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输入计算

数学公式

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结果

Sum of the first 10 odd numbers
100
等于 n 的平方
奇数个数 (n) 10
最后一个奇数 (2n − 1) 19
公式 n² = 100

奇数求和计算器是什么?

这个工具用来计算前 n 个连续奇数的总和:1、3、5、7……一直加到第 n 个奇数。它不必一个一个地相加,而是直接套用数学中一个优美又广为人知的结论:前 n 个奇数之和永远是一个完全平方数,恰好等于

使用方法

输入你想相加的奇数个数(n),然后点击计算。计算器会返回总和,同时给出奇数个数以及所用到的最后一个奇数(\(2n - 1\))。举个例子,当 \(n = 5\) 时,你计算的就是 \(1 + 3 + 5 + 7 + 9\)。

公式详解

这个恒等式可以写成:从 k = 1 到 n 对 (2k − 1) 求和,结果等于 n²。

$$\sum_{k=1}^{n} (2k-1) = n^{2}$$

第 k 个奇数是 \(2k - 1\),因此数列从 1(k=1)开始,最后一项为 \(2n - 1\)。这里还有一个巧妙的几何证明:每增加一个新的奇数,就相当于给一个不断变大的正方形添加一圈 L 形的方块;加完 n 圈后,你就得到了一个 n×n 的正方形——正好是 \(n^{2}\) 个单位方格。

由点组成的正方形,分成 1、3、5、7 个点的嵌套 L 形层
连续奇数相加得到完全平方数:\(1+3+5+7 = 4^{2}\)。

实例演算

取 \(n = 10\)。前十个奇数是 1、3、5、7、9、11、13、15、17、19。直接相加得到 100。用快捷公式计算,

$$n^{2} = 10^{2} = 100$$

最后一个奇数是 \(2(10) - 1 = 19\)。两种方法结果一致。

1、3、5、7 的递增条形,旁边是表示其总和的正方形
前四个奇数之和为 16,即 4×4 正方形的面积。

常见问题

这个公式适用于偶数求和吗?不适用——前 n 个偶数之和是 \(n(n + 1)\),那是另一个公式。

如果 n = 0 会怎样?零个奇数相加的结果是 0,因为 \(0^{2} = 0\)。

为什么答案永远是完全平方数?因为 \(n^{2}\) 按定义本身就是完全平方数;这个恒等式正是数学中经典的可视化证明之一。

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