如何计算等差数列的前n项和?

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囚与社会
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2022-12-07 · 用平凡的眼光记录自己存在的时代
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公式:

设原数列首项为a,公差为d,

原数列依次为a,a+d,a+2d,a+3d,.,a+2nd

奇数项为:a,a+2d,a+4d,.,a+2nd

奇数项和:S奇 = [a + (a+2nd)](n+1)/2 =(a+nd)(n+1)

偶数项为:a+d,a+3d,a+5d,.,a+(2n-1)d

偶数项和:S偶 = [(a+d) + (a+2nd-d)]n/2 = (a+nd)

S奇/S偶 = (n+1)/n 

注意:

本题只需用到等差数列求和公式:(首项+尾项)×项数÷2

等差数列是指从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数的一种数列,常用A、P表示。这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母d表示。

例如:1,3,5,7,9……2n-1。通项公式为:an=a1+(n-1)*d。首项a1=1,公差d=2。前n项和公式为:Sn=a1*n+[n*(n-1)*d]/2或Sn=[n*(a1+an)]/2。注意:以上n均属于正整数。

拓展资料:

等差数列的推论:

1、从通项公式可以看出,a(n)是n的一次函数(d≠0)或常数函数(d=0),(n,an)排在一条直线上,由前n项和公式知,S(n)是n的二次函数(d≠0)或一次函数(d=0,a1≠0),且常数项为0。

2、从等差数列的定义、通项公式,前n项和公式还可推出:a(1)+a(n)=a(2)+a(n-1)=a(3)+a(n-2)=…=a(k)+a(n-k+1),(类似:p(1)+p(n)=p(2)+p(n-1)=p(3)+p(n-2)=。。。=p(k)+p(n-k+1)),k∈{1,2,…,n}。

3、若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则有a(m)+a(n)=a(p)+a(q),S(2n-1)=(2n-1)*a(n),S(2n+1)=(2n+1)*a(n+1),S(k),S(2k)-S(k),S(3k)-S(2k),…,S(n)*k-S(n-1)*k…成等差数列,等等。若m+n=2p,则a(m)+a(n)=2*a(p)。

4、其他推论:

① 和=(首项+末项)×项数÷2;

②项数=(末项-首项)÷公差+1;

③首项=2x和÷项数-末项或末项-公差×(项数-1);

④末项=2x和÷项数-首项;

⑤末项=首项+(项数-1)×公差;

⑥2(前2n项和-前n项和)=前n项和+前3n项和-前2n项和。

证明:

p(m)+p(n)=b(0)+b(1)*m+b(0)+b(1)*n=2*b(0)+b(1)*(m+n);

p(p)+p(q)=b(0)+b(1)*p+b(0)+b(1)*q=2*b(0)+b(1)*(p+q);

因为m+n=p+q,所以p(m)+p(n)=p(p)+p。

特殊性质:

在有穷等差数列中,与首末两项距离相等的两项和相等。并且等于首末两项之和;特别的,若项数为奇数,还等于中间项的2倍,

即,a(1)+a(n)=a(2)+a(n-1)=a(3)+a(n-2)=···=2*a中

例:数列:1,3,5,7,9,11中a(1)+a(6)=12 ; a(2)+a(5)=12 ; a(3)+a(4)=12 ; 即,在有穷等差数列中,与首末两项距离相等的两项和相等。并且等于首末两项之和。

数列:1,3,5,7,9中a(1)+a(5)=10 ; a(2)+a(4)=10 ; a(3)=5=[a(1)+a(5)]/2=[a(2)+a(4)]/2=10/2=5 ; 即,若项数为奇数,和等于中间项的2倍。

等差中项:

等差中项即等差数列头尾两项的和的一半,但求等差中项不一定要知道头尾两项。等差数列中,等差中项一般设为A(r)。

当A(m),A(r),A(n)成等差数列时,A(m)+A(n)=2×A(r),所以A(r)为A(m)、A(n)的等差中项,且为数列的平均数。

并且可以推知n+m=2×r,且任意两项a(m)、a(n)的关系为:a(n)=a(m)+(n-m)*d,(类似p(n)=p(m)+(n-m)*b(1),相当容易证明,它可以看作等差数列广义的通项公式。

等差数列的应用日常生活中,人们常常用到等差数列如:在给各种产品的尺寸划分级别时,当其中的最大尺寸与最小尺寸相差不大时,常按等差数列进行分级。若为等差数列,且有a(n)=m,a(m)=n。则a(m+n)=0。

其实,中国古代南北朝的张丘建早已在《张丘建算经》提到等差数列了:今有女子不善织布,逐日所织的布以同数递减,初日织五尺,末一日织一尺,计织三十日,问共织几何?书中的解法是:并初、末日织布数,半之,余以乘织讫日数,即得。这相当于给出了S(n)=(a(1)+a(n))/2*n的求和公式。

参考链接:百度百科:等差数列

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