錯題解析

右下角是第 21 張,但「總共幾張」要自己去圖上數——不是 40 張,是 45 張

數學.第 3 冊.2026/08/09.第 25 題 | 主題:等差數列與級數.由兩項求公差.數列求和公式

題目

已知小華所拿的是戊紙牌(長邊 9 公分、短邊 6 公分),每張紙牌上皆有一數, 且依圖(二十)的方式排列(從左上角那張開始,沿箭頭順時針繞一圈)。 紙牌依序排列後,紙牌上的數恰好為一首項為 4 的等差數列。 若左上角及右下角紙牌的數分別為 4 和 64, 請問小華排列在桌面上所有紙牌的數之和為多少?
  1. (A) 2500
  2. (B) 2880
  3. (C) 3150 ← 正確答案
  4. (D) 3724
正確答案:(C)右下角是第 21 張 → 公差 3;全圈共 45 張 → 和 = 45×(4+136)÷2 = 3150
題目原文

(原圖只拍到紅筆訂正的正解,作答欄不在畫面中,故本頁不標示當時所選答案。)

錯在哪裡

這題有兩個「要去圖上數」的數字,缺一不可: 標 64 的那張是第幾張(決定公差) ② 整圈總共幾張(決定項數 只算出①就以為做完,是這題最大的陷阱。

最容易犯的錯:以為「左上角到右下角剛好是一半」。 若右下角是第 21 張,就直覺認為總共 2 × 20 = 40 張
→ 和 = 40 × (4 + 121) ÷ 2 = 2500 ← 這正是選項 (A)
選項 (A) 就是為了這個直覺而設的。 但小華的排法上排/下排、左排/右排的張數並不相同(圖上牌的方向是交錯的), 所以「對角線把整圈平分成兩半」在這裡不成立。

正確做法:照著箭頭把圖上的牌實際數一遍。 從左上角那張(第 1 張)沿上排往右、再沿右排往下,數到標 64 的那張,是第 21 張; 繼續把下排與左排數完,整圈一共 45 張 兩個數字都到手,剩下的就是等差數列的兩個公式。

正確解法

Step 1 從圖上讀出兩個數字(這一步一定要動筆數)
要讀的東西怎麼數結果
標 64 的是第幾張 從左上角第 1 張沿箭頭順時針,數到右下角那張 第 21 張
整圈共幾張 繼續數完下排與左排,回到第 1 張為止 45 張
提醒:圖上的「……」只出現在上排與下排,左右兩排是完整畫出來的, 所以要靠「上下排的張數」把總數補齊,不能只憑印象。
Step 2 用第 1 項和第 21 項求公差 等差數列:an = a1 + (n−1)d a1 = 4,a21 = 64 → 4 + 20d = 64 → 20d = 60 → d = 3 注意是「20d」不是「21d」——第 1 項到第 21 項中間隔了 20 個公差。 這個「差一項」是等差數列最常見的失分點。
Step 3 求末項(第 45 項) a45 = 4 + (45 − 1) × 3 = 4 + 44 × 3 = 4 + 132 = 136 一樣是 44 個公差,不是 45 個。
Step 4 用等差級數求和 Sn = n × (首項 + 末項) ÷ 2 S45 = 45 × (4 + 136) ÷ 2 = 45 × 140 ÷ 2 = 45 × 70 = 3150 選 (C)。 另一個公式也可以:Sn = n·a1 + n(n−1)d/2 = 45×4 + 45×44×3÷2 = 180 + 2970 = 3150 ✓ 兩種算法互相驗算最保險。
Step 5 回頭看四個選項在騙什麼
選項怎麼算出來的錯在哪
(A) 2500以為總共 40 張:40×(4+121)÷2 誤以為對角線把整圈平分
(B) 2880項數或公差再各差一點的湊數「差一項」的錯
(C) 315045 張、公差 3
(D) 3724項數數多了重複數到角落的牌
四個選項全部圍繞著「項數」打轉——這題考的其實不是數列,是「有沒有把圖數清楚」。

要記住的觀念

  • 等差數列題的三個量:首項、公差、項數。缺一個就算不出總和。 做題前先在旁邊寫「a₁ = ? d = ? n = ?」三格,填滿才開始算。 本題的 a₁ 是給的,d 要從「第幾項」推,n 要從圖上數。
  • 「第 1 項到第 k 項,中間是 (k−1) 個公差」——差一項是最常見的失分。 a21 − a120d,不是 21d 畫個小圖:●—●—●,三個點只有兩段間隔。
  • 不要假設「對角是一半」。 只有在排列完全對稱(上下排一樣多、左右排一樣多)時, 左上角與右下角才會剛好差半圈。 本題的排法不是這樣,所以項數一定要實際數。
  • 等差級數的兩個求和公式,兩個都要會,可以互相驗算: Sn = n(a1 + an)/2 Sn = n·a1 + n(n−1)d/2
  • 圖上有「……」時,代表那一段被省略了,必須用其他資訊補回來。 看到省略號,先問「這一排到底有幾張?我是從哪裡知道的?」 答不出來就不能往下算。

類題自我檢測

某等差數列的第 1 項是 7,第 16 項是 52,全部共 30 項。 求這 30 項的總和。

看解答

1515
① 公差:a₁₆ − a₁ = 15d = 52 − 7 = 45 → d = 3(是 15 個公差,不是 16 個)。
② 末項:a₃₀ = 7 + 29×3 = 7 + 87 = 94
③ 總和:S₃₀ = 30 × (7 + 94) ÷ 2 = 15 × 101 = 1515
驗算(第二個公式):30×7 + 30×29×3÷2 = 210 + 1305 = 1515
流程一樣:先填滿「a₁、d、n」三格,再套求和公式,最後用另一個公式驗算。

我的原始作答

原始作答

這一題真正的難點不在數列,而在「圖上那一圈到底有幾張牌」公差 3 其實很好求(4 → 64,中間 20 個公差); 但只要把總張數猜成 40,答案就會落到 (A) 2500——那是專門設計的陷阱選項。
建議固定動作: ① 在圖上從第 1 張開始,沿箭頭一張一張點過去並寫編號, 直到標 64 的那張(得到 21)
繼續點完整圈,得到總張數(45)
③ 才開始寫「a₁ = 4、d = 3、n = 45」,套公式
①②沒做完就不要動筆算——這一題的分數在「數牌」,不在「算式」。
這也是本錯題本第 4 冊等差數列題共同的提醒:項數 n 一定要有明確來源,不能用感覺的。

複習標記

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還沒標記