【等比数列的求和公式是什么】等比数列是数学中常见的一种数列,其特点是每一项与前一项的比值是一个常数,称为公比。在实际问题中,常常需要计算等比数列的前n项之和,这就需要用到等比数列的求和公式。
等比数列的求和公式根据公比的不同,分为两种情况:当公比不等于1时,使用一种公式;当公比等于1时,使用另一种公式。下面将对这两种情况进行总结,并以表格形式展示。
一、等比数列的基本概念
- 首项(a):数列的第一个数。
- 公比(r):数列中任意一项与前一项的比值。
- 项数(n):数列中包含的项的个数。
- 第n项(aₙ):数列的第n项,可以用公式 aₙ = a × r^(n-1) 表示。
二、等比数列的求和公式
| 公比(r) | 公式 | 说明 |
| r ≠ 1 | Sₙ = a × (1 - rⁿ) / (1 - r) 或 Sₙ = a × (rⁿ - 1) / (r - 1) | 当公比不等于1时,使用该公式计算前n项和。两个表达式等价,可根据需要选择使用。 |
| r = 1 | Sₙ = a × n | 当公比为1时,所有项都相等,因此前n项和就是首项乘以项数。 |
三、实例解析
示例1:r ≠ 1
已知首项 a = 2,公比 r = 3,项数 n = 4。
求前4项的和:
S₄ = 2 × (3⁴ - 1) / (3 - 1) = 2 × (81 - 1) / 2 = 2 × 80 / 2 = 80
示例2:r = 1
已知首项 a = 5,公比 r = 1,项数 n = 6。
求前6项的和:
S₆ = 5 × 6 = 30
四、总结
等比数列的求和公式是解决数列求和问题的重要工具。理解并掌握不同公比下的求和方式,有助于提高解题效率。对于不同的应用场景,合理选择合适的公式是关键。
| 情况 | 公式 | 适用条件 |
| 公比不等于1 | Sₙ = a × (1 - rⁿ)/(1 - r) 或 Sₙ = a × (rⁿ - 1)/(r - 1) | r ≠ 1 |
| 公比等于1 | Sₙ = a × n | r = 1 |
通过以上内容,可以清晰地了解等比数列的求和方法及其应用。


