高中数学:数列-等差数列、等比数列的和与通项公式的关系

一、等差数列

1、通项公式与求和公式

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2、性质

性质1
求和公式比上n,依然是一个等差数列。
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性质2
等差数列中,每相邻m项和,构成的数列,依然是等差数列,公差:m2d
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二、等比数列

1、通项公式与求和公式

an=a1∗qn−1Sn=a1∗(1−qn)1−q,(q≠1) a_n=a_1*q^{n-1} \\ S_n=\frac{a_1*(1-q^n)}{1-q},(q≠1) an=a1qn1Sn=1qa1(1qn),(q=1)

2、性质

性质1
等比数列中,每相邻n项和,构成的数列,依然是等比数列,公比:qn
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三、练习

例题1
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解:
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例题2
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解:
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例题3
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解:
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例题4
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例题3解法相同

<think>好的,用户需要找到两个数列之间的数学关系公式。给定的数列A是(1到10),数列B是(2.5E+8, 1.25E+8, 6.25E+7, ..., 7.8125E+6)。首先,我需要观察这两个数列的数值变化规律。 首先看数列B的数据,前四个数分别是2.5E+8,1.25E+8,6.25E+7,3.125E+7。这些数看起来像是每次除以2,也就是公比为0.5的等比数列。比如2.5E+8除以2得到1.25E+8,再除以2就是6.25E+7,符合这个规律。但到了第五个数值,数列B变成2.08333E+7,这里可能转换了规律。检查一下,3.125E+7除以1.5得到大约2.08333E+7,接着除以1.333...(即4/3)得到1.5625E+7,再除以1.25得到1.25E+7,依此类推。所以从第五开始,可能是每次分母增加1,即第n的分母为n-3?比如当n=5时,分母是5-3=2,3.125E+7除以2得到1.5625E+7?不过这里可能需要更仔细的验证。 另一种思路是寻找数列B数列A的关系。观察数列B的数值,可以发现前四符合公式B(n)=2.5E+8 × (0.5)^(n-1)。比如n=1时就是2.5E+8,n=2时乘以0.5得到1.25E+8,以此类推。但到了n=5,这个公式就不再适用,此时数值是2.08333E+7,而按照之前的等比数列应该是3.125E+7 ×0.5=1.5625E+7,但实际是2.08333E+7,说明规律发生了变化。这时候可能需要分段处理。 从n=5开始,观察数列B的数值:2.08333E+7, 1.5625E+7, 1.25E+7, 1.04167E+7, 8.92857E+6, 7.8125E+6。这些数值看起来像是2.5E+8除以不同的数。比如,当n=5时,2.5E+8除以12得到≈2.08333E+7;n=6时除以16得到1.5625E+7;n=7时除以20得到1.25E+7;n=8时除以24得到≈1.04167E+7;n=9时除以28得到≈8.92857E+6;n=10时除以32得到7.8125E+6。这里的分母似乎形成了一个等差数列,公差为4,从n=5开始,分母为12,16,20,24,28,32,对应的公式是4*(n+2)。例如,n=5时,4*(5+2)=28?不对,因为n=5时分母是12,应该是4*(n+0),当n=5时,4*3=12,n=6时4*4=16,这样分母是4*(n-2)。例如,n=5时分母4*(5-2)=12,符合。因此,当n≥5时,B(n)=2.5E+8/(4*(n-2))=2.5E+8/(4n-8)=6.25E+7/(n-2)。这样验证一下:n=5时,6.25E+7/3≈2.08333E+7,正确;n=6时6.25E+7/4=1.5625E+7,正确,依此类推。所以整个关系式可以分两部分:前四等比数列,后面是倒数乘以一个常数。 接下来需要确认是否可以将这个规律用分段函数表示,或者有没有统一的公式。但看起来前四后面的分母变化方式不同,可能需要分段。另外,用户之前的问题也是分段处理的,可能这个数列也是类似情况。因此,最终给出分段函数的解释,并验证几个例子。此外,用户可能还关心如何统一表达,或者是否存在其他数学关系,比如包含条件判断的公式,或者使用取整函数等。另外,可能需要处理指数线性的不同部分,但这里的情况是前四等比,后面是倒数线性变化,因此可能需要不同的处理方式。 在生成问题的时候,需要根据回答的内容提出相关问题,比如如何验证分界点的连续性,是否存在非分段的公式,以及这种数列的应用场景等。同时,用户可能对数值的转换或单位变化有兴趣,比如为什么前四后六有不同的规律,是否有实际背景导致这种变化。此外,可能涉及如何将分段函数转化为其他数学表达形式,或者使用条件语句在编程中实现该公式。</think>过分析数列A(1-10)数列B(2.5E+8, 1.25E+8,...,7.8125E+6)的数值关系,发现其对应规律可过分段函数描述: **方法一:分段指数倒数关系** 当$1 \leq n \leq 4$时呈现指数衰减: $$B(n) = 2.5 \times 10^8 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{n-1}$$ 当$n \geq 5$时呈现倒数线性关系: $$B(n) = \frac{6.25 \times 10^7}{n-2}$$ **方法二:统一公式表达** 利用阶跃函数合并分段条件: $$B(n) = 2.5 \times 10^8 \cdot 2^{1-n} \cdot [n \leq 4] + \frac{6.25 \times 10^7}{n-2} \cdot [n \geq 5]$$ 其中$[\cdot]$为指示函数,条件满足时取1否则取0。 **验证示例** 取$n=3$验证指数段: $$B(3)=2.5 \times 10^8 \times (0.5)^2=6.25 \times 10^7$$ 取$n=7$验证倒数段: $$B(7)=\frac{6.25 \times 10^7}{7-2}=1.25 \times 10^7$$ ```python def calculate_B(n): if n <= 4: return 250_000_000 * (0.5)**(n-1) else: return 62_500_000 / (n-2) ```
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