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。