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6.3.4等比數(shù)列的前n項和公式江蘇省五年制高等職業(yè)教育公共基礎(chǔ)課程教材《數(shù)學(xué)》(第二冊)問題探究1.傳說古希臘國王要嘉獎數(shù)學(xué)家阿基米德.阿基米德的要求是在國際象棋棋盤(如圖6-12)的方格上,第1個方格放1顆麥粒,第2個方格放2顆麥粒,第3個方格放4顆麥粒,第4個方格放8顆麥粒,…每個格子里放的麥粒數(shù)都是前一個格子里放的麥粒數(shù)的2倍,直至放滿64格,棋盤上的麥粒就是他的獎品.假設(shè)每1000顆麥粒的重量為40克,請問國王有能力滿足阿基米德的要求嗎?圖6-12
2.已知等比數(shù)列
的公比為q,試用該數(shù)列的項與項數(shù)表示它的前n項和.問題探究
對于問題1,
棋盤上每個方格中的麥粒數(shù)構(gòu)成首項為1,公比為2的等比數(shù)列
,
則放滿棋盤方格的麥粒數(shù)就是這個等比數(shù)列的前64項的和,即
兩邊同乘以2得到:兩式相減得,
即
是一個天文數(shù)字,
,獎品的總質(zhì)量約為
,很顯然國王沒有能力滿足阿基米德的要求。問題探究對于問題2,設(shè)等比數(shù)列前n項和為
,則即①上式兩邊同時乘以q,得②①②兩式相減,得當(dāng)
時,因為
,所以當(dāng)q=1時,
.抽象概括一般地,若等比數(shù)列
首項為
,公比為q,則其前n項和公式為
,或例題講析思維拓展解決《白話九章算術(shù)》中“女子善織”問題:“今有女子善織,日自倍,五日織五尺.問日織幾何.”題目的意思是“一女子是織布能手,每天織的布都是前一天的2倍.已知她5天里共織布5尺.問這位女子每天織布多少?”課堂練習(xí)3.《增刪算法統(tǒng)宗》中的“行程減半”:三百七十八里關(guān),初行健步不為難;次日腳痛減一半,六朝才得到其關(guān);要見每朝行里數(shù),請君仔細(xì)詳推算.課堂小結(jié)1等比數(shù)列前n項和公式:或
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