空心方阵问题公式

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编辑点评: 空心方阵每层有每一层的人数,每层有每一层的边数,相邻两层的层数差8,相邻两层的边数差2,这是空心方阵的特点。实心方阵:(外层每边人数)2=总人数。

空心方阵每层有每一层的总数量,每层有每一层的单边数量,相邻两层的总数量相差8,相邻两层的单边数量相差2,这是空心方阵的特点。

空心方阵的总数=(外层每边数量-层数)*层数*4
(外边每边人数-层数)×层数---表示的是弦图中的一个长方形
×4---4个长方形
比如一个方阵的最外层是60人,中间那层是44人,算这个空心方阵的总人数?
层数的计算,按等差数列,首项是60,尾项是44,公差为-8,得出层数n为3,即中间项为3,再根据对称的原理,则总共有5项。
从而算总人数,可以按照等差数列求和公式,第一项为60,公差为-8,总共5项,总和=中间项*项数=44*5=220.


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空心方阵的总数公式另一种推导:
设层数为N,最外层单边数为X,那么最外层的人数是
A1=4X-4
最外层比下一层单边数少2,所以第二层人数为
A2=4(X-2)-4
如此类推:
A3=4(X-4)-4
A4=4(X-6)-4
明显这是一个公差为8的等差数列,代入等差数列公式:
SN=NA1+[N(N-1)D]/2
可得:
SN=N(4X-4)-4(N^2-N)
SN=4N(X-N)
就是所谓:(外层每边数量-层数)*层数*4

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