第十章 等差數列
10.1 節 等差數列
生活中,我們經常可以看到一串數字排在一起。例如:
月份有 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10 、 11 、 12 , 共 12 個月。
本次班上數學段考, 1~ 9號的成績依序為:
90 、 85 、 88 、 96 、 82 、 75 、 63 、 97 、 80 分。
像這樣按順序排列的一串數,就稱為數列。
我們來看數列: 90 、 85 、 88 、 96 、 82 、 75 、 63 、 97 、 80 這串數列共有9個數字,我們稱這串數列有9項。
第 1個項,也稱為首項,我們記為a1 。第 1個項的數為 90 ,因此a1 90 。 第 2個項,我們記為a2 。第 2個項的數為 85 ,因此a2 85 。
第 3個項,我們記為a3 。第 3個項的數為 88 ,因此a3 88 。
依此類推,a4 96 、a5 82 、a6 75 、a7 63 、a8 87 、a9 80 。 數列的最後一項,也稱為末項,此數列的末項為 80 。
接著我們再看另一個數列:
2、 4、 6、 8、 10 、 12 、 14 、 16 、 18 、 20
此數列每相鄰兩項之間,後項減前項的差都是 2。像這樣相鄰兩項之間有固定的差 之數列,稱為等差數列。
相鄰兩項間,固定的差我們稱為公差,公差常用 d 來代表。此數列的公差為 2,即
2
d 。
例題
10.1-1
(1)1 、 4、 7、 10 、 13 、 16 ,是否為等差數列?
(2)1 、 3、 9、 27 ,是否為等差數列?
詳解:
(1) 此數列相鄰兩項的後項減前項之差都是 3,為等差數列。
(2)312 、936,後項減前項之差不固定,非等差數列。
【練習】
10.1-1
(1)2 、 4、 8、 16 、 32 、 64 ,是否為等差數列?
設某市計程車的計費自 70 元起跳,每一次跳 5元。依次寫出計費表上出現的 前 8個數。
詳解:
70 、 75 、 80 、 85 、 90 、 95 、 100 、 105 。
【練習】
10.1-2
假設小黑每天存 55 元,共存了 7天。若將小黑每天的存款總額依序排列出來,
應如何表示?
例題
10.1-3
爸爸練習慢跑,計畫第 1天慢跑 10 分鐘,第 2天慢跑 20 分鐘,第 3天慢跑 30 分鐘,以此類推, 7天的慢跑時間應如何表示?
詳解:
10 、 20 、 30 、 40 、 50 、 60 、 70 ( 分鐘 )
【練習】
10.1-3
小張練習跑步,一共跑了6天,每天都固定跑 800 公尺。若將小張每天的跑步 距離累計,依照順序排列出來,應如何表示?
例題
10.1-4
有一等差數列,首項為 5,公差為 4,試寫出此數列的前 5項。
詳解:
等差數列公差為 4,即後一項都比前一項多 4。
1 5 a
9 4
1 5
2 a d a
13 4
2 9
3a d a
17 4
3 13
4 a d
a
21 4
4 17
5 a d
a
因此此等差數列前 5項為: 5、 9、 13 、 17 、 21
【練習】
10.1-4
有一等差數列,首項為 4,公差為 6,試寫出此數列的前 5項。
例題
10.1-5
我們已經知道了等差數列的基本寫法,接著我們來看看,若是只知道首項、末項與
例題
10.1-6
例題
10.1-7
(1) 某等差數列,首項為 1,末項為 21 ,公差為 1,請問此數列有幾項?
(2) 某等差數列,首項為 2,末項為 102 ,公差為 2,請問此數列有幾項?
(3) 某等差數列,首項為 18 ,末項為 42 ,公差為 3,請問此數列有幾項?
(4) 某等差數列,首項為- 8,末項為 22 ,公差為 5,請問此數列有幾項?
詳解:
利用
1 1
d a n an
(1) n 21111
21
(2) n
2 1 2 102
51
(3) n 423181
9
(4) n
5 1 ) 8 ( 22
7
【練習】
10.1-7
(1) 某等差數列,首項為 4,末項為 28 ,公差為 4,請問此數列有幾項?
(2) 某等差數列,首項為 8,末項為 16 ,公差為 2,請問此數列有幾項?
(3) 某等差數列,首項為 1,末項為 31 ,公差為 3,請問此數列有幾項?
(4) 某等差數列,首項為- 3,末項為 4,公差為 1,請問此數列有幾項?
接著我們來看看更多關於數列的名詞。
例題
10.1-8
瞭解了等差數列的各種基本觀念後,接著讓我們來看看各種變化題型。
例題
10.1-10
在一等差數列中,第一項為18 ,第六項為48 ,試求此等差數列的公差。
詳解:
利用an a1(n1)d
d a
a6 1(61) d ) 1 6 ( 18 48
d 5 30
6 d
得此數列公差為 6。
【練習】
10.1-10
在一等差數列中,第一項為
12
,第七項為 24
,試求此等差數列的公差。例題
10.1-11
因為此 5數為連續整數,且排列由小而大,因此公差為 1。
例題
10.1-14
有一等差數列,首項為 7,公差為 12 ,請問第幾項開始會大於 100 ? 詳解:
本題要找數字大於 100 的項,當然我們可以用數的:
7、 19 、 31 、 43… ,但這方法在數字大時會很複雜,我們可以利用之前 學過的an a1(n1)d 來計算:
設第 n 項開始會大於 100 ,即an 100。
100 12 ) 1 (
7
n
an
100 12 12
7 n 105 12n
12
105 n
12 8 9
n
因為項數為整數,所以我們取n9 ,即第 9項開始會大於 100 。 我們來驗算看看
第 8項:a8 7(81)1291 第 9項:a9 7(91)12103 可確認在第9項開始會大於 100 。
【練習】
10.1-14
有一等差數列,首項為 7,公差為- 12 ,請問第幾項開始會小於- 100 ?