在数学学习中,数列求和是一个非常重要的概念。它不仅在理论研究中有广泛应用,而且在解决实际问题时也扮演着关键角色。今天,我们就来探讨一些关于数列求和的练习题,并提供详细的解答过程。
练习题一:等差数列求和
已知一个等差数列的首项为3,公差为4,共有10项,请计算这个数列的总和。
解答:
等差数列的求和公式为:
\[ S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) \]
其中,\( n \) 是项数,\( a_1 \) 是首项,\( a_n \) 是第 \( n \) 项。
首先,我们需要找到第10项 \( a_{10} \):
\[ a_{10} = a_1 + (n-1)d = 3 + (10-1) \times 4 = 3 + 36 = 39 \]
然后代入求和公式:
\[ S_{10} = \frac{10}{2} \times (3 + 39) = 5 \times 42 = 210 \]
因此,该等差数列的总和为210。
练习题二:等比数列求和
已知一个等比数列的首项为2,公比为3,共有5项,请计算这个数列的总和。
解答:
等比数列的求和公式为:
\[ S_n = a_1 \times \frac{1-r^n}{1-r} \]
其中,\( r \neq 1 \),\( r \) 是公比。
代入已知条件:
\[ S_5 = 2 \times \frac{1-3^5}{1-3} = 2 \times \frac{1-243}{-2} = 2 \times \frac{-242}{-2} = 2 \times 121 = 242 \]
因此,该等比数列的总和为242。
练习题三:混合数列求和
已知一个数列由前5项为等差数列(首项为1,公差为2),后5项为等比数列(首项为3,公比为2)。请计算整个数列的总和。
解答:
首先,我们分别计算等差数列和等比数列的总和。
对于等差数列:
\[ a_1 = 1, d = 2, n = 5 \]
\[ a_5 = 1 + (5-1) \times 2 = 1 + 8 = 9 \]
\[ S_5 = \frac{5}{2} \times (1 + 9) = \frac{5}{2} \times 10 = 25 \]
对于等比数列:
\[ a_1 = 3, r = 2, n = 5 \]
\[ S_5 = 3 \times \frac{1-2^5}{1-2} = 3 \times \frac{1-32}{-1} = 3 \times 31 = 93 \]
将两部分相加:
\[ S_{10} = 25 + 93 = 118 \]
因此,整个数列的总和为118。
通过以上练习题,我们可以看到,数列求和需要根据不同的数列类型选择合适的公式进行计算。希望这些练习题能帮助你更好地掌握数列求和的知识点。如果有任何疑问或需要进一步的帮助,请随时联系老师或查阅相关资料。