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+

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
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 ?

SkryťVypnúť reklamu

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:  Súkromné,  Nezaradené

Prémioví blogeri

Roman Kebísek

Roman Kebísek

125 článkov
INESS

INESS

136 článkov
Iveta Rall

Iveta Rall

91 článkov
Jana Čavojská

Jana Čavojská

29 článkov
reklama
SkryťZatvoriť reklamu