数列求和公式
等差数列(相邻两项差相等,如 1,2,3,…):Sₙ = (首项+末项) × 项数 ÷ 2;高斯小时候算 1+2+…+100 = (1+100)×100÷2 = 5050。也可写 Sₙ = na₁ + n(n−1)d/2。
等比数列(相邻两项比相等,如 1,2,4,8,…):Sₙ = a₁(1−qⁿ)/(1−q)(q≠1);如对折30次的纸厚度:0.1mm×2³⁰ ≈ 107 公里。
自然数平方和:1²+2²+…+n² = n(n+1)(2n+1)/6;立方和:1³+2³+…+n³ = [n(n+1)/2]²(恰好等于自然数和的平方)。
常见问题
高斯怎么快速算出1加到100?
他发现首尾配对:1+100=101、2+99=101……共50对,50×101=5050。这就是等差数列求和公式的来源,n=100时用 (1+100)×100/2。
每天存1元且每天多存1元,一年存多少?
即 1+2+…+365 = 365×366/2 = 66,795 元;366天则是 67,161 元。复利/递增储蓄规划常用等差求和。
等比数列为什么增长吓人?
指数增长:第n项=aq^(n-1)。国际象棋放麦粒故事(第1格1粒、每格翻倍)需 2⁶⁴−1 ≈ 1844亿亿粒,全球两千年小麦产量都不够,体现复利与指数的威力。