尼科彻斯定理(已知数列和和项数求等差数列第一项)
学习了C语言的基础知识,我们可以用其来验证一些简单的定理,如尼科彻斯定理。
尼科彻斯定理,即:任何一个整数m的立方都可以写成m个连续奇数之和。
例如:
1^3=1
2^3=3+5
3^3=7+9+11
4^3=13+15+17+19
输入一个正整数m(m≤100),将m的立方写成m个连续奇数之和的形式输出。
一,分析尼科彻斯定理
通过上面已经给出的几个例子,我们可以分析它们的相同点,
一,等号左边某个整数m就为等号右边的等差数列的项数;
二,等号右边为公差为2的等差数列;
综上所述,我们就可以知道,若要将整数m的立方都可以写成m个连续奇数之和,我们只需将其等差数列的第一项求出来就行了,也就是知道等差数列的项数,和,公差,求首项。
那我们首先要知道等差数列求和公式:

那等差数列的求和公式有几种不同的方法,我们该选择哪种?
因为我们已知的条件是前n项和,公差以及项数,对照上面的几个公式很明显,排除①和④,又因为后续还要换算成求首项的公式,那我们就应该选择②,下面我们就进行程序的设计。
二,程序设计
经过上面的分析和题目已经给出的条件,我们知道前n项和Sn就为m的立方,那么我们首先就先定义一个变量sum并且将Sn的值赋给其。
int sum = a * a * a;
然后因为要求的是首项,那我们需要将等差数列求和公式进行变化,写出求首项的公式,
原公式为:
变化后的公式为
a1=(2Sn/n*(n-1)d)/n,已知公差d=2;所以最终公式为a1=Sn/n-n+1;
综合以上条件,我们就可以将程序编写出来,如下:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a;
while (scanf("%d", &a) != EOF)
{
int sum = a * a * a;
int num1 = sum / a - a + 1;
for (int i = 0;i < a;i++)//循环次数为项数
{
printf("%d", num1 + 2 * i);
if (i < a - 1)//最后一个数后面不用+号
printf("+");
}
}
return 0;
}
我们来看下结果:

这样我们就成功的使用C语言验证了尼科彻斯定理
本文介绍了如何利用C语言验证尼科彻斯定理,即任何整数m的立方可以表示为m个连续奇数之和。通过分析等差数列性质,作者给出了求解等差数列首项的公式,并编写了相应的C语言程序实现该定理的验证。
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