首页 >> 精选问答 >

等比数列公式前n项和

2025-09-25 14:13:19

问题描述:

等比数列公式前n项和,急!求解答,求此刻有回应!

最佳答案

推荐答案

2025-09-25 14:13:19

等比数列公式前n项和】在数学中,等比数列是一种重要的数列形式,其特点是每一项与前一项的比值是一个常数,称为公比。了解等比数列前n项和的公式对于解决实际问题和数学推导具有重要意义。

一、等比数列的基本概念

- 定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的比都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列。

- 通项公式:设首项为 $ a $,公比为 $ r $,则第 $ n $ 项为

$$

a_n = a \cdot r^{n-1}

$$

二、等比数列前n项和的公式

等比数列前n项和的公式根据公比 $ r $ 的不同分为两种情况:

公比 $ r $ 公式 说明
$ r \neq 1 $ $ S_n = a \cdot \frac{1 - r^n}{1 - r} $ 或 $ S_n = a \cdot \frac{r^n - 1}{r - 1} $ 当公比不为1时使用此公式
$ r = 1 $ $ S_n = a \cdot n $ 当公比为1时,所有项相等,直接相加即可

三、公式的推导思路

等比数列前n项和的公式可以通过以下方法推导:

1. 设等比数列前n项和为 $ S_n = a + ar + ar^2 + \cdots + ar^{n-1} $

2. 两边同时乘以公比 $ r $,得到:

$$

rS_n = ar + ar^2 + ar^3 + \cdots + ar^n

$$

3. 用原式减去新式:

$$

S_n - rS_n = a - ar^n

$$

4. 化简得:

$$

S_n(1 - r) = a(1 - r^n)

$$

5. 最终得到:

$$

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

$$

四、应用实例

题目 已知条件 解答过程 结果
求首项为2,公比为3,前5项的和 $ a=2, r=3, n=5 $ $ S_5 = 2 \cdot \frac{1 - 3^5}{1 - 3} = 2 \cdot \frac{1 - 243}{-2} = 2 \cdot 121 = 242 $ 242
求首项为5,公比为1,前10项的和 $ a=5, r=1, n=10 $ $ S_{10} = 5 \times 10 = 50 $ 50

五、注意事项

- 当 $ r = 1 $ 时,数列为常数列,此时不能使用分式公式,应直接计算总和。

- 若 $ r < 1 $,当 $ n \to \infty $ 时,$ r^n \to 0 $,此时无穷等比数列的和为 $ S = \frac{a}{1 - r} $。

- 公式中的 $ a $ 是首项,$ r $ 是公比,$ n $ 是项数。

通过掌握等比数列前n项和的公式及其应用,可以更高效地解决相关数学问题,并为后续学习等比数列的应用打下坚实基础。

  免责声明:本答案或内容为用户上传,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。 如遇侵权请及时联系本站删除。

 
分享:
最新文章