Tổng 1 + 2 + … + n = n(n+1)/2

Đừng cộng từng số — hãy xếp bậc thang số rồi ghép với một bản sao xoay 180° thành hình chữ nhật, và công thức hiện ra ngay.

1 + 2 + … + n = n(n+1) / 2
1 + 2 + … + 5 = 5·6 / 2 = 15

💡 Hai bậc thang giống hệt nhau ghép thành hình chữ nhật n × (n+1) gồm n(n+1) ô. Một bậc thang (chính là tổng cần tính) = một nửa.

Thấy hay? Chia sẻ cho bạn bè: f Facebook 𝕏 X

Công thức tổng 1 + 2 + … + n

Tổng các số tự nhiên liên tiếp từ 1 đến n được tính bằng công thức 1 + 2 + … + n = n(n+1)/2. Tương truyền nhà toán học Gauss đã tìm ra nó từ khi còn là học sinh tiểu học để tính nhanh tổng 1 đến 100. Trò chơi phía trên cho bạn thấy công thức này đúng chỉ bằng cách ghép hình.

Ý tưởng: xếp bậc thang thành hình chữ nhật

Hãy biểu diễn tổng bằng một bậc thang ô vuông: hàng 1 có 1 ô, hàng 2 có 2 ô, …, hàng n có n ô. Tổng số ô của bậc thang chính là 1 + 2 + … + n. Bây giờ lấy một bản sao của bậc thang, xoay 180° và ghép vào.

  1. Hai bậc thang khớp nhau tạo thành một hình chữ nhật.
  2. Hình chữ nhật có n hàng và (n+1) cột.
  3. Tổng số ô của hình chữ nhật = n × (n+1).
  4. Hình chữ nhật gồm đúng hai bậc thang bằng nhau.

Vì sao chia 2?

Vì hình chữ nhật được tạo từ hai bậc thang giống hệt nhau, nên một bậc thang — chính là tổng cần tìm — chỉ bằng một nửa số ô của hình chữ nhật:

1 + 2 + … + n = n(n+1) / 2

Cách của Gauss thực chất cũng vậy: ghép cặp số đầu với số cuối (1 + n), (2 + (n−1))… mỗi cặp đều bằng (n+1), và có n/2 cặp, nên tổng = n(n+1)/2.

Câu hỏi thường gặp

Tổng 1 đến 100 bằng bao nhiêu? Thay n = 100: 100×101/2 = 5050.

Các số n(n+1)/2 gọi là gì? Chúng được gọi là “số tam giác” (1, 3, 6, 10, 15, …) vì có thể xếp thành hình tam giác đều bằng các chấm.

Ứng dụng thực tế

Công thức tổng 1 đến n xuất hiện ở nhiều nơi:

Khám phá thêm