等差数列求和公式
数学术语
一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列称为等差数列,这个常数称为等差数列的公差,用字母d表示,等差数列的首项用a1表示。一般地,Sn=a1+a2+a3+…+an,我们称Sn为数列{an}的前n项和,等差数列的前n项和的求和公式为Sn=n(a1+an)/2,也可以表示为Sn=na1+n(n-1)d/2。
公式
对于等差数列,前项的和的求和公式为:
可以根据已知条件选择公式。
推导
倒序相加法
高斯10岁时,他的算术老师出了一道题目,求1+2+3+…+100的结果,高斯给出了一种巧妙的解法:1+2+3+…+100=(1+100)+(2+99)+…+(50+51)=101×50=5050.将这个算法推广到公差为d的任意等差数列{an}中,就可以得到等差数列的求和公式。
将Sn用下列两种方式表示:
正序→
倒序→
将两式相加可得:
由此可以得到等差数列{an}的前n项和的公式:
代入等差数列的通项公式,可以得到:
例题
求等差数列2,4,6,…,98,100各项之和。
解答:观察数列,首项a1=2,末项a2=100,公差d=2,项数n=50,
代入公式 (1)
代入公式(2)
高阶求和
前文我们所推导的实际上是一阶等差数列,即各项之间的差为同一个常数。如果一个数列依次从第二项起逐项减去它的前一项,便得到另一列数,此列数叫做原数列的一阶差,类似地对一阶差再求差得到的一列数叫做原数列的二阶差,如此类推可得原数列的p阶差(p为正整数),当p阶差是一个常数列时,则称原数列是p阶等差数列。在元朝数学家朱世杰《四元玉鉴》中,朱世杰给出了高阶等差数列的求和公式,把中国宋元数学家在高阶等差数列求和方面的工作向前推进了一步,提供了更为系统、普遍的解法。
一阶等差数列求和公式:
二阶等差数列求和公式:
三阶等差数列求和公式:
四阶等差数列求和公式:
五阶等差数列求和公式:
从这一串公式,朱世杰归纳得出一般公式:
相关性质
等差数列
首项:
末项:
项数:
公差:
通项公式:
前n项和的关系
对于一个等差数列,Sn为数列的前n项和,S2n为数列的前2n项和,S3n为数列的前3n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n也为等差数列。
相似公式
等比数列求和公式:对于等比数列{an},前n项的和的求和公式为
参考资料
最新修订时间:2024-12-18 19:05
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概述
公式
推导
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