等差、等比数列前n项和公式的推广及其应用

绝世美人儿
773次浏览
2021年02月09日 23:19
最佳经验
本文由作者推荐

-

2021年2月9日发(作者:年年大丰收)


等差、等比数列前


n


项和公式的推广及其应用< /p>

























吴家华(四川省遂宁中学校




629000








众所周知,等差、等比数列的通项公式分别为



a


n



a

1



(


n



1


)


d


,



a


n



a


1


q


n



1



它们的推广式分别为



a


n



a


m

< br>


(


n



m


)


d


,


a


n



a


m


q


n



m


.



受此启发,笔者试着将等差、等比数列前< /p>


n


项和公式中的


a


1


换成


S


m


,也得到它们的各


自推广,且推广公式比原公式具有更广泛的应用


.


现介绍如下:



1.




n< /p>


项和公式及变形式



< br>1


)等差数列的前


n


项和公式为 :


S


n



na


1




变形式 为:


S


n



n



n


(


n



1


)


d




2


S


1


n


(


n

< br>


1


)



d




1


2


a


1


(


1



q


n


)



2


)等比数列的前


n


项和公式为:


S


n


(


q



1


)




1< /p>



q


S


1


(


1



q

< p>
n


)


变形式为:


S


n



(


q

< p>


1


)


.


1


1



q

< br>2.



公式的推广及其证明


< /p>


由上面前


n


项和公式的变形式,通过类比 我们不难得到它们的如下推广:



定理


1





a


n



是公差为


d


的等差数列,

< br>S


n


是其前


n

< br>项和,


m


,


n



N


,且


m



n



*

则有



S


n



n



S


m


n


(


n



m


)



d



m


2


*


定理


2





a


n


< br>是公比为


q


(


q




1


)

的等比数列,


S


n


是其前


n


项和,


m


,


n



N


,且


S


m


(


1

< p>


q


n


)



m



n

,则有



S


n


m


1



q


证明




1




S


n



na


1



S


n


(


n

< p>


1


)


n



1


d


n



a


1



d




2< /p>


n


2



S


m


m



1

< p>


a


1



d


m


2








①-②得:



S


n


S


m


n



1


m



1




d



d


n


m


2


2


S


n


S

< br>m


n



m




d



n


m


2



S



n



S


m



n


(


n



m


)

< br>d


.


定理


1


得证


.


n



m


2


n


m


a


(


1



q


)


a


(


1


< br>q


)


1


1



2





q



1


时,< /p>


S




S




n


m

< p>
1



q


1



q






两式相除,得:



S

< br>m


(


1



q


n


)


S


n


1



q


n


(


q



1


)






S


n


< br>


m


m


1



q


S


m


1



q












m


为偶数且


q< /p>




1


时,


q


m



1


,上式右端无意义,∴


q



1



S


m


(


1



q< /p>


n


)




S


n



(

< p>
q




1


)


.


定理


2


得证


.



m

< br>1



q


3.


推广公式的应用



< br>1




06

年浙江)设


S


n


为等差数列



a


n


< p>
的前


n


项和,若


S


5



10


,


S


10



< p>
5


,则公差


d =



.


(用数字作答)






设等差 数列



a


n



的公差为


d,


则由已知及定理


1


,得:




5



S


10



10



解得:


d




1

< p>
.


S


5


10

< p>
(


10



5


)



d


< br>2



10


25


d



5


2



2




06


年山东)设


S

n


为等差数列



a


n



的前


n

< br>项和,


S


4


< br>14



S


10

< br>


S


7



30


,




S


9




.





设等差 数列



a


n



的公差为


d,


则由已知及定理


1


,得:



30



S


10



S


7



10



S


4


10

< p>
(


10



4


)


S


7


(

< br>7



4


)



d



[


7



4



d


]



4


2


4


2


3


39

< p>
S


4



d


4


2



3

39




14


d


4


2




d



1< /p>




S


9



9



S

< p>
4


9


(


9



4


)


9

45




1




14




54


.



4


2


4


2



3


.设



a


n



为等差数列,


S


n


为数列



a


n



的前


n< /p>


项和


.


已知


S


7



7



S


15



75



T


n



数列




S

< p>
n




的前


n


项和,求


T


n

< p>
.


n







设等差数列



a


n



的公差为


d,


则由已知及定理

1


,得:



75

< br>


S


15


15




d



1



S


7


15


(


15



7


)


7



d



15




60


d



7


2


7


S


7


n


(


n

< br>


7


)


7


n


(


n



7


)


n


2



5


n



d



n





1



.

< br>



S


n



n



7


2


7


2


2





S


n


1



(


n



5


)


< br>n


2


1


1


n


(


n



1


)


(


1



2



3





n



5


n


)


< br>[



5


n


]



2


2


2



T


n



n


2



9


n



.


4

< p>


4



(课本

< p>
P


123


习题


3.3



10


题)已知数列



a


n



是 等差数列,


S


n


是其前


n


项和,求


证:


S

< p>
6



S


12



S


6


< br>S


18



S

12


成等差数列


.


< p>
k



N



S


k



S

2


k



S


k



S


3


k< /p>



S


2


k


成等差


数列吗?



证明




设等 差数列



a


n



的公差为


d,


则由定理

< p>
1


,得:



*

< p>
S


12



12

< p>


S


6


12


(


12



6


)




d


2


S


6



36


d



6


2


S


6


18< /p>


(


18



6


)




d



3


S


6



108


d



6


2


S


18



18


-


-


-


-


-


-


-


-