算术级数和几何级数有什么区别?
在现代数学中,使用数论,基本上就是在数中做所有的运算,而数论中求解十进制数系统的最基本的方法就是算术。算术处理诸如加法,减法,乘法,指数等计算。数论中有序列和级数,它们基本上是以它们提供某种关系的方式排列的数字。让我们看看什么是渐进式,
进步
级数可以定义为具有特定模式的数字列表。可以使用公式计算级数中的下一个数字。数字之间的关系必须始终相同且相关。级数主要用于识别序列中的第 n 个项。根据数字之间关系的类型,级数分为三种类型。
- 算术级数
- 几何级数
- 谐波进行。
在本文中,让我们讨论算术和几何级数。
什么是算术级数和几何级数?
算术和几何级数属于序列和系列的主题。算术级数/级数基本上是两个连续数字之间的差值始终相同的级数,称为公差,用“d”表示。几何级数是两个连续数字的比率总是相同的,用“r”表示。让我们更深入地了解这些,
算术级数(AP)
算术级数可以定义为一个数字序列,其中系列中的两个连续项将具有相同的公差,或者一个数字序列,其中随着级数的继续,每个项添加完全相同的数字。示例:2, 4, 6, 8, 10 这个系列是算术级数,因为每个连续的项都是通过在前一项上添加一些常数 2 获得的。
与算术级数相关的术语
我们经常遇到的与算术级数相关的几个主要术语是:
第一项 (a) – 级数中的第一项表示为“a”。级数中的第一项用于计算级数中的第 n 项和数字的总和。进度表示为
a, a+d, a+2d, a+3d, a+4d,…n 项
共同差异 (d) –共同差异定义为两个连续术语之间的差异。这表示为 d 并且可以得到
d = a 2 -a 1 = a 3 -a 2 = a 4 -a 3 =…..= a n -a n-1
第 n项 (an n ) -第 n 项定义为出现在序列中第 n 位的项。它表示为获得的n
an = a + (n-1)d
where,
a – First term in the progression
n – number of terms
d – common difference
问题:从算术级数 3, 7, 11, 15, 19, 23,... 中计算第27 项?
解决方案:
a = 3
common difference (d) = a2 – a1 = 7 – 3 = 4
Since, nth term in the progression is given by formula
an = a + (n-1)d
here n = 27
a27 = 3 + (27-1)(4)
a27 = 3 + (26)(4)
a27 = 107
Therefore 27th term in the progression is 107.
前 n 项的总和 (S n ): n 项的总和定义为级数中前 n 个元素的总和。它用 S n表示,可以通过使用公式获得,
Sn = (n/2) (2a + (n-1)d)
where,
a – First term in the progression
n – number of terms
d – common difference
问题:计算算术级数 3, 7, 11, 15, 19, 23,.... 中前 100 项的总和?
解决方案:
a = 3
common difference (d) = a2 – a1 = 7 – 3 = 4
Since, sum of first n terms in a progression is given by formula
Sn = (n/2) (2a + (n-1)d)
Here n = 100
S100 = (100/2)(2× 3 + (100-1)× 4)
S100 = (50)(6 + 396)
S100 = 20100
Therefore sum of first 100 terms in the given progression is 20100
几何级数(GP)
几何级数被定义为任意两个连续项具有共同比率的项序列。在这个序列中,通过将常数项与前一项相乘来获得下一项,并且可以通过将常数项除以该项来获得前一项。示例: 2, 6, 18, 54, 162, 486, 1458,... 这个序列是几何级数,恒定比率为 3。当连续项被划分时,我们得到一个恒定项 3,称为公比。
几何级数有两种类型,有限级数和无限级数,
Finite Geometric Progression: This type of progression has a finite number of terms and the last term is defined
Infinite Geometric Progression: This type of Geometric Progression has an infinite number of terms and the last term is not defined.
与几何级数相关的术语
第一项 (a):级数中的第一项表示为“a”。级数中的第一项用于计算级数中的第 n 项和数字的总和。进度表示为
a, ar, ar 2 , ar 3 ,...。 n 项
公比(r):级数中的公比可以通过级数中任意两个连续项相除得到。它由“r”表示,可以是正数或负数。
公比=(任期)/(上任期)= a 2 /a 1 = a 3 /a 2 = a n /a n-1
第 n 项 (an n ):第 n 项定义为出现在序列中第 n 位的项。它表示为
一个n = ar n-1
在哪里,
a – 第一学期
r - 共同比率
n – 术语数
问题:计算给定几何级数中的第 16 项 3, 9, 27, 81,…………..?
解决方案:
a = 3
Common ratio (r) = a2/a1 = 9/3 = 3
Since, nth term in Geometric Progression is given by formula
an = arn-1
Here n = 16
a16 = 3× (3)16-1
a16 = 43,046,721
Therefore 16th term in the progression is 43046721
4. 前 n 项的总和 (Sn): n 项的总和定义为级数中前 n 个元素的总和。它用 Sn 表示,可以通过使用公式获得,
Finite Geometric Progression:
Sn = a(1-rn)/(1-r) when r<1
Sn = a(rn-1)/(r-1) when r>1
Infinite Geometric Progression:
Sn = a/(1-r), when |r|<1
where,
a – First term
r – Common ratio
n – Number of terms
示例问题
问题 1:检查序列 5, 10, 15, 20, 25, 30,…是否在算术级数中?
解决方案:
a = 5
To check the given sequence is in Arithmetic Progression the sequence must follow condition,
a2– a1 = a3-a2
10-5 = 15-10
5 = 5
Since, the condition is satisfied the above sequence is in Arithmetic Progression.
问题 2:根据算术级数计算第 20 项 2, 6, 10, 14, 18, 22,….?
解决方案:
a = 2
common difference (d) = a2 – a1 = 6 – 2 = 4
Since, nth term in the progression is given by formula
an = a + (n-1)d
here n = 20
a20 = 2 + (20-1)(4)
a20 = 2 + (19)(4)
a20 = 78
Therefore 20th term in the progression is 78.
问题 3:计算给定几何级数中的第 10 项 2, 8, 32, 128,...?
解决方案:
a = 2
Common ratio (r) = a2/a1 = 8/2 = 4
Since, nth term in Geometric Progression is given by formula
an = arn-1
Here n = 10
a10 = 2× (4)10-1
a10 = 524288
Therefore 10th term in the progression is 524288.
问题 4:检查序列 5、20、80、320……是否在几何级数中?
解决方案:
a = 5
To check the given sequence is in Geometric Progression the sequence must follow condition,
a2/a1 = a3/a2
20/5 = 80/20
4 = 4
Since, the condition is satisfied the above sequence is in Geometric Progression.
问题 5:计算算术级数 2、6、10、14、18、22、…中前 10 项的总和?
解决方案:
a = 2
common difference (d) = a2 – a1 = 6 – 2 = 4
Since, sum of first n terms in a progression is given by formula
Sn = (n/2) (2a + (n-1)d)
Here n = 10
S10 = (10/2)(2*2 + (10-1)*4)
S10 = (5)(4 + 36)
S10 = 200
Therefore sum of first 10 terms in the given progression is 200
问题6:计算几何级数中前5项的总和128、32、8、2,…………..?
解决方案:
a = 128
Common ratio (r) = a2/a1 = 32/128 = 1/4 = 0.25
Since the sum of first n terms in an Infinite Geometric Progression is given by the formula,
Sn = a/(1-r), when |r|<1
Here n = 5
S5 = 128/(1-0.25)
S5 = 170.6
Therefore the sum of the first 5 terms in the given progression is 170.6
问题 7:计算几何级数 5、20、80、320…20480 中前 7 项的总和?
解决方案:
a = 5
Common ratio (r) = a2/a1 = 20/5 = 4
Since, sum of first n terms in an Finite Geometric Progression is given by formula
Sn = a(rn-1)/(r-1) r>1
Here n = 7
S7 = (5) (47-1)/(4-1)
S7 = 27305
Therefore sum of first 7 terms in the given progression is 27305