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。

1, 3, 5, 7, 9, 11, 13...

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

Sn = 12n(a1 + an)
首项到第 n 项的总和 = 12n(首项 + 第 n 个数字)

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

Sn = 12n(2a1 +(n − 1)d)
首项到第 n 项的总和 = 12n(2 × 首项 + (n − 1) × 公差)

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

Sm−n = 12(m−n+1)(an+am)
从第 n 到第 m 的总和 = 12(m−n+1)(第 n 个数字 + 第 m 个数字)

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