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等差数列通项公式的高阶应用

时间:2020-02-24 20:18:17      阅读:102      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:下标   统一   inline   block   错误   lock   案例   line   思考   

前言

等差数列的通项公式\(a_n=a_1+(n-1) d\),拓展公式为\(a_n=a_m+(n-m)d\),本博文探讨拓展公式的高阶应用,并说明如何防止出错;

案例分析

  • 给定一个等差数列\(\{a_n\}\)\(a_1=1\)\(d_0=2\)

则我们容易知道,\(a_1=1\)\(a_2=3\)\(a_3=5\)\(a_4=7\)\(a_5=9\)\(a_6=11\)\(a_7=13\)\(a_8=15\)\(a_9=17\)\(a_{10}=19\)\(\cdots\)

那么\(a_9=a_1+(9-1)\times 2=17\),也可以这样计算\(a_9=a_3+(9-3)\times 2=5+12=17\)

那么从上述数列中的\(a_1\)开始,每间隔两项抽出来的数列,肯定也是等差数列。

比如\(a_1\)\(a_4\)\(a_7\)\(a_{10}\)\(\cdots\),该数列的首项为\(a_1\),公差为\(d_1=3\times d_0=6\)

【问题】该如何计算此数列的通项公式呢?

思考一:是这样的吗?\(a_n=a_1+(n-1)\times 6=6n-5\)

回答:错误,上述通项公式,只能计算第一项,从第二项开始就是错误的;它没有注意到数列的下标特征,

思考二:注意到下标特征,故这些项应该统一用\(a_{3k+1}\)来表达刻画,那么通项公式应该是\(a_{3k+1}=a_1+[(3k+1)-1]\times 6=18k+1\)吗?

回答:错误,用上述的通项公式计算的\(a_4=73\),是错误的;

思考三:上述的通项公式是用拓展公式计算的,难道拓展公式错了?

回答:拓展公式没错,只是使用出错了,上述所乘的公差应该是\(d_0\),不应该是\(d_1\),因为下标\(3k+1\)是跳着取值的,

思考四:是这样的吗?\(a_{3k+1}=a_1+[(3k+1)-1]\times 2=6k+1\)

回答:是这样的,你可以验证一番,当\(k=0\)时,\(a_1=1\),当\(k=1\)时,\(a_4=7\),当\(k=2\)时,\(a_7=13\)

思考五:为什么是这样的呢?

回答:当下标采用\(3k+1\)表达式,其值不是连续的,故所乘的公差应该是原来的公差\(d_0\)

思考六:还可以怎么计算呢?

回答:先不管通项公式的左端,先计算右端,得到\(a_1+(n-1)\times 6\)

$$

等差数列通项公式的高阶应用

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原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/12358514.html

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