倍數總和計算器

輸入基數與範圍,快速計算該範圍內所有倍數的總和。

計算數字在指定範圍內倍數的總和

結果

如何計算倍數的總和?

倍數的總和可以看作是等差數列的求和問題。給定一個基數 \( b \),起始數 \( a \),和終止數 \( T \),其倍數的總和可以通過以下步驟進行計算:

等差數列求和公式:

對於一個等差數列,首項為 \( b \times \lceil \frac{a}{b} \rceil \),末項為 \( b \times \lfloor \frac{T}{b} \rfloor \),差值為 \( b \),總和公式為:

\( S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) \)

其中:

- \( S_n \) 是倍數的總和,

- \( n \) 是範圍內倍數的個數,

- \( a_1 \) 是第一個倍數,

- \( a_n \) 是最後一個倍數。

基本步驟:

  1. 找出範圍內的第一個倍數:\( a_1 = b \times \lceil \frac{a}{b} \rceil \)
  2. 找出範圍內的最後一個倍數:\( a_n = b \times \lfloor \frac{T}{b} \rfloor \)
  3. 確定倍數的個數:\( n = \frac{T - a_1}{b} + 1 \)
  4. 計算總和:使用上面的等差數列求和公式 \( S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) \)。

示例

例子 1:計算5在10到50之間所有倍數的總和。

解答:

1. 確定第一個和最後一個倍數:

\( a_1 = 5 \times \lceil \frac{10}{5} \rceil = 5 \times 2 = 10 \)

\( a_n = 5 \times \lfloor \frac{50}{5} \rfloor = 5 \times 10 = 50 \)

2. 計算倍數個數:

\( n = \frac{50 - 10}{5} + 1 = 9 \)

3. 計算倍數的總和:

\( S_n = \frac{9}{2} \times (10 + 50) = \frac{9}{2} \times 60 = 270 \)

結果:270

4. 驗證:

找出範圍內所有倍數並手動計算總和:

5的倍數在範圍 \( [10, 50] \) 內為:10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50。

手動計算總和:

\( 10 + 15 + 20 + 25 + 30 + 35 + 40 + 45 + 50 = 270 \)

驗證結果:270

公式計算結果與手動計算一致。

例子 2:在5到25之間,求數字3的所有倍數之和。

解答:

1. 確定第一個和最後一個倍數:

\( a_1 = 3 \times \lceil \frac{5}{3} \rceil = 3 \times 2 = 6 \)

\( a_n = 3 \times \lfloor \frac{25}{3} \rfloor = 3 \times 8 = 24 \)

2. 計算倍數個數:

\( n = \frac{24 - 6}{3} + 1 = 7 \)

3. 計算倍數的總和:

\( S_n = \frac{7}{2} \times (6 + 24) = \frac{7}{2} \times 30 = 105 \)

結果:105

4. 驗證:

找出範圍內所有倍數並手動計算總和:

3的倍數在範圍 \( [5, 25] \) 內為:6, 9, 12, 15, 18, 21, 24。它們的總和為:

\( 6 + 9 + 12 + 15 + 18 + 21 + 24 = 105 \)

驗證結果:105

公式計算結果與手動計算一致。