由若干个数,按照一定的顺序排列组合成的一串数字就是数列。
比如:
①1,3,5,7,9,11,13,17 ;
②1,5,9,13,17,21,25,27,29;
③2,4,5,7,8,9,12,14,15,17,18,19;
如果一串数字中,任意相邻的两个数之间的差都相等,那么我们就把这个数列叫做等差数列。
就像上面的①和②中:
①3-1=2,5-3=2,7-5=2,9-7=2;
②5-1=4,9-5=4,13-5=4,17-13=4;
通常把等差数列中的第一个数叫做首项,最后一个叫做末项,相邻两个数之间的差叫做公差,
在这个数列中的个数叫做项数。(有多少个数,就有多少项。)
我们来看一个例题,看看等差数列是怎么来求和的?例:如何来算:1 2 3 4 5 6 ······· 97 98 99的和?
在这个题目中,从1到99的和,要怎么来算呢?
先观察这一串数,任意两个数的差都是相等的,说明这是一个等差数列,一共有99项。
(1)假设法:假设我们在加一串和它一模一样的数列。
那么我们只需要把两个数列总的数量,除以2,就是其中一个数列的总和了。
为什么要加一串数列呢,这样不是更麻烦了吗?
其实,不然,仔细观察上面的数列,你会发现,第一个数和最后一个数的和正好是100,如果我们给这个数列加上一个数列使他们所以的项数的和都是100,这样我们不就好算的多了。
1 2 3 4 5 6 ······ 97 98 99
99 98 97 96 95 94 ······ 3 2 1(假设新加的数列)
观察这两个数列,对应的数列,1 99,2 98,3 97,4 96·····97 3,98 2,99 1;
正好99个100,再除以2,就是我们所求数列的和
99×100÷2=4950
这个数列的和是4950
(2)首尾相加:1 99,2 98,3 97·····46 54,47 53,48 52,49 51,还剩一个50没有相加。一共是99项,每两项相加还剩一项,也就是99÷2=49····1
一共有49个100,再加上剩余的50,就是这个数列的和。
49×100 50=4950
这个数列的和是4950
从上面我们可以简单得出等差数列求和的公式:
和=(首项 末项)×项数÷2
例:求数列:3,5,7,9,11,13,15,17的和?
思路:因为数量不大,直接算也可以求出。也可以带入公式计算。
①3 5 7 9 11 13 15 17=80
②根据公式:和=(首项 末项)×项数÷2
(3 17)×8÷2=80
例:计算:6 6×2 6×3 6×4 ···· 6×500
思路:算有多少个6相加,把“6”给放到一边,可以得出:
(1 2 3 4 ······ 500)×6
根据求和公式
(1 2 3 4 ······ 500)=(1 500)×500÷2=125250
125250×6=751500
例:求等差数列:3,8,13,18······的第30项是多少?
思路:由于是等差数列,所以公差是5,
观察上面,第二项是8(3 1×5),第三项是13(3 2×5),第四项是18(3 3×5),
那么第30项就是:3 29×5=148
例:在数列:1,3,5,7,9······59一共有多少项?
思路:观察上面相邻的两个数的差是2,所以是等差数列,
从1到59,相差2是下一个项数,也就是说,从59到1只有一半的的项数,
59÷2=29·····1
还剩一个数,是59到1中间的数
所以一共有29 1=30个项数
可以得出等差数列基本的换算公式:
末项=首项 (项数-1)×公差
项数=(末项-首项)÷公差 1
总结适用范围:只适用于等差数列中。
解题关键:确定已知量和未知量。已知有4个量,知道其中3个量,由公式可以求出其他量。
解题方法:根据题目中,数列的变化关系,找出不同,加以分析,巧妙的解答问题。
分组解题:等差数列按照一定的顺序依次分组,没组的和依然是等差数列。
如:2 4 6 8 ····· 38 40 38 36 ····· 8 6 4 2和是多少?
把上面数列分成三个组,
①2 4 6 8 ···· 36 38
②40
③38 36 ······ 8 6 4 2
因为①和③是相等的,算出①就可以知道③的和是多少。
根据换算公式,先求出项数,然后求①的和。
(38-2)÷2 1=14
(2 38)×14÷2=280
由①等于③=280
求和① ② ③:
280 40 280=600
非等差数列按照一定的规则分组后,变成几个或几个以上的等差数列
如:12×11-11×10 10×9-9×8 8×7-7×6 6×5-5×4 4×3-3×2 2×1和是多少?
思路:应用分组和提公因式的方法来计算。
先简化数列,提公因式:
原式=11×(12-10) 9×(10-8) 7×(8-6) 5×(6-4) 3×(4-2) 2×1
然后分组:
原式=11×2 9×2 7×2 5×2 3×2 1×2
再提公因式
原式=2×(11 9 7 5 3 1)
然后用公式计算,也可以直接计算。
2×((11 1)×6÷2)=72