等差数列的通项公式是什么?
等差数列是一组数字,其中每一项都比前一项增加(或减少)一个固定的数值,这个数值叫做公差 \(d\)。有了通项公式,你不必逐项列出前面所有的数,就能直接求出任意一项。已知首项 \(a_1\) 和公差 \(d\),第 \(n\) 项的计算公式为:
$$a_n = a_1 + (n - 1)\cdot d$$
如何使用本计算器
只需输入三个数值:首项(\(a_1\))、公差(\(d\)),以及你想求的项的位置(\(n\))。计算器会立即给出 \(a_n\),并顺便算出前 \(n\) 项之和(\(S_n\)),方便你查看。\(a_1\) 和 \(d\) 都可以是负数或小数;\(n\) 则必须是不小于 1 的整数。
公式解析
公式中的「\((n - 1)\)」非常关键,因为首项本身已经算作第 1 项——只有从第一项之后,每往前走一步才需要加一个公差。所以要算到第 5 项,就是在 \(a_1\) 的基础上加 4 次公差。这正是我们用 \((n - 1)\) 而不是 \(n\) 的原因。
实例演示
假设 \(a_1 = 2\),\(d = 3\)。要求第 10 项:
$$a_{10} = 2 + (10 - 1)\cdot 3 = 2 + 9\cdot 3 = 2 + 27 = 29$$而前 10 项之和为
$$S_{10} = \frac{10}{2}(2\cdot 2 + 9\cdot 3) = 5\cdot(4 + 27) = 5\cdot 31 = 155$$常见问题
如果公差是负数怎么办? 公差为负只是表示数列在递减,公式的用法完全一样。
n 可以是分数吗? 不可以。项数 \(n\) 必须是正整数,因为数列的项是用整数来计数的。
通项公式和递推公式有什么区别? 递推公式(\(a_n = a_{n-1} + d\))需要先知道前一项,而通项公式则可以直接通过 \(a_1\)、\(d\) 和 \(n\) 求出任意一项。