2011年3月17日 星期四

等差數列三斧頭之三號公式(國二下等差中項)

等差數列三斧頭之三號公式(國二下等差中項)

  如果在等差數列中碰到不知道該用什麼公式,那麼用三號的機率就很高了!對於三號公式,也就是等差中項公式,Joe叔叔常開玩笑說那個等差中項就是「牧師」

例如:clip_image002

  如果用數列的觀點來看,第一號和第九號的中間那個就是第五號了!(也就是說第五項就是第一號和第九號的「平均值」)

不過讓我們來看看證明:

clip_image004

  但是如果碰到偶數個怎麼辦呢?這時候就用Joe叔叔所說的集團結婚的概念:

clip_image006(因為不存在中間項),只要兩個人拿到的號碼牌相加起來一樣那他們兩對的「和」就一樣囉!

因此等差數列的三號公式可以整理成如下:clip_image008

  接下來我們就用等差中項的觀念來解幾題看看:

例:若a、b、c三數成等差數列,且a+b+c=27,則b=?

  如果用剛剛提過的等差中項概念,a+c=2b=>a+b+c=2b+b=3b=27

所以b=9,小朋友一定會說太簡單了!不用等差中項也可做出來。

  那如果是下面這題呢?

例:若兩數的等差中項為4,兩數的積為-84,則兩數各為多少?

  如果這題小朋友不知道什麼是等差中項那一定不會做(廢話!?)

  根據等差中項的定義,a+b=2×等差中項=2×4=8,a×b=-84,接下來又是用到代入法,a=8-b,所以a×b=(8-b)×b=-84

clip_image010,所以b=14(a=-6)或b=-6(a=14),因此此兩數就是14和-6。

  看看下一個例子:

已知clip_image012為等差數列,如果 clip_image014,請問

clip_image016

  如果用等差中項的公式,一下子就可以發現:clip_image018

因此clip_image020。是不是很簡單呢?

  不過如果把剛剛的題目稍微變一下,應該就可以騙到一些小朋友!

例:clip_image022為等差數列,如果 clip_image024clip_image026,請問 clip_image028

  乍看之下,一定會有小朋友會說這和等差中項有什麼關係呢?不過如果把它們加在一起就可以發現:clip_image030

  因此,兩個男生和兩個女生經過重新配對後,成了兩對……?!

  這時後就可以回到等差中項公式:clip_image032,有沒有恍然大悟?

  事實上用等差中項還可以解像「插入數列」這類的難題:

例:在-8和24中間插入9個數,請問這9個數的總和是多少?

  如果用等差中項的概念解題,clip_image034為一個新的等差數列,因此clip_image036,所以clip_image038

clip_image040

  這下子應該沒有小朋友會說,不會等差中項也沒關係了吧?

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