什麼是求和(Sigma)計算器?
連加符號 Σ 是一種把許多項相加、以精簡方式表達的數學記號。「Σ 從 i=a 到 b 的 f(i)」代表:讓整數 i 從下限 a 開始,一直到上限 b 為止,逐一代入 f(i) 算出每一項的值,再把這些值全部加總起來。這個計算器可以幫你算出幾種常見運算式的總和——包括 i、i²(平方)、i³(立方)、c·i 以及常數 c,無論是檢查作業、驗證公式,還是不想一項一項手動相加,都能快速得到結果。
如何使用
首先選擇 f(i) 的運算式類型。如果你選的是 c·i 或 c,請輸入常數 c 的值。接著設定下限 a 與上限 b(兩者都必須是整數,且 b ≥ a)。計算器會逐一走過區間內的每個整數 i,計算 f(i),並回傳總和以及它總共加了幾項。
公式說明
一般定義為:
$$\sum_{i=a}^{b} f(i) = f(a) + f(a+1) + \cdots + f(b)$$最常見的幾種情況都有現成的封閉式公式:前 n 個整數之和為 \(\frac{n(n+1)}{2}\);平方和為 \(\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}\);立方和則為 \(\left[\frac{n(n+1)}{2}\right]^{2}\)。本工具是以逐項累加的方式計算結果,所得答案與上述公式完全一致。
實例演算
計算 \(\sum_{i=1}^{5} i^{2}\)。各項為
$$1 + 4 + 9 + 16 + 25 = 55$$若改用封閉式公式:
$$\frac{5 \cdot 6 \cdot 11}{6} = \frac{330}{6} = 55$$計算器會回傳結果 55,並顯示共有 5 項。
常見問題
上下限可以是負數嗎?可以——只要 b ≥ a,a 與 b 都能是任意整數。迴圈會單純地從 a 一路累加到 b。
「常數」類型是做什麼的?選擇 c 時,區間內每個整數都會加上同一個值 c,因此結果等於 \(c \times (\text{項數})\)。
為什麼結果會是 0?如果 b 小於 a,代表沒有任何項可以相加,所以總和為 0。