Gaussov súčet radu prirodzených čísel

Súčet ľubovoľného počtu sčítancov z radu prirodzených čísel je prepojený s poznatkami z metódy vypisovania výsledkov druhých bez násobenia a výpočtov. Prvý sčítanec je vždy jednotka.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (2)

Ak totiž namiesto druhých mocnín zapíšeme do vytváranej tabuľky ich základy a posunieme údaje aj do mínusu, zistíme že: 

Súčet absolútnych hodnôt mínusových základov plus súčet rovnakých plusových základov plus základ vypočítavanej druhej mocniny dosadenej do súčtu čísel namiesto nuly je rovný druhej mocnine základu, ktorá nahradila nulu. 

Ukážka :

 I - 1 I + I - 2 I + 3 + 1 + 2 = 3^2

 I - 1 I + I - 2 I + I - 3 I + 4 + 1 + 2 + 3 = 4^2

​ I - 1 I + I - 2 I + I - 3 I + I - 4 I + 5 + 1 + 2 + 3 + 4 = 5^2

Ak namiesto nuly zapíšeme do radu sčítancov ľubovoľný základ, ktorého druhú mocninu chceme vypočítať a čísla na mínusovej strane odpočítame od plusových, súčet je rovný základu druhej mocniny.

SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou
SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

Ukážka :

 - 1 - 2 + 3 + 1 + 2 = 3

 - 1 - 2 - 3 + 4 + 1 + 2 + 3 = 4

 - 1 - 2 - 3 - 4 + 5 + 1 + 2 + 3 + 4 = 5

To znamená, že ak si určíme ľubovoľný základ „a“, ktorý mienime umocniť na druhú, vieme, že súčin druhej mocniny bude rovný dvojnásobku súčtu čísel po základ „a – 1“ plus základ „a“.

Zápis :

a * a = 2 * [ 1 + 2 + 3 + 4 +... + ( a – 1 ) ] + a

Každý súčin druhej mocniny teda dokážeme zapísať v tvare : 

 I - 1 I + I - 2 I + 3 + 1 + 2 = 3^2

 I - 1 I + I - 2 I + I - 3 I + 4 + 1 + 2 + 3 = 4^2 

 I - 1 I + I - 2 I + I - 3 I + I - 4 I + 5+ 1 + 2 + 3 + 4 = 5^2

Ak túto zákonitosť zapíšeme vzorcom, zistíme, že rovnica je zhodná so zápisom. 

SkryťVypnúť reklamu

Vzorec :

a^2 = a + [ 1 + 2 + 3 + ... + ( a – 1 ) ] * 2

Zo vzťahu vyplýva, že ľubovoľný súčet radu prirodzených čísel je rovný :

( a^2 – a ) : 2

Pri tomto vzťahu ma napadlo sčítavanie prirodzených čísel od 1 do 100 neskorším matematikom Gaussom. Odvodený vzorec je však [ a * ( a + 1 ) ] : 2.

Po úprave :

( a^2 + a ) : 2

Namieste je otázka : 

Prečo je možné súčet radu po sebe idúcich prirodzených čísel vypočítať dvojakým spôsobom ?

Poznatky :

Vieme, že súčet ľubovoľného počtu za sebou idúcich čísel od 1 ďalej z radu prirodzených čísel je vždy ďalšie trojuholníkové číslo.

Trojuholníkové číslo vynásobené dvoma je súčinom z radu obdĺžnikových čísel.

SkryťVypnúť reklamu

Vieme, že druhé mocniny idúce za sebou sa dajú vypočítať z radu nepárnych čísel a rozdiel medzi dvoma druhými mocninami je súčtom základov týchto druhých mocnín.

Ukážka :

2^2 + 2 + 3 = 3^2

3^2 + 3 + 4 = 4^2

4^2 + 4 + 5 = 5^2

5^2 + 5 + 6 = 6^2

6^2 + 6 + 7 = 7^2; atď.

Z rovníc v ukážke vyplýva jedna zákonitosť :

2^2 + 2 = 3^2 - 3

3^2 + 3 = 4^2 - 4

4^2 + 4 = 5^2 - 5

5^2 + 5 = 6^2 - 6

6^2 + 6 = 7^2 - 7

Znamená to, že napr. ( 6^2 + 6 ) : 2sa rovná ( 7^2 – 7 ) : 2; atď.

Vzorec :

a^2 + a = ( a + 1 )^2 - ( a + 1 )

a^2 + a = a^2 + 2 *a + 1 – a - 1

a^2 + a = a^2 + a

 0 = 0

Miroslav Židek

Miroslav Židek

Bloger 
  • Počet článkov:  187
  •  | 
  • Páči sa:  5x

...bývam na Slovensku a mám záujem o všetko, čo nadchne ducha človeka Zoznam autorových rubrík:  SúkromnéNezaradené

Prémioví blogeri

Yevhen Hessen

Yevhen Hessen

35 článkov
Radko Mačuha

Radko Mačuha

226 článkov
Lucia Nicholsonová

Lucia Nicholsonová

207 článkov
Milota Sidorová

Milota Sidorová

5 článkov
Anna Brawne

Anna Brawne

103 článkov
Juraj Hipš

Juraj Hipš

12 článkov
reklama
reklama
SkryťZatvoriť reklamu