等差數列計算機
等差數列(arithmetic progression)每項之間相差固定值 d。輸入首項 a、公差 d 同項數 n,即時得出第 n 項 aₙ、前 n 項之和 Sₙ、平均值同首 30 項預覽。常用於 HKDSE/IGCSE/A-Level 數學、複利近似、線性折舊、儲蓄階梯等情境。
首項、公差須為有限數字;項數須為 1 至 10,000 之間嘅整數。
第 n 項 aₙ
100
前 n 項之和 Sₙ
5,050
平均值 a̅
50.5
頭 30 項
至多顯示頭 30 項,後面項可由公式繼續推算。
aₙ = a + (n − 1) · d Sₙ = n/2 · (2a + (n − 1) · d) = n · (a + aₙ) / 2
aₙ = a + (n − 1) · d Sₙ = n/2 · (2a + (n − 1) · d)
等差數列每項相差固定值 d。當 d > 0 為遞增、d < 0 為遞減、d = 0 為常數數列。
公式
aₙ = a + (n − 1) · d Sₙ = n/2 · (2a + (n − 1) · d) = n · (a + aₙ) / 2 Mean a̅ = Sₙ / n = (a + aₙ) / 2
- · 首項 a 同公差 d 可為任何實數(正、負、整數、小數);本工具支援項數 n 最大至 10,000。
- · 當 d = 0 時,數列為常數數列;Sₙ = n · a。
- · 當 d > 0 為遞增;d < 0 為遞減。Sₙ 公式對兩者皆成立。
- · Sₙ 公式 = n/2 · (首項 + 末項),等於把整列項對摺再相加 — 高斯小時候將 1 + 2 + … + 100 = 5050 嘅做法。
- · 等差中項:若 a, b, c 成等差數列,則 b = (a + c) / 2。
- · 同等比數列(geometric series)唔同,後者係連乘固定比例,本站另有專屬計算機。
- · 參考:HKDSE Mathematics Module 1(M1)/A-Level Pure 數列章節;Stewart, Calculus(附錄 sequences)。
常見問題
等差數列同等比數列點分?
等差(arithmetic)每項加固定數值 d — 例如 2, 5, 8, 11 …(公差 +3)。等比(geometric)每項乘固定比例 r — 例如 2, 6, 18, 54 …(公比 ×3)。等差用嚟描述線性增長(每月加薪定額、月供等額金);等比用嚟描述指數增長(複利、人口翻倍)。前 n 項和公式:等差用 Sₙ = n/2 · (2a + (n − 1)d);等比用 Sₙ = a · (1 − rⁿ) / (1 − r)。
為何前 n 項和係 n/2 · (首項 + 末項)?
高斯小學時把 1 + 2 + 3 + … + 100 倒序再相加:(1 + 100) + (2 + 99) + … = 共 50 對,每對都係 101,即 50 · 101 = 5050。一般化:將 Sₙ 寫兩次(一次順序、一次倒序)相加,每對都等於 a + aₙ,共 n 對,總和 2Sₙ = n · (a + aₙ),所以 Sₙ = n · (a + aₙ) / 2。再用 aₙ = a + (n − 1)d 代入,就得出 Sₙ = n/2 · (2a + (n − 1)d)。
只知首項、末項同總和點求項數 n?
由 Sₙ = n · (a + aₙ) / 2 反推:n = 2 · Sₙ / (a + aₙ)。例如 a = 1、aₙ = 100、Sₙ = 5050 → n = 2 · 5050 / 101 = 100。如果你淨係知 a、d 同 aₙ,可用 n = (aₙ − a) / d + 1。
可以用嚟計每月儲蓄 ladder 嗎?
可以,前提係每月增額固定(線性增長,例如每月由 HK$1,000 加 HK$200,第 12 個月變 HK$3,200)。輸入 a = 1000、d = 200、n = 12 → Sₙ = 12 · (1000 + 3200) / 2 = HK$25,200。但若加額本身按複利或百分比增長(e.g. 每月增 5%),就應該用等比數列/複利計算機,而唔係等差。
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