等比数列求和公式
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。