Qu'est-ce qu'une suite arithmétique ?
Une suite arithmétique est une liste de nombres dans laquelle chaque terme s'obtient en ajoutant au précédent une valeur fixe appelée la raison (\(d\)). En partant d'un premier terme \(a_1\), la suite s'écrit \(a_1, a_1+d, a_1+2d\), et ainsi de suite. La série arithmétique correspondante n'est rien d'autre que la somme de ces termes. Ce calculateur détermine à la fois le n-ième terme et la somme cumulée de n'importe quelle progression arithmétique.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez le premier terme (\(a_1\)), la raison (\(d\)) et le nombre de termes souhaité (\(n\)). L'outil affiche la valeur du n-ième terme (\(a_n\)) ainsi que la somme totale \(S_n\) de ces \(n\) termes. La raison peut être positive, négative ou nulle, et le premier terme peut être n'importe quel nombre réel.
Les formules expliquées
On obtient le n-ième terme en ajoutant la raison \((n-1)\) fois au premier terme :
$$a_n = a_1 + (n-1)d$$Pour la somme, on utilise l'élégante astuce d'appariement attribuée à Gauss : on associe le premier et le dernier terme, le deuxième et l'avant-dernier, et ainsi de suite. Chaque paire vaut \((a_1 + a_n)\), et il existe \(n/2\) paires de ce type, d'où
$$S_n = \frac{n}{2}\,(a_1 + a_n)$$
Exemple résolu
Supposons \(a_1 = 3\), \(d = 5\) et \(n = 10\). Le 10ᵉ terme vaut
$$a_{10} = 3 + (10-1)\cdot 5 = 3 + 45 = 48$$La somme des 10 premiers termes est
$$S_{10} = \frac{10}{2}\,(3 + 48) = 5 \cdot 51 = 255$$Ainsi, la série \(3, 8, 13, \ldots, 48\) totalise 255.
FAQ
Que se passe-t-il si la raison vaut 0 ? Tous les termes sont égaux à \(a_1\), donc \(a_n = a_1\) et la somme vaut simplement \(n \times a_1\).
Les termes peuvent-ils être négatifs ou décimaux ? Oui. \(a_1\) et \(d\) peuvent prendre n'importe quelle valeur réelle ; les formules restent rigoureusement valables.
Quelle est la différence entre une suite et une série ? Une suite est la liste ordonnée des termes ; une série est la somme de ces termes.