高中数列基本公式

高中数列基本公式

高中数学中,数列是常见的数学概念,以下是高中数列的一些基本公式:

等差数列

通项公式

$$ a_n = a_1 + (n - 1)d $$

前n项和公式

$$ S_n = \frac{n}{2} [2a_1 + (n - 1)d] $$

或者

$$ S_n = na_1 + \frac{n(n - 1)}{2}d $$

等比数列

通项公式

$$ a_n = a_1q^{n - 1} $$

前n项和公式

$$ S_n = a_1 \frac{1 - q^n}{1 - q} $$

当 \( q

eq 1 \) 时适用。

特殊数列求和公式

自然数平方和

$$ 1^2 + 2^2 + 3^2 + \ldots + n^2 = \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6} $$

自然数立方和

$$ 1^3 + 2^3 + 3^3 + \ldots + n^3 = \left( \frac{n(n + 1)}{2} \right)^2 $$

自然数连乘和

$$ 1 \times 2 + 2 \times 3 + 3 \times 4 + \ldots + n(n + 1) = \frac{n(n + 1)(n + 2)}{3} $$

其他公式

调和级数求和

$$ \frac{1}{1} + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \ldots + \frac{1}{n} = \ln(n) + \gamma + \frac{1}{2n} + o\left(\frac{1}{n}\right) $$

其中,\( \gamma \) 是欧拉常数。

以上公式涵盖了等差数列和等比数列的基本求和问题,以及特殊数列的求和公式。掌握这些公式对于解决高中数学中的数列问题非常重要。