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。
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。
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
朱世杰的
《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。