等比数列和等差数列所有公式 等比数列例题

等比数列和等差数列所有公式在数学中,等差数列和等比数列是两种常见的数列类型,它们在数列、级数、金融计算以及许多实际难题中都有广泛应用。为了方便进修和查阅,下面对等差数列和等比数列的所有常用公式进行划重点,并以表格形式呈现。

一、等差数列(Arithmetic Sequence)

等差数列是指从第二项开始,每一项与前一项的差为一个常数的数列。这个常数称为公差,记作 $ d $。

常用公式:

公式名称 公式表达式 说明
第n项公式 $ a_n = a_1 + (n – 1)d $ $ a_1 $ 为首项,$ d $ 为公差
前n项和公式 $ S_n = \fracn}2}(a_1 + a_n) $ 或 $ S_n = \fracn}2}[2a_1 + (n – 1)d] $ 计算前n项的总和
中项公式 若 $ a, b, c $ 成等差,则 $ b = \fraca + c}2} $ 中间项为前后两项的平均值

二、等比数列(Geometric Sequence)

等比数列是指从第二项开始,每一项与前一项的比为一个常数的数列。这个常数称为公比,记作 $ r $。

常用公式:

公式名称 公式表达式 说明
第n项公式 $ a_n = a_1 \cdot r^n-1} $ $ a_1 $ 为首项,$ r $ 为公比
前n项和公式 $ S_n = a_1 \cdot \frac1 – r^n}1 – r} $(当 $ r \neq 1 $) 当 $ r < 1 $ 时,可求无限项和 $ S = \fraca_1}1 - r} $
中项公式 若 $ a, b, c $ 成等比,则 $ b^2 = ac $ 中间项的平方等于前后两项的乘积

三、等差数列与等比数列对比表

特征 等差数列 等比数列
定义 每项与前一项的差为常数 每项与前一项的比为常数
通项公式 $ a_n = a_1 + (n – 1)d $ $ a_n = a_1 \cdot r^n-1} $
前n项和 $ S_n = \fracn}2}(a_1 + a_n) $ $ S_n = a_1 \cdot \frac1 – r^n}1 – r} $($ r \neq 1 $)
公差/公比 $ d = a_n+1} – a_n $ $ r = \fraca_n+1}}a_n} $
独特情况 若 $ d = 0 $,则为常数列 若 $ r = 1 $,则为常数列

四、应用示例

例1:等差数列

已知首项 $ a_1 = 3 $,公差 $ d = 2 $,求第5项和前5项和。

– 第5项:$ a_5 = 3 + (5 – 1) \times 2 = 11 $

– 前5项和:$ S_5 = \frac5}2}(3 + 11) = 40 $

例2:等比数列

已知首项 $ a_1 = 2 $,公比 $ r = 3 $,求第4项和前4项和。

– 第4项:$ a_4 = 2 \times 3^3} = 54 $

– 前4项和:$ S_4 = 2 \cdot \frac1 – 3^4}1 – 3} = 2 \cdot \frac-80}-2} = 80 $

五、拓展资料

等差数列和等比数列是数列进修中的基础内容,掌握它们的通项公式、前n项和公式以及相关性质,对于解决实际难题具有重要意义。通过上述表格和实例,可以更清晰地领会两者之间的区别与联系,便于记忆和应用。

以上就是等比数列和等差数列所有公式相关内容,希望对无论兄弟们有所帮助。

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