一.等差数列的传奇故事
高斯是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名。高斯7岁那年,父亲送他进了耶卡捷林宁国民小学,读书不久,高斯在数学上就显露出了常人难以比较的天赋,最能证明这一点的是高斯十岁那年,教师彪特耐尔布置了一道很繁杂的计算题,要求学生把1到 100的所有整数加起来,教师刚叙述完题目,高斯即刻把写着答案的小石板交了上去。彪特耐尔起初并不在意这一举动,心想这个小家伙又在捣乱,但当他发现全班唯一正确的答案属于高斯时,才大吃一惊。而更使人吃惊的是高斯的算法,他发现:第一个数加最后一个数是101,第二个数加倒数第二个数的和也是101,……共有50对这样的数,用101乘以50得到5050。这种算法是教师未曾教过的计算等级数的方法,高斯的才华使彪特耐尔十分激动,下课后特地向校长汇报,并声称自己已经没有什么可教高斯的了。相信现在学习等差数列的同学肯定都听过高斯的故事,也都希望自己将来在这方面有所作为。
二.等差数列的性质
1.公差为d的等差数列,各项同加一数所得数列仍是等差数列,其公差仍为d.
2.公差为d的等差数列,各项同乘以常数k所得数列仍是等差数列,其公差为kd.
3.若{an}{bn}为等差数列,则{ an ±bn }与{kan +bn}(k、b为非零常数)也是等差数列.
4.对任何m、n ,在等差数列中有:an = am + (n-m)d(m、n∈N+),特别地,当m = 1时,便得等差数列的通项公式,此式较等差数列的通项公式更具有一般性.
5.一般地,当m+n=p+q(m,n,p,q∈N+)时,am+an=ap+aq .
6.公差为d的等差数列,从中取出等距离的项,构成一个新数列,此数列仍是等差数列,其公差为kd( k为取出项数之差).
7.下表成等差数列且公差为m的项ak.ak+m.ak+2m.....(k,m∈N+)组成公差为md的等差数列。
8.在等差数列中,从第二项起,每一项(有穷数列末项除外)都是它前后两项的等差中项.
9.当公差d>0时,等差数列中的数随项数的增大而增大;当d<0时,等差数列中的数随项数的减少而减小;d=0时,等差数列中的数等于一个常数.
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三.等差数列的公式
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母d表示。
1.等差数列的通项公式为: an=a1+(n-1)d (1)
2.前n项和公式为: Sn=na1+n(n-1)d/2或Sn=n(a1+an)/2(2)
以上n均属于正整数 从1式可以看出,an是n的一次数函(d≠0)或常数函数(d=0),(n,an)排在一条直线上,由2式知,Sn是n的二次函数(d≠0)或一次函数(d=0,a1≠0),且常数项为0。
在等差数列中,等差中项:一般设为Ar,Am+An=2Ar,所以Ar为Am,An的等差中项。 且任意两项am,an的关系为: an=am+(n-m)d 它可以看作等差数列广义的通项公式。
从等差数列的定义、通项公式,前n项和公式还可推出: a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an-k+1,k∈{1,2,…,n} 若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则有 am+an=ap+aq Sm-1=(2n-1)an,S2n+1=(2n+1)an+1 Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,Snk-S(n-1)k…或等差数列,等等。
和=(首项+末项)×项数÷2 项数=(末项-首项)÷公差+1 首项=2和÷项数-末项 末项=2和÷项数-首项 末项=首项+(项数-1)×公差 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an=m,am=n.则a(m+n)=0。
等差数列是一个神奇的数学问题,当你深入到其中的时候,就会被它独特的数学魅力所倾倒,沉浸在其中无法自拔,这也许就是很多数学家之所以能取得巨大成就的原因之一,不知道你有没有被等差数列这个深邃的问题所倾倒呢?
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