从1加到n的求和公式是:
\[ S = \frac{n(n+1)}{2} \]
这个公式表示的是前n个自然数的和。这个公式可以通过多种方法推导得到,以下是其中两种常见的推导方法:
直接法
将1到n的所有数相加,可以写成:
\[ 1 + 2 + 3 + \ldots + n \]
将这个序列上下颠倒,得到:
\[ n + (n-1) + (n-2) + \ldots + 1 \]
将两个序列相加,得到:
\[ 2S = [1 + n] + [2 + (n-1)] + [3 + (n-2)] + \ldots + [n + 1] \]
每一对括号内的和都是n+1,一共有n对,所以:
\[ 2S = n(n+1) \]
因此:
\[ S = \frac{n(n+1)}{2} \]
递推法
设前n个自然数的和为S,即:
\[ S = 1 + 2 + 3 + \ldots + n \]
那么前n-1个自然数的和为:
\[ S' = 1 + 2 + 3 + \ldots + (n-1) \]
根据求和公式,有:
\[ S' = \frac{(n-1)n}{2} \]
将第n个数n加上前n-1个自然数的和,得到:
\[ S = S' + n = \frac{(n-1)n}{2} + n \]
化简得到:
\[ S = \frac{n(n+1)}{2} \]
这个公式在数学中非常常用,可以快速计算从1加到n的和。