【求等比数列的通项公式】在数学中,等比数列是一种重要的数列形式,其特点是每一项与前一项的比值是一个常数。这个常数称为公比。掌握等比数列的通项公式,有助于我们快速找到数列中的任意一项。
一、什么是等比数列?
等比数列(Geometric Sequence)是指从第二项起,每一项与它前面一项的比都相等的数列。也就是说,如果一个数列的每一项与前一项的比为常数 $ r $,那么这个数列就是等比数列。
例如:
2, 6, 18, 54, 162,… 是一个等比数列,其中首项 $ a = 2 $,公比 $ r = 3 $。
二、等比数列的通项公式
等比数列的第 $ n $ 项(记作 $ a_n $)可以通过以下公式计算:
$$
a_n = a \cdot r^{n-1}
$$
其中:
- $ a $ 是首项(即第一项)
- $ r $ 是公比(即相邻两项的比)
- $ n $ 是项数(第几项)
三、通项公式推导说明
假设首项为 $ a $,公比为 $ r $,则:
- 第1项:$ a_1 = a $
- 第2项:$ a_2 = a \cdot r $
- 第3项:$ a_3 = a \cdot r^2 $
- 第4项:$ a_4 = a \cdot r^3 $
- ...
- 第n项:$ a_n = a \cdot r^{n-1} $
由此可见,第 $ n $ 项是首项乘以公比的 $ (n-1) $ 次方。
四、举例说明
项数 $ n $ | 公比 $ r $ | 首项 $ a $ | 第 $ n $ 项 $ a_n $ |
1 | 2 | 3 | $ 3 \times 2^{0} = 3 $ |
2 | 2 | 3 | $ 3 \times 2^{1} = 6 $ |
3 | 2 | 3 | $ 3 \times 2^{2} = 12 $ |
4 | 2 | 3 | $ 3 \times 2^{3} = 24 $ |
5 | 2 | 3 | $ 3 \times 2^{4} = 48 $ |
五、总结
等比数列的通项公式是:
$$
a_n = a \cdot r^{n-1}
$$
通过这个公式,我们可以快速计算出等比数列中任意一项的值。理解并掌握这一公式,对学习数列、指数函数以及更高级的数学内容都有重要意义。
关键词:等比数列、通项公式、公比、首项、数学公式