等比數列

等比數列

數學名詞
等比數列(又名幾何數列),是一種特殊數列。如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等于同一個常數,這個數列就叫做等比數列,因為第二項與第一項的比和第三項與第二項的比相等,這個常數叫做等比數列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0)。等比數列a1≠0。注:q=1時,an為常數列。另外,一個各項均為正數的等比數列各項取同底數後構成一個等差數列;反之,以任一個正數C為底,用一個等差數列的各項做指數構造幂Can,則是等比數列。無窮遞縮等比數列各項和公式:公比的絕對值小于1的無窮等比數列,當n無限增大時的極限叫做這個無窮等比數列各項的和。
    中文名:等比數列 外文名:geometric progression 拼音:deng bi shu lie 近義詞:幾何數列 反義詞:/ 英文名:geometric progression 通項公式:an=a1*q^(n-1) 應用學科:數學 适用領域範圍:數學,金融等

釋義

等比數列是指從第二項起,每一項與它的前一項的比值等于同一個常數的一種數列,常用G、P表示。這個常數叫做等比數列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0),等比數列a1≠0。其中{an}中的每一項均不為0。注:q=1時,an為常數列。

出處

根據曆史傳說記載,國際象棋起源于古印度,至今見諸于文獻最早的記錄是在薩珊王朝時期用波斯文寫的。據說,有位印度教宰相見國王自負虛浮,決定給他一個教訓.他向國王推薦了一種在當時尚無人知曉的遊戲.國王當時整天被一群溜須拍馬的大臣們包圍,百無聊賴,很需要通過遊戲方式來排遣郁悶的心情。

國王對這種新奇的遊戲很快就産生了濃厚的興趣,高興之餘,他便問那位宰相,作為對他忠心的獎賞,他需要得到什麼賞賜.宰相開口說道:請您在棋盤上的第一個格子上放1粒麥子,第二個格子上放2粒,第三個格子上放4粒,第四個格子上放8粒……即每一個次序在後的格子中放的麥粒都必須是前一個格子麥粒數目的兩倍,直到最後一個格子第64格放滿為止,這樣我就十分滿足了。“好吧!”國王哈哈大笑,慷慨地答應了宰相的這個謙卑的請求。n

這位聰明的宰相到底要求的是多少麥粒呢?稍微算一下就可以得出:1+2+22+23+24+……+263=264-1,直接寫出數字來就是18,446,744,073,709,551,615粒,這位宰相所要求的,竟是全世界在兩千年内所産的小麥的總和!如果造一個寬四米,高四米的糧倉來儲存這些糧食,那麼這個糧倉就要長三億千米,可以繞地球赤道7500圈,或在日地之間打個來回。n

國王哪有這麼多的麥子呢?他的一句慷慨之言,成了他欠宰相西薩·班·達依爾的一筆永遠也無法還清的債。n

正當國王一籌莫展之際,王太子的數學教師知道了這件事,他笑着對國王說:“陛下,這個問題很簡單啊,就像1+1=2一樣容易,您怎麼會被它難倒?”國王大怒:“難道你要我把全世界兩千年産的小麥都給他?”年輕的教師說:“沒有必要啊,陛下。其實,您隻要讓宰相大人到糧倉去,自己數出那些麥子就可以了。假如宰相大人一秒鐘數一粒,數完18,446,744,073,709,551,615粒麥子所需要的時間,大約是5800億年(大家可以自己用計算器算一下!)。就算宰相大人日夜不停地數,數到他自己魂歸極樂,也隻是數出了那些麥粒中極小的一部分。這樣的話,就不是陛下無法支付賞賜,而是宰相大人自己沒有能力取走賞賜。”國王恍然大悟,當下就召來宰相,将教師的方法告訴了他。n

西薩·班·達依爾沉思片刻後笑道:“陛下啊,您的智慧超過了我,那些賞賜……我也隻好不要了!”當然,最後宰相還是獲得了很多的賞賜。

公式介紹

(1)公比q=an/an-1

(2)通項公式:an=a1*qn-1

(3)求和公式:

(q=1)

(q1)

應用

等比數列在生活中也是常常運用的。如:銀行有一種支付利息的方式——複利。即把前一期的利息和本金加在一起算作本金,在計算下一期的利息,也就是人們通常說的“利滾利”。按照複利計算本利和的公式:本利和=本金×(1+利率)^存期。n

随着房價越來越高,很多人沒辦法像這樣一次性将房款付清,總是要向銀行借錢,既可以申請公積金也可以申請銀行貸款,但是如果還款到一定時間後想了解自己還得還多少本金時,也可以利用數列來自己計算。衆所周知,按揭貸款(公積金貸款)中一般實行按月等額還本付息。下面就來尋求這一問題的解決辦法。若貸款數額a0元,貸款月利率為p,還款方式每月等額還本付息a元,設第n月還款後的本金為an,那麼有a1=a0(1+p)-a;a2=a1(1+p)-a;a3=a2(1+p)-a;......an+1=an(1+p)-a,....将其變形,得(an+1-a/p)/(an-a/p)=1+p。由此可見,{an-a/p}是一個以a1-a/p為首項,1+p為公比的等比數列。

其實類似的還有零存整取、整存整取等銀行儲蓄借貸,甚至還可以延伸到生物界的細胞細胞分裂

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