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Algebra · real student question

把树排成三角形:第一行 1 棵,第二行 2 棵,第三行 3 棵,依此类推,直到 3003 棵树全部用完。一共有多少行?

Question

把 30033003 棵树排成三角形:第一行 11 棵,第二行 22 棵,第三行 33 棵,依此类推,直到每棵树都种下为止。一共有多少行?

A. 7777 B. 7979 C. 7676 D. 7878

Step-by-step solution

  1. 看出这是等差数列。 每行的棵数构成首项 u1=1u_1=1、公差 d=1d=1 的等差数列 1,2,3,…,n1,2,3,\dots,n,所以树的总数就是三角形数 Sn=n(n+1)2S_n=\frac{n(n+1)}{2}

  2. 令这个和等于树的总数。 n(n+1)2=3003⟹n2+n−6006=0\frac{n(n+1)}{2}=3003\quad\Longrightarrow\quad n^2+n-6006=0

  3. 解这个一元二次方程。 n=−1+1+4⋅60062=−1+240252=−1+1552=77n=\frac{-1+\sqrt{1+4\cdot 6006}}{2}=\frac{-1+\sqrt{24025}}{2}=\frac{-1+155}{2}=77 判别式 24025=155224025=155^2 是完全平方数,这说明题目本来就是照着能整除设计的。

  4. 舍去负根。 另一个根是 n=−78n=-78,作为行数没有意义,所以 n=77n=77。

  5. 验算总数。 77⋅782=60062=3003\frac{77\cdot 78}{2}=\frac{6006}{2}=3003 棵,正好把树用完,一棵不剩。所以选 A。

Answer

n=77(77⋅782=3003)n=77\quad\left(\tfrac{77\cdot 78}{2}=3003\right)

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