一、定义:
多阶等差数列也叫高阶等差数列:将一个数列的所有后项与前一项之差组成一个新的数列,再将这个新数列的所有后项与前一项之差组成另一个新的数列,如此进行下去,直到最后的数列如果是普通等差数列,那么原数列就是多阶等差数列。
经过n次相减最终成为常数数列的,就称原数列为n阶等差数列;所以,普通等差数列也可以称为1阶等差数列,常数数列称为0阶等差数列。
二、举例:
数列:1 4 7 10 13 ……,经过1次相减得到:3 3 3 3 3……已经成为常数数列,所以原数列是1阶等差数列,其公差为3,通项公式为:an=3n-2.
数列:1 3 6 10 15 21……,其项差依次为:2 3 4 5 6 7……,再求项差为:1 1 1 1 1……,总共经过2次相减成为常数数列,所以它属于2阶等差数列,其通项公式为:an=1/2*(n^2 n)=1/2*n^2 1/2*n.
数列:1 4 10 20 35 56 84……,其项差为:3 6 10 15 21 28……,再求项差为:3 4 5 6 7……,再求项差为:1 1 1 1……,总共减了3次成为常数数列,因此它属于3阶等差数列,通项公式为:an=1/6*(n^3 3n^2 2n)=1/6n^3 1/2n^2 1/3n;
数列:6 24 60 120 210 336 504……其项差依次为:18 36 60 90 126 168……,再求项差为:18 24 30 36 42……,再求项差为:6 6 6 6……,总共减了3次成为常数数列,因此它也属于3阶等差数列,其通项公式为:an=n(n 1)(n 2)=n^3 3n^2 2n.
三、求通项公式:
- 1阶等差数列的通项公式是一个关于自然数 n的1次多项式;2阶等差数列的通项公式是一个关于自然数 n的2次多项式;……n阶等差数列的通项公式是一个关于自然数 n的n次多项式。
2.如果知道一个n阶等差数列的前n项为:a1 a2 a3……an,就可以列一个关于自然数 n的1元n-1次方程组:
X1 X2 X3 …… X(n-1) Xn=b1
2^(n-1)*X1 2^(n-2)*X2 2^(n-3)*X3…… 2*X(n-1) Xn=b2
3^(n-1)*X1 3^(n-2)*X2 3^(n-3)*X3…… 3*X(n-1) Xn=b3
…… …… ……
n^(n-1)*X1 n^(n-2)*X2 n^(n-3)*X3…… n*X(n-1) Xn=bn
通过解上面的方程组求出未知数x1 x2 x3……xn的值,就可得到它的通项公式:an=X1*n^(n-1) X2*n^(n-2) …… X(n-1)*n Xn.
因此,多阶等差数列的通项公式都是一个关于自然数 n的多项式,故也可称其为多项式数列。