例4 數一數,下圖中有多少個點?

解:方法1:從上至下一層一層地數,見下圖:

總點數=2+3+4+5+6=20.
方法2:補上一個同樣的梯形點群,但要上下顛倒放置,和原圖一起拼成一個長方形點群如下圖所示:
由圖可見,有下列等式成立:
梯形點數=長方形點數÷2.
因為梯形點數=2+3+4+5+6
而長方形點數=8×5=(2+6)×5
代入上面的文字式,可得:
2+3+4+5+6=(2+6)×5÷2
與例1類似,我們用拼補法得到了一個計算梯形點群總點數的較為簡單的公式.
再進一步,若脫離開圖形(點群)的背景純粹從數的方面找找規律,不難發現下述事實:

這個等式的左邊就是一個等差數列的求和式,它的首項是2,末項是6,公差是1,項數是5.這樣這個等式的含義就可以用下面的語言來表述:
等差數列前幾項的和等于首項加末項之和乘以項數的積的一半.
寫成下面較簡化的文字式:
和=(首項+末項)×項數÷2
這就是等差數列的求和公式.