倍数总和计算器

输入基数与范围,快速计算该范围内所有倍数的总和。

计算数字在指定范围内倍数的总和

结果

如何计算倍数的总和?

倍数的总和可以看作是等差数列的求和问题。给定一个基数 \( b \),起始数 \( a \),和终止数 \( T \),其倍数的总和可以通过以下步骤进行计算:

等差数列求和公式:

对于一个等差数列,首项为 \( b \times \lceil \frac{a}{b} \rceil \),末项为 \( b \times \lfloor \frac{T}{b} \rfloor \),差值为 \( b \),总和公式为:

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

其中:

- \( S_n \) 是倍数的总和,

- \( n \) 是范围内倍数的个数,

- \( a_1 \) 是第一个倍数,

- \( a_n \) 是最后一个倍数。

基本步骤:

  1. 找出范围内的第一个倍数:\( a_1 = b \times \lceil \frac{a}{b} \rceil \)
  2. 找出范围内的最后一个倍数:\( a_n = b \times \lfloor \frac{T}{b} \rfloor \)
  3. 确定倍数的个数:\( n = \frac{T - a_1}{b} + 1 \)
  4. 计算总和:使用上面的等差数列求和公式 \( S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) \)。

示例

例子 1:计算5在10到50之间所有倍数的总和。

解答:

1. 确定第一个和最后一个倍数:

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

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

2. 计算倍数个数:

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

3. 计算倍数的总和:

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

结果:270

4. 验证:

找出范围内所有倍数并手动计算总和:

5的倍数在范围 \( [10, 50] \) 内为:10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50。

手动计算总和:

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

验证结果:270

公式计算结果与手动计算一致。

例子 2:在5到25之间,求数字3的所有倍数之和。

解答:

1. 确定第一个和最后一个倍数:

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

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

2. 计算倍数个数:

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

3. 计算倍数的总和:

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

结果:105

4. 验证:

找出范围内所有倍数并手动计算总和:

3的倍数在范围 \( [5, 25] \) 内为:6, 9, 12, 15, 18, 21, 24。它们的总和为:

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

验证结果:105

公式计算结果与手动计算一致。