如何求等差數列的任意項
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方法1:求等差數列的下一項
1、求得數列的公差。面對一組數字時,有時題目會告訴你它們是等差數列,而有時你必須自己認識到這一點。無論是哪種情況,第一步都是相同的。從幾個數字中選擇最開始的兩項。用第二項減去第一項。所得結果就是數列的公差。例如,假設有一組數字…。用,求得公差為3。
假設有一列各項不斷變小的數字,如…。還是用第二項減去第一項來求出公差。這種情況下,。負數結果說明從左到右看時,這組數字在逐漸變小。每次做題時,你都應該檢查公差的正負號,看是否與數字的變化趨勢相符。
2、檢查公差是否一致。只計算前兩項的公差,不足以保證數列是等差數列。你需要確保整列數字的差值始終一致。。將數列中另外兩個連續項相減,檢查它們的差值。如果結果與另外一到兩次的結果一致,那麼它就很可能是等差數列。還是以數列…為例,選擇數列的第二項和第三項。用,差值仍然為3。保險起見,再選兩個連續項相減,,差值為3,還是與之前的結果相吻合。現在,你可以比較確定它是一組等差數列了。
有時,數列的前幾項看上去像等差數列,但之後卻不符合等差數列的特徵。例如,數列…。第一項和第二項之間的差是1,而第二項和第三項之間的差也是1。但是,第三項和第四項之間的差是3。由於數列各項之差並不相等,所以它不是等差數列。
3、用公差加上最後的已知項。知道公差後,求等差數列的下一項就非常簡單了。只需用公差加上最後的已知項,就可以得出下一個數字。例如,在示例…中,要算出下一個數字,你可以用公差3加上最後的已知項。等於16,16就是下一個數字。只要願意,你可以不斷加3,寫出數列後面的數字。例如,將數列後面的數字寫出來後,我們得到…。你可以一直寫下去,直到滿意為止。
方法2:求缺少的中間項
1、首先檢查是否是等差數列。某些情況下,題目會給出一組缺少中間項的數字。和之前一樣,首先你應該檢查數列是否是等差數列。選擇任意的連續兩項數字,計算它們之間的差值。比較結果與數列中另外兩個連續數字的差值。如果差值相等,那麼你可以假設自己面對的是一個等差數列,然後繼續使用本文的等差數列方法。例如,假設有一個數列,___,…。先用,求得差值為4。比較另外兩個連續數字的差,如。差值仍等於4。因此,你可以將之當做等差數列,繼續解題。
2、用公差加上空格前的那一項。方法和求數列最後一項類似。找到數列中空格前的那一項。這是已知的"最後一個"數字。用公差加上該項,算出應該填入空格的數字。在當前示例中,,____,…,空格前的數字是4,而此數列的公差也是4。所以,用,得到8,它應該就是空格中的數字。
3、用空格後的數字減去公差。為了確保答案正確,可以從另一個方向來進行檢查。無論是正序還是倒序,等差數列應該都符合自身特點。如果從左到右需要逐項加4,那麼反過來,從右到左就正好相反,需要逐項減4。在當前示例中,,___,…,空格後的數字是12。用該項減去公差,得到。你應該將結果8填入空格中。
4、比較結果。用左邊項加公差和用右邊項減公差算出來的兩個結果應該相等。如果相等,說明你已經求得缺少項的值。如果不相等,則說明你需要檢查自己的計算過程。題目中的數列可能並非等差數列。在當前示例中,和算得的結果都是8。因此,該等差數列的缺少項為8。完整的數列是…。
方法3:求等差數列的第N項
1、確定數列的第一項。並非所有序列都以數字0或數字1開始。檢視題中的數列,找到第一項。它是計算的起點,可以使用變數a(1)代表。面對等差數列問題時,經常會使用變數a(1)來指代數列的第一項。當然,你可以選擇自己喜歡的任何變數,這並不會影響到結果。
例如,已知數列…,第一項是,我們可以用a(1)來指代。
2、設公差為d。用上文所述方法求出數列的公差。在當前示例中,公差等於,等於5。使用數列中的其他數字進行檢查,得到同樣的結果。我們用變數d來指代該公差。
3、使用顯式公式。顯式公式是一個代數方程,使用它來求等差數列的任意項時,你無須寫出完整數列。等差數列的顯式公式為。a(n)項可以讀作"a的第n項",其中n代表數列中你想求出的項數,而a(n)是該項的實際數值。例如,如果題目要求你求等差數列的第100項,那麼n等於100。注意,在本示例中,n等於100,但a(n)等於第100項的值,而不等於數字100本身。
4、填入已知資訊解題。使用數列的顯式公式,填入已知資訊,求出需要的項。例如,在本示例中,…,我們知道a(1)是第一項,等於3,而公差d等於5。假設題目要求你求出數列的第100項,則n=100,而(n-1)=99。填入數值後,完成顯式公式,得到。簡化後的結果是498,這個數字就是該數列的第100項。
方法4:使用顯式公式求其他數值
1、對顯式公式進行變形,求其他變數。使用顯式公式和基礎的代數知識,你可以算出等差數列的幾個其他數值。顯式公式的初始形式是,其目的是求an,也就是數列的第n項。但是,你可以對公式進行代數變形,來計算任何其他變數。例如,假設數列的最後一個數字已知,需要你計算數列最開始的數字。你可以將公式變形,得到。
如果你知道等差數列的第一個數字和最後一個數字,但需要算出該數列的項數,你可以將顯式公式變形來求出n。公式變形後可得。
如果為了將公式變形,你需要複習基礎的代數知識,可以參閱本網站的學習代數或化簡代數表示式相關文章。
2、求數列的第一項。已知等差數列的第50項為300,且每項比之前一項大7,即"公差"等於7,求序列第一項的值。使用變形後的顯式公式來計算a1,求得問題的答案。使用方程,然後代入已知資訊。由於已知第50項為300,所以n=50,n-1=49,且a(n)=300。題目還提供了公差d的值,d等於7。因此,公式變為。得到。數列的第一項是43,每一項比前一項大7。因此,數列可以寫作 43,50,57,64,71,78…293,300。
3、求數列的項數。假設你只知道等差數列的第一項和最後一項,需要求數列的項數。使用變形後的公式。假設已知等差數列的第一項是100,公差為13。題目還告知最後一項是2,856。要計算數列的項數,可以用到的資訊有a1=100,d=13,以及a(n)=2856。將這些值代入公式,得到。計算後,可得,等於212+1,即213。所以該序列有213項。
該序列可以寫作100, 113, 126, 139… 2843, 2856。
警告
數列有多種不同型別。不要假設所有數列都是等差數列。每次一定要檢查至少兩對數字,最好是三對或四對,來比較各對的公差。小提示記住,d可以是正數,也可以是負數,取決於它是相加還是相減。
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