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数列求和公式推导 数列求和公式 数列求和公式推导

数列求和公式在数学中,数列是按照一定顺序排列的一组数。数列求和是将这些数依次相加的经过。不同的数列有不同的求和方式,掌握常见的数列求和公式对于解决实际难题非常有帮助。下面内容是对常见数列求和公式的拓展资料。

一、等差数列求和公式

等差数列是指每一项与前一项的差为定值的数列。设首项为 $ a_1 $,末项为 $ a_n $,项数为 $ n $,则其求和公式如下:

$$

S_n = \fracn}2}(a_1 + a_n)

$$

$$

S_n = \fracn}2}[2a_1 + (n – 1)d

$$

其中 $ d $ 是公差。

二、等比数列求和公式

等比数列是指每一项与前一项的比为定值的数列。设首项为 $ a_1 $,公比为 $ r $,项数为 $ n $,则其求和公式如下:

$$

S_n = a_1 \cdot \frac1 – r^n}1 – r} \quad (r \neq 1)

$$

当 $ r < 1 $ 时,无限等比数列的和为:

$$

S = \fraca_1}1 – r}

$$

三、天然数列求和公式

天然数列是从 1 开始的连续整数数列,即 $ 1, 2, 3, …, n $。其求和公式为:

$$

S_n = \fracn(n + 1)}2}

$$

四、平方数列求和公式

平方数列是 $ 1^2, 2^2, 3^2, …, n^2 $,其求和公式为:

$$

S_n = \fracn(n + 1)(2n + 1)}6}

$$

五、立方数列求和公式

立方数列是 $ 1^3, 2^3, 3^3, …, n^3 $,其求和公式为:

$$

S_n = \left( \fracn(n + 1)}2} \right)^2

$$

六、其他常见数列

除了上述基本数列外,还有一些独特数列如调和数列、斐波那契数列等,它们的求和通常没有简单的闭合表达式,但可以通过递推或其他技巧进行计算。

拓展资料表格

数列类型 公式名称 公式表达式
等差数列 求和公式 $ S_n = \fracn}2}(a_1 + a_n) $
等比数列 求和公式 $ S_n = a_1 \cdot \frac1 – r^n}1 – r} $
天然数列 求和公式 $ S_n = \fracn(n + 1)}2} $
平方数列 求和公式 $ S_n = \fracn(n + 1)(2n + 1)}6} $
立方数列 求和公式 $ S_n = \left( \fracn(n + 1)}2} \right)^2 $

通过掌握这些数列求和公式,可以快速地对各种数列进行求和运算,进步解题效率。在实际应用中,还需要根据具体情况进行选择和调整。