,9,3,1,周期 4。
2026÷4 余 2,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=150,x=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=30。
S=(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