从首项和公差计算等差数列,并显示指定范围内的序列之和。
等差数列之和
关于等差数列之和的计算
输入要计算的等差数列的首项、公差和范围,然后单击“计算等差数列之和”按钮,计算并显示指定范围内的等差数列总和。
它还展示了如何计算等差数列的总和。
请为 首项 和 公差 输入最多 15 位数字,为 第n个数字 输入最多 15位 位数字。
什么是等差数列?
等差数列是相邻项之间的差相等的数列。
序列中的第一项称为首项,相邻项之间的差称为公差。
例如,以下序列的首项为 1,公差为 2。
由于公差为 2,因此相邻项之间的所有差异均为 2。
如何计算等差数列之和
首项到第 n 项的总和
计算首项到第 n 项的总和。
如果首项为 a1,第 n 个数为 an,公差为 d,数列如下。
a1, a1+d, a1+2d, a1+3d ... an−d, an
令 Sn 为该序列的首项至第 n 项之和,Sn 可以表达如下。
Sn = a1 + (a1+d) + (a1+2d) + (a1+3d) + ... + (an−d) + an
此外,如果我们考虑一个数字序列,其中该数字序列的顺序相反,则总和将相同,因为只是顺序发生了变化。
因此,Sn也可以表示如下。
Sn = an + (an−d) + (an−2d) + ... + (a1+2d) + (a1+d) + a1
将这两个方程的左边和右边相加。
Sn | = | a1 | + | (a1+d) | + | (a1+2d) | + ... + | (an−d) | + | an | |
+ | Sn | = | an | + | (an−d) | + | (an−2d) | + ... + | (a1+d) | + | a1 |
2Sn | = | (a1+an) | + | (a1+an) | + | (a1+an) | + ... + | (a1+an) | + | (a1+an) |
右侧所有添加的数字为(a1+an),当数字为n时,(a1+ a >n) × n,因此 2Sn = n(a1 + an)。
将该方程两边同时除以 2,得到 Sn = 12n(a1 + an)。
所以
另外,第 n 个数字是 a1 +(n − 1)d,因此 an = a1 +(n − 1)
代入d 给出 Sn = 12n(2a1 +(n − 1)d)。
所以
从第 n 到第 m 的总和
要计算第 n 到第 m 的和,类似地,将顺序颠倒并将两边相加。
Sm−n | = | an | + | (an+d) | + | (an+2d) | + ... + | (am−d) | + | am | |
+ | Sm−n | = | am | + | (am−d) | + | (am−2d) | + ... + | (an+d) | + | an |
2Sm−n | = | (an+am) | + | (an+am) | + | (an+am) | + ... + | (an+am) | + | (an+am) |
右侧所有相加的数字为(an+am),数字为(m−n+1)和(an ). sub>+am) × (m−n+1), 所以 2Sm−n = (m−n+1) × ( an+am)。
将该方程两边同时除以 2,得到 Sm−n = 12(m−n+1)(an+am)。
所以