等比数列前n项和公式

时间:2025-02-13 14:50:24 单机游戏

等比数列前n项和的公式如下:

1. 当公比q不等于1时,前n项和Sn的公式为:

\[ S_n = \frac{a_1(1 - q^n)}{1 - q} \]

其中,$a_1$ 是首项,$q$ 是公比,$n$ 是项数。

2. 当公比q等于1时,前n项和Sn的公式为:

\[ S_n = n \times a_1 \]

即前n项都是首项$a_1$。

这个公式可以通过数学归纳法或者错位相减法推导得到。推导过程如下:

首先,写出等比数列的前n项和:

\[ S_n = a_1 + a_1q + a_1q^2 + \cdots + a_1q^{n-1} \]

然后,将这个和乘以公比q:

\[ qS_n = a_1q + a_1q^2 + a_1q^3 + \cdots + a_1q^n \]

接着,用第一个式子减去第二个式子:

\[ S_n - qS_n = a_1 - a_1q^n \]

\[ (1 - q)S_n = a_1(1 - q^n) \]

最后,解出$S_n$:

\[ S_n = \frac{a_1(1 - q^n)}{1 - q} \]

这个公式在数学的许多领域中都有广泛应用,例如在计算复利、放射性衰变等问题中。