電視里的大眾娛樂節目,例如家庭卡拉OK歌唱大獎賽、快樂大轉盤等,常有觀眾全家參加的,一家一家的出場比賽,一家一家的登臺領獎,場上的人家玩得高興,場下的人家看得開心。
在下面的分數求和問題里,進入和式的分數也是一家一家的登場: 式子長了些,先看看有沒有規律可循。
這里面的分數,分母相同的連在一起,一組一組的。它們都是全家齊上場:以2為分母的真分數,只有一個,自成一家;以3為分母、4為分母和5為分母的真分數,分別組成兩口之家、三口之家和四口之家。
有數了,不忙,一家一家的來。先分別求出每一家的和,再求各家的總和。
以2為分母的分數只有1個,和是
以3為分母的有2個,和是
以4為分母的分數有3個,和是
以5為分母的分數有4個,和是
這樣就得到,所有分數的總和是
上面這道求和問題,參加的分數家庭只有4個,規模不大,不過已經看出一個簡便方法:在每個分數家庭里,把最大的與最小的搭配成一對,其和為1,放到一旁;再把剩下來最大的和最小的搭配成一對,其和為1,再放到一旁;如此繼續。直到最后,如果這一家的分數個數逢雙,那么恰好全部搭配成對;如果這一家的分數個數逢單,那么剩下正
這樣也就發現一個規律:每一個分數家庭里,全部真分數的和,恰好等于它們個數的一半。
由此推出,在這類全家出動的真分數求和問題中,只要數一數有多少個分數參加,拿它們的總個數除以2,就得到所求的和。
通過試點摸索到規律,就可以推廣了。這次多邀請些分數家庭參加,把分母的范圍擴大為從2到50,求下面的和:
根據剛才的經驗,我們先來數一數,這里總共多少個分數。
應邀參與求和的分數家庭,分母從2到50,共計49家,每家出場分數的個數從1到49,總數是
1+2+3+…+47十48+49
=[(1+2+…+48+49)+(49+48+…+2+1)]÷2
=[(1+49)+(2+48)+…+(48+2)+(49+1)]÷2
= 49×50÷2
= 1225。
再拿總個數除以2,就得到