答:前150个自然数中与30互质的所有数之和是3000。
因为对30分解质因数有:30=2*3*5
30的质因数有2、3、5
要与30互为质数,这样的数的质因数,必然不能与30的质因数有重复。
反之,与30不互质的数,必然含有一个或多个30的质因数。
算一算与30不互质的数:
2的倍数个数:(150-2)/2 +1 = 75,这些数的和:(2+150)*75/2=5700
3的倍数个数:(150-3)/3 +1 = 50,这些数的和:(3+150)*50/2=3825
5的倍数个数:(150-5)/5 +1 = 30,这些数的和:(5+150)*30/2=2325
同时是2、3倍数个数:(150-6)/6 + 1 = 25,这些数的和:1950
同时是2、5倍数个数:(150-10)/10 + 1 = 15,这些数的和:1200
同时是3、5倍数个数:(150-15)/15 + 1 = 10,这些数的和:825
同时是2、3、5倍数个数:(150-30)/30 + 1 = 5,这些数的和:450
因此,与30不互质的所有数的和:
=所有2的倍数的和 + 所有3的倍数的和 + 所有5的倍数的和
-所有既是2又是3倍数的和(因为在单算2、单算3时都算了一遍,重复了)
-所有既是2又是5倍数的和(因为在单算2、单算5时都算了一遍,重复了)
-所有既是3又是5倍数的和(因为在单算3、单算5时都算了一遍,重复了)
+所有既是2的、3的又是5的倍数的和(因为在算2、3,2、5,3、5时都减了一遍,减多了)
= 5700+3825+2325
-1950-1200-825
+450
= 8325
前150个自然数的总和(按等差数列公式)
=(1+1500)*150/2
=11325
前150个自然数中与30互质的所有数之和
=前150个自然数的总和 - 前150个自然数中与30不互质的所有数的和
= 11325 -8325
= 3000
注:上面提到的等差数列的公式:
等差数列的所有数的和=(第一个数+最后一个数)*公差/2
等差数列的项数个数 = (最后一个数 - 第一个数)/公差 + 1
等差数列的公差 = 第二个数 - 第一个数 = (最后一个数 - 第一个数)/(项数 -1 )
1、所有与30互质的数被30所除得到的余数与30一定互质
2、所有与30互质的数加30的倍数所除得到的数与30一定互质
因此,可以先求出30以内的和(有八个数):
1+7+11+13+17+19+23+29=120
它们分别加30(共8个30)可得第二组:=120+30*8=360
同理:第三组:=360+30*8=600
第四组:=600+30*8=840
第五组:=840+30*8=1080(最后一组)
总和=120+360+600+840+1080=3000