王志剛 王倩
等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式是數(shù)列中的重要公式,且是解答數(shù)列問(wèn)題的重要依據(jù).因此了解和熟悉等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo)思路是很有必要的.
北師大版教材中給出了一個(gè)問(wèn)題:(1)求1+2+3+…+100;(2)求1+2+3+…+n;(3)求a+a+a+…+a.高斯用首尾項(xiàng)配對(duì)的方式:(1+100)+(2+99)+…+(50+51)求得問(wèn)題(1)的答案.而問(wèn)題(2)和(3),則需使用倒序相加法來(lái)求和.
通過(guò)研究,筆者得到了其他幾種推導(dǎo)等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的思路.
1.借助圖形進(jìn)行推導(dǎo)
對(duì)于公差為d的等差數(shù)列a,a,a,…,a,可構(gòu)造n(n+1)個(gè)邊長(zhǎng)為d正方形,并將其接成長(zhǎng)為nd,寬為(n+1)d的矩形,可得陰影部分的面積為:
2.運(yùn)用函數(shù)與方程思想進(jìn)行推導(dǎo)
數(shù)列是一種特殊的函數(shù).將a=a+(n-1)d改成a=dn+(a-d),則該式是關(guān)于n的函數(shù).等差數(shù)列的前n項(xiàng)和可看作函數(shù)圖象與間隔點(diǎn)構(gòu)成矩形的面積之和.設(shè)等差數(shù)列前n項(xiàng)的和S=pn+qn+r,將a、a、a的具體取值代入,便得到關(guān)于p、q、r的三元方程組,解方程組即可得到S的表達(dá)式.
3.利用物理知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)
語(yǔ)數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版上旬2022年5期