算術序列與幾何序列
數字模式及其行為的研究是數學領域的一項重要研究。通常這些模式可以在自然界中看到,並幫助我們從科學的角度解釋它們的行為。算術序列和幾何序列是數字中的兩種基本模式,經常出現在自然現象中。
序列是一組有序的數字。序列中元素的數量可以是有限的,也可以是無限的。
更多關於算術序列(算術級數)
算術序列被定義為每個連續項之間具有恆定差的數字序列。它也被稱為算術級數。
算術序列⇒a1,a2,a3,a4,…,an;其中a2=a1+d,a3=a2+d,依此類推。
如果初始項是a1,公共差是d,則序列的第n項由下式給出;
an=a1+(n-1)d
通過進一步考慮上述結果,第n項也可以給出為:;
an=am+(n-m)d,其中am是序列中的一個隨機項,使得n>;m。
偶數集和奇數集是算術序列的最簡單例子,其中每個序列的公共差(d)為2。
序列中的項數可以是無限的,也可以是有限的。在無窮大情形下(n→∞),序列趨向於無窮大,取決於公共差(an→±∞)。如果公差為正(d>;0),則序列趨於正無窮大;如果公差為負(d<;0),則序列趨於負無窮大。如果項是有限的,序列也是有限的。
(a3+2的算術項n=a3+2)(a3+2的算術數=1+2)。
有關幾何序列(幾何級數)的詳細信息
幾何序列定義為任意兩個連續項的商為常數的序列。這也被稱為幾何級數。
幾何序列⇒a1,a2,a3,a4,…,an;其中a2/a1=r,a3/a2=r,依此類推,其中r是實數。
用公比(r)和初始項(a)更容易表示幾何序列。因此,幾何序列⇒a1、a1r、a1r2、a1r3、…、a1rn-1。
由an=a1rn-1給出的第n項的一般形式。(丟失初始項的下標⇒an=arn-1)
幾何序列也可以是有限的或無限的。如果項的數目是有限的,那麼這個序列就是有限的。如果項是無限的,序列可以是無限的,也可以是有限的,這取決於比值r。公比影響幾何序列的許多性質。
r>;o | 0<r<+1 | 序列收斂-指數衰減,即an→0,n→∞ |
r=1 | 常數序列,即an=常數 | |
r>1 | 序列發散-指數增長,即an→∞,n→∞ | |
r<;0 | -1<r<0 | 序列是振盪的,但是收斂了 |
r=1 | 序列是交替的和恆定的,即an=±常數 | |
r<-1 | 序列是交替的和發散的。i、 e.an→±∞,n→∞ | |
r=0 | 序列是一串零 |
N、 B:在以上所有情況下,a1>;0;如果a1<;0,則與an相關的符號將反轉。
在理想模型中,球反彈的時間間隔遵循一個幾何序列,是一個收斂序列。
幾何序列的項之和稱為幾何級數;Sn=ar+ar2+ar3+⋯+arn=∑i=1→nari。幾何級數之和可以用以下公式計算。
Sn=a(1-rn)/(1-r);其中a是初始項,r是比率。
如果比值r≤1,級數收斂。對於無窮級數,收斂值由Sn=a/(1-r)給出
算術和幾何序列/級數有什麼區別?
•在算術序列中,任何兩個連續項具有公共差(d),而在幾何序列中,任何兩個連續項具有常數商(r)。
•在算術序列中,項的變化是線性的,即可以畫一條穿過所有點的直線。在幾何級數中,變化是指數型的;根據公倍數增長或衰減。
•所有無限算術序列都是發散的,而無限幾何級數既可以發散,也可以收斂。