【等差数列通项公式的基本量计算】在等差数列的学习中,通项公式是理解数列规律、进行计算和推理的重要工具。等差数列的通项公式为:
$$ a_n = a_1 + (n - 1)d $$
其中,$ a_n $ 表示第 $ n $ 项,$ a_1 $ 是首项,$ d $ 是公差,$ n $ 是项数。
掌握等差数列的基本量(如首项、公差、项数、第 $ n $ 项等)之间的关系,是解决相关问题的关键。以下是对等差数列通项公式基本量计算的总结与分析。
一、基本量定义
名称 | 含义 |
首项 $ a_1 $ | 数列的第一个数 |
公差 $ d $ | 每一项与前一项的差 |
项数 $ n $ | 数列中包含的项的个数 |
第 $ n $ 项 $ a_n $ | 数列中第 $ n $ 个位置的数值 |
二、常见计算类型及公式
问题类型 | 公式 | 说明 |
已知 $ a_1, d, n $,求 $ a_n $ | $ a_n = a_1 + (n - 1)d $ | 直接代入计算 |
已知 $ a_1, a_n, n $,求 $ d $ | $ d = \frac{a_n - a_1}{n - 1} $ | 通过通项公式变形得到 |
已知 $ a_1, d, a_n $,求 $ n $ | $ n = \frac{a_n - a_1}{d} + 1 $ | 注意 $ d \neq 0 $ |
已知 $ a_m, a_n $,求 $ d $ | $ d = \frac{a_n - a_m}{n - m} $ | 适用于任意两项之间的公差计算 |
三、典型例题解析
例题1:已知首项 $ a_1 = 3 $,公差 $ d = 2 $,求第5项 $ a_5 $
解法:
$$ a_5 = a_1 + (5 - 1) \times 2 = 3 + 8 = 11 $$
答案: $ a_5 = 11 $
例题2:已知第3项 $ a_3 = 7 $,第6项 $ a_6 = 13 $,求公差 $ d $
解法:
$$ d = \frac{a_6 - a_3}{6 - 3} = \frac{13 - 7}{3} = 2 $$
答案: $ d = 2 $
例题3:已知首项 $ a_1 = 5 $,公差 $ d = -3 $,求第10项 $ a_{10} $
解法:
$$ a_{10} = 5 + (10 - 1) \times (-3) = 5 - 27 = -22 $$
答案: $ a_{10} = -22 $
四、总结
等差数列的通项公式是解决数列问题的核心工具,熟练掌握其基本量之间的关系,有助于快速准确地进行计算。通过表格形式对常见计算类型进行归纳,能够帮助学生清晰理解每个变量的意义及使用方法。
在实际应用中,注意区分已知条件,合理选择公式,避免混淆项数和位置的关系。同时,对于涉及负数或分数的运算,应特别细心,防止计算错误。
附:常用公式速查表
公式名称 | 公式表达式 |
通项公式 | $ a_n = a_1 + (n - 1)d $ |
公差公式(已知两项) | $ d = \frac{a_n - a_m}{n - m} $ |
项数公式(已知首项、末项、公差) | $ n = \frac{a_n - a_1}{d} + 1 $ |
通过以上内容的梳理与总结,可以系统性地掌握等差数列通项公式的基本量计算方法,提升数学思维能力和解题效率。
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