几何级数公式怎么推导

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问题描述:

几何级数如何求和

推荐答案

2023-10-24 03:16:54

要推导几何级数的公式,可以按照以下步骤进行:

步骤1:先确定几何级数的通项公式。

假设几何级数的首项为a,公比为r,通项公式为an,其中n表示第n项。

根据几何级数的定义,我们知道第n项的值等于首项乘以公比的(n-1)次方,即an = a * r^(n-1) 。

步骤2:确定几何级数的和。

根据几何级数的定义,我们知道几何级数的和是无穷个项相加的结果,即:

S = a + ar + ar^2 + ar^3 + ...

步骤3:对几何级数求和。

我们可以对几何级数求和,将每一项乘以公比r,然后相邻两项相减,即:

S * r = ar + ar^2 + ar^3 + ar^4 + ...

将上式与原式相减,可以消去公共项ar,得到:

S - S * r = a

整理得到:

S(1-r) = a

最后,根据消去了公共项的等比数列的部分和公式,我们可以得到几何级数的和公式:

S = a / (1-r)

综上所述,通过以上步骤,我们可以推导出几何级数的公式为S = a / (1-r)。

其他答案

2023-10-24 03:16:54

实际上,几何级数的概念来源于公比小于1的等比数列,将等比数列前n项求和取极限便是几何级数,其公式为“首项/(1-公比)”,此处分子为1的原因就是首项为1:

1、首先将等比数列的通项公式写出,注意:此处的n从0开始,这也是此题过程中分母为1的主要原因;2用等比数列前n项和公式求等比数列的前n项和,由于n是从0开始,所以等比数列的首项为1;3将求出来的等比数列的前n项和进行化简;4数项级数的前提是公比小于1,这样子才有意义,因此比较ln3和2之间的大小来判断公比是否满足条件;5对前n项和对n进行取极限,这样便可以得到数项级数的求和公式,便可得到结果。

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