由來
三角形數
傳說古希臘畢達哥拉斯(約公元前570-約公元前500年)學派的數學家經常在沙灘上研究數學問題,他們在沙灘上畫點或用小石子來表示數。比如,他們研究過由于這些數可以用如右圖所示的三角形點陣表示,他們就将其稱為三角形數。
正方形數
類似地,被稱為正方形數,因為這些數能夠表示成正方形。
因此,按照一定順序排列的一列數成為數列。
概念
數列的一般形式可以寫成
a1,a2,a3,…,an,…
簡記為{an},項數有限的數列為“有窮數列”(finite sequence),項數無限的數列為“無窮數列”(infinite sequence)。
從第2項起,每一項都大于它的前一項的數列叫做遞增數列;如:1,2,3,4,5,6,7
從第2項起,每一項都小于它的前一項的數列叫做遞減數列;如:8,7,6,5,4,3,2,1
從第2項起,有些項大于它的前一項,有些項小于它的前一項的數列叫做擺動數列;
各項呈周期性變化的數列叫做周期數列(如三角函數);
各項相等的數列叫做常數列。如:2,2,2,2,2,2,2,2,2
通項公式:數列的第N項an與項的序數n之間的關系可以用一個公式表示,這個公式就叫做這個數列的通項公式。(注:通項公式不唯一)
遞推公式:如果數列{an}的第n項與它前一項或幾項的關系可以用一個式子來表示,那麼這個公式叫做這個數列的遞推公式。
數列中數的總數為數列的項數。特别地,數列可以看成以正整數集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})為定義域的函數an=f(n)。
如果可以用一個公式來表示,則它的通項公式是a(n)=f(n)。
表示方法
如果數列{an}的第n項與序号n之間的關系可以用一個式子來表示,那麼這個公式叫做這個數列的通項公式。如an=(-1)^(n+1)+1。
數列通項公式的特點:(1)有些數列的通項公式可以有不同形式,即不唯一。(2)有些數列沒有通項公式
如果數列{an}的第n項與它前一項或幾項的關系可以用一個式子來表示,那麼這個公式叫做這個數列的遞推公式。如an=2a(n-1)+1(n>1)。
分類
(1)有窮數列和無窮數列:
項數有限的數列為“有窮數列”(finite sequence);項數無限的數列為“無窮數列”(infinite sequence)。
(2)對于正項數列:(數列的各項都是正數的為正項數列)
1)從第2項起,每一項都大于它的前一項的數列叫做遞增數列;如:1,2,3,4,5,6,7;
2)從第2項起,每一項都小于它的前一項的數列叫做遞減數列;如:8,7,6,5,4,3,2,1;
3)從第2項起,有些項大于它的前一項,有些項小于它的前一項的數列叫做擺動數列(搖擺數列);
(3)周期數列:各項呈周期性變化的數列叫做周期數列(如三角函數);
(4)常數數列:各項相等的數列叫做常數數列(如:2,2,2,2,2,2,2,2,2)。
公式
(1)通項公式:數列的第N項an與項的序數n之間的關系可以用一個公式an=f(n)來表示,這個公式就叫做這個數列的通項公式,如。數列通項公式的特點:1)有些數列的通項公式可以有不同形式,即不唯一;2)有些數列沒有通項公式(如:素數由小到大排成一列2,3,5,7,11,...)。
(2)遞推公式:如果數列{an}的第n項與它前一項或幾項的關系可以用一個式子來表示,那麼這個公式叫做這個數列的遞推公式。數列遞推公式特點:1)有些數列的遞推公式可以有不同形式,即不唯一。2)有些數列沒有遞推公式,即有遞推公式不一定有通項公式。
等差數列
定義
一般地,如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數,這個數列就叫做等差數列(arithmetic sequence),這個常數叫做等差數列的公差(common difference),公差通常用字母d表示。
縮寫
等差數列可以縮寫為A.P.(Arithmetic Progression)。
等差中項
由三個數a,A,b組成的等差數列可以堪稱最簡單的等差數列。這時,A叫做a與b的等差中項(arithmetic mean)。
有關系:A=(a+b)/2
通項公式
an=a1+(n-1)d
an=Sn-S(n-1)(n≥2)
an=kn+b(k,b為常數)
前n項和
Sn=n(a1+an)/2=n*a1+n(n-1)d/2
Sn=(d/2)*n^2+(a1-d/2)n
性質
且任意兩項am,an的關系為:
an=am+(n-m)d
它可以看作等差數列廣義的通項公式。
從等差數列的定義、通項公式,前n項和公式還可推出:
a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an-k+1,k∈{1,2,…,n}
若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,則有
am+an=ap+aq
S2n-1=(2n-1)an,S2n+1=(2n+1)an+1
Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,Snk-S(n-1)k…成等差數列,等等。
和=(首項+末項)×項數÷2
項數=(末項-首項)÷公差+1
首項=2和÷項數-末項
末項=2和÷項數-首項
設a1,a2,a3為等差數列。則a2為等差中項,則2倍的a2等于a1+a3,即2a2=a1+a3。
應用
日常生活中,人們常常用到等差數列如:在給各種産品的尺寸劃分級别
時,當其中的最大尺寸與最小尺寸相差不大時,常按等差數列進行分級。
若為等差數列,且有an=m,am=n.則a(m+n)=0。
等比數列
定義
一般地,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(geometric sequence)。這個常數叫做等比數列的公比(common ratio),公比通常用字母q表示。
縮寫
等比數列可以縮寫為G.P.(Geometric Progression)。
等比中項
如果在a與b中間插入一個數G,使a,G,b成等比數列,那麼G叫做a與b的等比中項。
有關系:G^2=ab;G=±(ab)^(1/2)
注:兩個非零同号的實數的等比中項有兩個,它們互為相反數,所以G^2=ab是a,G,b三數成等比數列的必要不充分條件。
通項公式
an=a1q^(n-1)
an=Sn-S(n-1)(n≥2)
前n項和
當q≠1時,等比數列的前n項和的公式為
Sn=a1(1-q^n)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q)(q≠1)
當q=1時,等比數列的前n項和的公式為
Sn=na1
性質
任意兩項am,an的關系為an=am·q^(n-m)
(3)從等比數列的定義、通項公式、前n項和公式可以推出:a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=ak·an-k+1,k∈{1,2,…,n}
(4)等比中項:aq·ap=ar^2,ar則為ap,aq等比中項。
記πn=a1·a2…an,則有π2n-1=(an)2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1
另外,一個各項均為正數的等比數列各項取同底數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。在這個意義下,我們說:一個正項等比數列與等差數列是“同構”的。
性質:
①若m、n、p、q∈N*,且m+n=p+q,則am·an=ap·aq;
②在等比數列中,依次每k項之和仍成等比數列.
“G是a、b的等比中項”“G^2=ab(G≠0)”.
(5)等比數列前n項之和Sn=A1(1-q^n)/(1-q)
在等比數列中,首項A1與公比q都不為零.
注意:上述公式中A^n表示A的n次方。
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價在一起算作本金,
再計算下一期的利息,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
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。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)。
(1)等比數列的通項公式是:An=A1*q^(n-1)
若通項公式變形為an=a1/q*q^n(n∈N*),當q>0時,則可把an看作自變量n的函數,點(n,an)是曲線y=a1/q*q^x上的一群孤立的點。
(2)求和公式:Sn=nA1(q=1)
Sn=A1(1-q^n)/(1-q)
=(a1-a1q^n)/(1-q)
=a1/(1-q)-a1/(1-q)*q^n(即A-Aq^n)
(前提:q不等于1)
任意兩項am,an的關系為an=am·q^(n-m)
(3)從等比數列的定義、通項公式、前n項和公式可以推出a1·an=a2·an-1=a3·an-2=…=ak·an-k+1,k∈{1,2,…,n}
(4)等比中項:aq·ap=ar^2,ar則為ap,aq等比中項。
記πn=a1·a2…an,則有π2n-1=(an)2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1
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。在這個意義下,我們說:一個正項等比數列與等差數列是“同構”的。
等和數列
定義
“等和數列”:在一個數列中,如果每一項與它的後一項的和都為同一個常數,那麼這個數列叫做等和數列,這個常數叫做該數列的公和。
對一個數列,如果其任意的連續k(k≥2)項的和都相等,我們就把此數列叫做等和數列
性質
必定是循環數列



















