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等差等比数列的求和公式是什么

2025-12-02 11:54:39 来源:网易 用户:澹台仁军 

等差等比数列的求和公式是什么】在数学中,等差数列和等比数列是两种常见的数列形式,它们的求和公式在实际应用中非常广泛。掌握这些公式的推导过程和使用方法,有助于提高解题效率和理解数列的本质。

一、等差数列的求和公式

等差数列是指每一项与前一项的差为常数的数列,这个常数称为“公差”,记作 $ d $。

设等差数列的首项为 $ a_1 $,末项为 $ a_n $,项数为 $ n $,则其前 $ n $ 项和 $ S_n $ 的公式为:

$$

S_n = \frac{n}{2} (a_1 + a_n)

$$

或者也可以表示为:

$$

S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n - 1)d

$$

其中:

- $ a_1 $ 是首项,

- $ d $ 是公差,

- $ n $ 是项数。

二、等比数列的求和公式

等比数列是指每一项与前一项的比为常数的数列,这个常数称为“公比”,记作 $ r $。

设等比数列的首项为 $ a_1 $,公比为 $ r $,项数为 $ n $,则其前 $ n $ 项和 $ S_n $ 的公式为:

当 $ r \neq 1 $ 时,

$$

S_n = a_1 \cdot \frac{1 - r^n}{1 - r}

$$

$$

S_n = a_1 \cdot \frac{r^n - 1}{r - 1}

$$

当 $ r = 1 $ 时,说明所有项都相等,此时数列为常数列,和为:

$$

S_n = a_1 \cdot n

$$

三、总结对比

下面是一个简洁的对比表格,帮助你更清晰地理解两者的区别与联系:

类型 定义特点 公式(前n项和) 特殊情况处理
等差数列 每项与前项之差为常数 $ S_n = \frac{n}{2}(a_1 + a_n) $ 无特殊限制
$ S_n = \frac{n}{2}[2a_1 + (n - 1)d] $
等比数列 每项与前项之比为常数 $ S_n = a_1 \cdot \frac{1 - r^n}{1 - r} $ 当 $ r = 1 $ 时,$ S_n = a_1 \cdot n $
$ S_n = a_1 \cdot \frac{r^n - 1}{r - 1} $

四、小结

等差数列和等比数列是数列学习中的基础内容,掌握它们的求和公式对于解决实际问题具有重要意义。通过理解公式的来源和适用条件,可以更灵活地运用这些知识,提升数学思维能力和解题技巧。

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