NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

Accueil                           DicoNombre            Rubriques           Nouveautés      Édition du: 13/05/2011

Orientation générale        DicoMot Math          Atlas                   Références                     M'écrire

Barre de recherche          DicoCulture              Index alphabétique                               

     

Calculs avancés

 

Débutants

Calcul

SOMMES

 

Glossaire

Opérations

 

 

INDEX

CALCUL 

Introduction

Somme de 1 à 100

Progression arithmétique

Progression géométrique

 

Sommaire de cette page

>>> Approche

>>> Somme de 1 à 100 & généralisation

>>> Combien de segments ?

 

 

 


 

 

SOMME DES NOMBRES de 1 à 100

 

5 050      = 1 + 2 + 3 + 4 + ... + 100

               = ½ x 100 x 101

      

Calcul d'une facilité déconcertante … si on connaît le truc.

On apprendra que la somme T des nombres de 1 à n est égale à:

T =

n (n + 1)

2

Voir Énigme junior

 

APPROCHE

 

*    Voici la somme jusqu'à 9 ou jusqu'à 10

*  Jusque-là pas trop difficile à calculer.

*  Mais essayez donc pour les nombres jusqu'à 100.

*  Gauss enfant l'a fait en un tour de main, ou de cerveau.

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9         = 45

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 = 55

*    Gauss, enfant prodige

*  Fait historique ou légende, on raconte qu'à 7 ans (ou 10 ans, selon les auteurs), Karl Gauss a trouvé la manière de calculer la somme des nombres de 1 à 100 très rapidement, à la grande surprise de son professeur.

*  Il remarqua que faire la somme deux à deux en partant des extrémités allait plus vite: chaque somme vaut 101 et il y en a 50, soit le résultat 101 x 50 = 5 050.

   ( 1 + 100)

+ ( 2 +   99)

+ ( 3 +   98)

+ ...

+ (50 +  51)

=      101        x 50  = 5 050

*    Problème classique

*  10 personnes se partagent 1100 €.
Le deuxième prend 2 fois plus que le premier. Le troisième trois fois plus que le premier … Le dixième 10 fois plus que le premier.

*  Combien revient au premier?

x + 2x + 3x + … + 10x = 1100

x ( 1+ 2 + 3 +… + 10) = 1100

 

55 x = 1100

     x =     20 €

 

 

 

 

SOMME 1 + 2 + … + 99 + 100 = 5 050

 

*    Astuce!

*         Posez deux fois la suite des nombres dans un sens et à l'envers.

*         Sommez en remarquant que la somme est la même sur chaque colonne.

*         Soit 100 colonnes avec 101, ce qui donne 10 100.

*         La moitié donne 5050.

 

 

T

=

1

+

2

+

3

+

...

+

97

+

98

+

99

+

100

T

=

100

+

99

+

98

+

97

+

...

+

3

+

2

+

1

2T

=

101

+

101

+

101

+

...

+

101

+

101

+

101

+

101

 

 

2T

=

100 x 101 = 10 100

T

=

                       5 050

*    Généralisation

*         Même procédé que ci-dessus.

*         Chaque colonne vaut n+1.

*         Il y en a n.

*         La double- somme vaut  n fois n+1.

*         Et la somme cherchée la moitié de cette valeur.

 

 

T =

1

+ 2

+ 3

+ …

+ (n - 2)

+ (n - 1)

+ (n - 0)

T =

(n)

+ (n - 1)

+ (n - 2)

+ 

+ 3

+ 2

+ 1

2T =

n + 1

+ n + 1

+ n + 1

+ …

+ n + 1

+ n + 1

+ n + 1

 

2T =

(n + 1)

x n

T = ½ n (n+1)

T =

n (n + 1) / 2

 

 

 

 

EXEMPLES

 

de 1 à n

Calcul

T

10

100

1000

1/2   x 10     x 11

1/2  x 100   x 101

1/2 x 1000 x 1001

55

5 050

500 500

9

99

999

1/2    x 9     x 10

1/2   x 99   x 100

1/2  x 999 x 1000

45

4 950

499 500

 

 

 

 

COMBIEN DE SEGMENTS ENTRE n POINTS

 

*       Dessinez 5 points, non alignés (tel que jamais 3 points ne soient alignés). Combien de segments possibles entre ces points ?

 

Du point     A : 4 segments

B : 3

C : 2

D : 1

 

*       Ce qui revient à faire la somme des nombres de 1 à 4

T = 1/2 x 4 x 5 = 10

 

 

Débutants, voir explication détaillée en Quantité de segments dans un polygone

 

Souvenirs (début des années 60)

 

Je me souviens avoir donné ce genre d'exercice comme punition lorsque j'étais pion.

Mais il y eut un inconvénient majeur!

Une fois la solution connue, les étudiants m'ont redemandé d'autres trucs comme celui-ci. Ce que j'ai fait, bien volontiers.

Bénéfice: j'avais gagné leur attention, et le calme dans l'étude et le dortoir … Et peut-être la naissance d'une vocation …

 

 

 

 


Suite

*        Progression arithmétique

*        Somme des entiers et autres

Voir

*        Calcul des carrés

*        Calcul mental

*        Carrés Magiques

*        Gauss

*        Initiation à l'addition

*        Jeux

*        Multiplications védiques

*        Nombre 5050

*        Nombres triangulaires

*        Progression Arithmétique

*        Quantité de segments dans un polygone

*        Sommes des entiers, carrés …

*        Théorie des nombres