等差數列計算器
輸入首項、公差與項數,求出第 n 項、有限項總和及數列規律。
等差數列參數
輸入起始值、固定增量與正整數項數。
關於等差數列
等差數列是一組依序排列的數,相鄰兩項之差固定不變。這個固定差值稱為公差。例如,2, 5, 8, 11, 14 是等差數列,因為每項都比前一項多三。負公差形成遞減數列,公差為零則形成常數數列。
第 n 項公式是 aₙ = a₁ + (n - 1)d。其中 a₁ 為首項,d 為公差,n 為要找的位置。減一很重要,因為在第一個位置還未加上公差。若首項為 2、公差為 3,第五項就是 2 + 4 × 3 = 14。這個直接公式不必先產生所有前面的項。
有限等差級數是指定數量的數列項相加,其和可用 Sₙ = n(a₁ + aₙ) / 2 求得。原理是將首項與末項配對,再將第二項與倒數第二項配對,每一對的和都相同。等價公式為 Sₙ = n(2a₁ + (n - 1)d) / 2。計算器會先求出末項,再使用第一個公式計算總和。
等差規律常見於固定存款額的儲蓄計畫、每排座位固定增加的配置、等間距量測、直線法折舊、運動計畫及許多代數題。它與等比數列不同:等比數列是每項乘以固定公比,而非加上固定公差。檢查相鄰項的差,是辨認等差數列最快的方法。
首項與公差可以是正數、負數、零或小數。項數用於計算位置,因此必須為正整數。本工具最多接受 1000 項,並顯示前十項作為預覽,同時仍計算指定的第 n 項與完整總和。負公差適用於倒數與固定幅度的遞減,例如 20, 16, 12, 8, 4, 0。
若已知相鄰兩項,可用後一項減去前一項求得公差。若已知不相鄰的兩項,則用項值的差除以位置的差。若要求項數,可在公差不為零時重新整理第 n 項公式。這些變換都來自項值與位置之間相同的線性關係。
小數答案僅在顯示時四捨五入。對金額或量測資料,應在計算後採用適合工作的捨入規則。數列模型假設公差完全固定;若觀測資料只是大致符合此規律,等差數列能描述趨勢,但無法呈現隨機變動。
等差數列範例
每個範例都使用第 n 項與有限級數求和公式。
| 輸入 | 第 n 項與總和 | 數列 |
|---|---|---|
| a₁ = 2, d = 3, n = 5 | a₅ = 14; S₅ = 40 | 2, 5, 8, 11, 14 |
| a₁ = 20, d = -4, n = 6 | a₆ = 0; S₆ = 60 | 20, 16, 12, 8, 4, 0 |
| a₁ = 1.5, d = 0.5, n = 4 | a₄ = 3; S₄ = 9 | 1.5, 2, 2.5, 3 |
如何使用等差數列計算器
- 輸入位於第一個位置的首項。
- 輸入相鄰兩項之間固定的公差。
- 輸入要包含的項數,須為正整數。
- 選擇「計算數列」,取得第 n 項、總和與預覽。
- 檢查預覽,確認輸入的公差符合預期規律。
等差數列常見問題
如何求等差數列的第 n 項?
使用 aₙ = a₁ + (n - 1)d。加上公差的次數比項的位置少一次。
等差級數與數列有什麼不同?
數列是依序排列的各項,級數則是將這些項相加。
公差可以是負數嗎?
可以。負公差會形成遞減的等差數列,相同的第 n 項與求和公式仍適用。
等差數列可以使用小數嗎?
可以。首項與公差都可以是小數,只有項數必須是正整數。
如何求公差?
用任一項的下一項減去該項。在等差數列中,每對相鄰項相減的結果都一樣。