数学中,常对同一个量(图形的面积、点的个数、三角形的内角和等)用两种不同的方法计算,从而建立相等关系,我们把这一思想称为“算两次”.“算两次”也称做富比尼原理,是一种重要的数学思想.
例如:
图1,将n行n列的棋子排成一个正方形,我们用两种不同的方法计算棋子的个数:
算法Ⅰ:
类比正方形面积的计算,图形可以看作n行棋子,每行都有n枚,因此棋子的总数是:
n×n=n2
算法Ⅱ:
沿虚线将图案分割,可以发现:
第一层虚线内有1枚棋子,
第二层虚线内有3枚棋子,
第三层虚线内有5枚棋子…
第n层虚线内有(2n﹣1)枚棋子,
则棋子总数为1+3+5+7+…+2n﹣1
由此可得:1+3+5+7+…+2n﹣1=n2