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等比数列求和公式

等比数列求和公式

2024-02-29 16:37 1155浏览

如果一个数列从第二项起,每一项和它前一项的比都等于一个常数,那么这个数列叫做等比数列。这个常数就是这个式子的公比。前一项与后一项的比值相等(商相等),这种数连续相加就叫做等比求和。其有一个固定的规律形成了一个公式,接下来将详细介绍。

等比数列求和公式

求和公式:Sn=n*a1(q=1)

Sn=a1(1-q^n)/(1-q)

=(a1-a1q^n)/(1-q)

=a1/(1-q)-a1/(1-q)*q^n(即a-aq^n)

(前提:q不等于1)

等比数列相关公式

1、等比数列:a(n+1)/an=q,n为自然数。

2、通项公式:an=a1*q^(n-1)。

3、推广式: an=am·q^(n-m)。

性质:

①若 m、n、p、q∈N,且m+n=p+q,则am·an=ap*aq。

②在等比数列中,依次每 k项之和仍成等比数列。

③G是a、b的等比中项,G^2=ab(G≠0)。

④在等比数列中,首项A1与公比q都不为零。

注意:上述公式中A^n表示A的n次方。

等比数列求和公式推导三种方法

1、作差法

Sn=a1+a2+a3+...+an(公比为q)

q*Sn=a1*q+a2*q+a3*q+...+an*q   

=a2+a3+a4+...+a(n+1)   

Sn-q*Sn=a1-a(n+1)   

(1-q)Sn=a1-a1*q^n

Sn=(a1-a1*q^n)/(1-q)

Sn=(a1-an*q)/(1-q)

Sn=a1(1-q^n)/(1-q)

2、等比数列定义法

a2=a1*q

a3=a2*q

a(n-1)=a(n-2)*q

an=a(n-1)*q 共n-1个等式两边分别相加得

a2+a3+...+an=[a1+a2+...+a(n-1)]*q

即Sn-a1=(Sn-an)*q,即(1-q)Sn=a1-an*q

当q≠1时,Sn=(a1-an*q)/(1-q) (n≥2)

当n=1时也成立

当q=1时Sn=n*a1

所以Sn= n*a1(q=1) ;(a1-an*q)/(1-q) (q≠1)。

3、数学归纳法

证明:(1)当n=1时,左边=a1,右边=a1·q0=a1,等式成立;

(2)假设当n=k(k≥1,k∈N*)时,等式成立,即ak=a1qk-1;

当n=k+1时,ak+1=ak·q=a1qk=a1·q(k+1)-1;

这就是说,当n=k+1时,等式也成立;

由(1)(2)可以判断,等式对一切n∈N*都成立。

等比数列的概念

1、等比数列的定义:

一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比都等于一个常数(不为0),那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用q来表示。

定义可以用公式表达为:a(n+1)/an=q(式中n为正整数,q为常数)。特别注意的是,q是一个与项数n无关的常数

2、等比中项:

三个数 a、G、b依次组成等比数列,则G叫做的等比中项,且G2=a+b(等比中项的平方等于前项与后项之积)。

等比数列求和例题解析

求1+2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024的和。

通过观察,会发现这个数列的后一项比上前一项都是2。

2÷1=2;

4÷2=2;

8÷4=2;

……

1024÷512=2。

所以这个题目就是典型的等比数列求和题,公比是2。

利用错位相减法,令A=1+2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024,会得到什么呢?

2A=2+4+8+16+32+128+256+512+1024+2048,

这样我们构造出了一个新数列,而且这个数列的和等于原数列乘以公比。

再将两个式子相减,

左边是2A-A=A;

右边是2048-1;

等式右边其余的项都已经抵消了。

这样我们就得出结果了,1+2+4+8+16+32+64+128+256+512+1024=2047。

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