什么是公差?
在等差数列中,每一项都是在前一项的基础上加上一个固定的数得到的。这个固定的数就叫做公差,通常用 \(d\) 表示。例如数列 3、7、11、15……的公差是 4,因为每一项都比前一项大 4。本计算器可以根据数列中任意已知的两项,求出公差 \(d\)。
如何使用本计算器
输入首项 \(a_1\)、某一后项的数值 \(a_n\),以及该后项的项数 \(n\)(即第 2 项时 \(n = 2\),第 3 项时 \(n = 3\),依此类推)。计算器会用这两项之间的差值除以它们之间的间隔步数,从而求出公差,并给出数列中的下一项。
公式解析
从首项到第 \(n\) 项之间,恰好有 \(n - 1\) 个相等的步长。因此,把总的变化量 \(a_n - a_1\) 平均分配到这些步长上,就得到:
$$d = \frac{\text{Later term } a_n - \text{First term } a_1}{\text{Position } n - 1}$$如果你已经知道相邻的两项,公式就简化为 \(d = a_{n+1} - a_n\)。
实例演示
假设 \(a_1 = 3\),第 6 项是 23,即 \(a_n = 23\)、\(n = 6\)。两项之间共有 \(n - 1 = 5\) 个步长。于是 $$d = \frac{23 - 3}{5} = \frac{20}{5} = 4$$23 之后的下一项是 \(23 + 4 = 27\),由此验证数列为 3、7、11、15、19、23、27。
常见问题
公差可以是负数吗?可以。公差 \(d\) 为负数表示数列递减,例如 20、17、14……此时 \(d = -3\)。
如果算出的公差是分数怎么办?没问题。等差数列的公差可以是任意实数,包括分数或小数。
怎样判断一个数列是不是等差数列?检查每一对相邻两项之间的差值是否都相同。如果差值恒定,那么这个数列就是等差数列,而这个固定的差值就是公差。