编程解有关等差数列的问题

笔者在编程求一元二次方程的根一文中 ,给出的程序如同做数学题一样 ,运用这个程序时 ,只要给出了方程的系数 (不管这些系数多么复杂 ) ,该方程的根就可立即求出 ,从而突破了笔算的局限性 .文中详细阐明了编程的算法根据和算法分析 ;程序的编写和调用 .本文将进一步介绍一些编程技巧 ,仍采用数学软件 MATHCAD进行编写 .对于等差数列 ,首项 a1、末项 an、公差 d、项数 n及前 n项和 Sn这五个基本量之间具有下列基本关系式 :an =a1+( n - 1) . d,Sn=na1+n( n - 1)2 . d =a1+an2 . n.由上述基本关系式可知 ,a1、an、d、n和 Sn这五个量中 ,任意给定三个 ,可求出其余的两个量 .因而可按以下十种情况进行编程 .注意到 ,前八种情形的求解 ,只需将上述基本关系式变形后即可实现 ,因而程序的编写如同做数学题一样 ,由于所求答案有两个返回值 ,故需用一个二维向量来表示 .第一个分量表示需求的第一个量 ,第二个分量表示需求的第二个量 .对于后两种情形 ,将所给三个量代入基本关系式后 ,即化为二元方程组的求解 ,因而要引进新的算法 .1.已知首项 a1,公...     

等比数列的一个性质

设｛ａｎ｝是以ｑ为公比的等比数列,其前ｎ项和为Ｓｎ,若１≤ｍ＜ｎ,则易知　Ｓｎ＝Ｓｍ＋ｑｍＳｎ－ｍ．（１）特别地,当ｍ＝１而ｎ＞１时,有　　　　　Ｓｎ＝ａ１＋ｑＳｎ－１．（２）这是等比数列的一个简单性质,容易推出其逆命题也成立．下面举两例说明（１）和（２）的应用．例１　设｛ａｎ｝为等比数列,公比为ｑ,前ｎ项和为Ｓｎ．（Ⅰ）若对任何ｉ＝１,２,…,ｍ,有｜Ｓｉ｜≤Ｍ（常数）,则对任何ｉ＝１,２,…,２ｍ,有｜Ｓｉ｜≤（１＋｜ｑ｜ｍ）Ｍ．（Ⅱ）若对任何ｉ＝１,２,…,ｍ,有｜Ｓｉ｜≤Ｍ且｜ｑ｜＜１,…     

高阶等比数列的划分

文［１］研究了（一阶）等比数列的高阶等差划分的问题,证明了等比数列的均匀划分仍为等比数列,一阶等差划分为３阶等比数列,并猜想ｋ阶等差划分为２ｋ＋１阶等比数列．本文证明：定理　ｓ阶等比数列的ｔ阶等差划分数列为ｓｔ＋ｓ＋ｔ阶等比数列．为了阅读方便,我们先简述一下有关概念．设｛ａｎ｝＝｛ａ（０）ｎ｝为任一数列（ａｎ≠０）．记ａ（１）ｎ＝ａ（０）ｎａ（０）ｎ＋１,…,ａ（ｓ）ｎ＝ａ（ｓ－１）ｎ＋１ａ（ｓ－１）ｎ,则｛ａ（ｓ）ｎ｝称为｛ａｎ｝的ｓ阶商数列．若ａ（ｓ）ｎ＝ｑ（非１常数）,对ｎ∈Ｎ均成立,则｛…     

等差数列与等比数列

等差数列与等比数列是两种最基本、最常见的数列，它不仅是历年高考的重点内容，而且也是各种竞赛的常见考点．在等差数列与等比数列中。各涉及五个基本量（首项a1、公差d或公比q、项数n、通项an。、前n项和Sn），两个关系式（通项公式和前n项和公式），知道任意三个量可求其余两个量.     

等比数列的前n项和在不等式中的应用

｛｝是以ｑ为公比的等比数列，若ｑ≠１则Ｓｎ＝ａ１（１－ｑｎ）１－ｑ＝ａ１１－ｑ－ａ１１－ｑｑｎ，即Ｓｎ是含有以ｑ为底数的指数式的代数式，反之由一个指数式ｑｎ（ｎ∈Ｎ）可联想到可与一个等比数列的和有关．为此我们可应用它来证明不等式，并且还可以把一些不等...     

Jacobi多项式零点为结点的Lagrange插值多项式之逼近

对于可微函数ｆ∈Ｃｑ［－１，１］，本文研究以Ｊａｃｏｂｉ多项式Ｊ（α，β）ｎ（ｘ）的零点为结点组之Ｌａｇｒａｎｇｅ插值多项式对ｆ及其导数的同时逼近，证明不等式Ｌ（ｓ）ｎ（ｆ，α，β，ｘ）－ｆ（ｓ）（ｘ）＝Ｏ（１）Δ－ｓｎ（ｘ）Δｑｎ（ｘ）ω（ｆ（ｑ），Δｎ（ｘ））ｌｏｇｎ｛＋（１－ｘ＋ｎ－１）－α－１２ｎ－ｑω（ｆ（ｑ），ｎ－１）｝，在［０，１］上对于ｓ＝０，１，２，…，ｑ一致成立，其中Δｎ（ｘ）＝ｎ－１１－ｘ２＋ｎ－２     

一个等比数列存在性问题的探讨

让学生对一个实际上不存在的等比数列作各种运算，你认为可能吗？今年正在使用的一本中师数学教材中有这样的问题：一等比数列，首项为３５８，末项为１８，各项和为５，求这个等比数列的公比．解由Ｓｎ＝ａ１－ａｎ·ｑ１－ｑ，可求得ｑ＝１１３９．假如还想进一步求出ｎ...     

等比数列前n项和公式推导的常用方法

数列求和的一个基本目标是 :减少项数 ,化成简单形式 ,便于求出结果 .同样等比数列求和也应按上述目标来实现 .怎样才能实现上述目标 ?应紧紧抓住等比数列的本身特点和规律 .方法 1　抓住等比数列的定义 ,联想等比定理 .设等比数列 {ａｎ}的首项为ａ1,公比为 ｑ ,由等比数列定义知 :ａ2ａ1=ａ3ａ2=ａ4 ａ3=… =ａｎａｎ- 1=ｑ(ｎ≥ 2 ) ,当 ｑ≠ - 1时 ,根据比例性质得 :ａ2 +ａ3+ａ4 +… +ａｎａ1+ａ2 +ａ3+… +ａｎ- 1=ｑ ,即　 Ｓｎ-ａ1Ｓｎ-ａｎ=ｑ ,∴ (1- ｑ)Ｓｎ=ａ1-ａｎｑ(ｎ≥ 2 ) ,当 ｑ =- 1时 ,上式也成立 .∴Ｓｎ=ｎａ1　　 (…     

对一道错误习题的剖析

中师教材《代数与初等函数》(人民教育出版社1994年12月第一版)第二册第30页有这样一个习题.等比数列的首项是358,末项是18,而各项的和是5,求这个等比数列的公比.这个问题从表面看非常简单,只要利用等比数列前ｎ项和的公式ｓｎ=ａ1-ａｎｑ1-ｑ,则有:ｓｎ·(1-ｑ)=ａ1-ａｎ...     

对一道高考试题的一点看法

对一道高考试题的一点看法４３００６２湖北大学数学系严启平１９９６年高考数学（文史类）试题第２１题及参考解答如下：设等比数列｛ａｎ｝的前ｎ项和为Ｓｎ，若Ｓ３＋Ｓ６＝２Ｓ９，求数列的公比ｑ．解若ｑ＝ｌ，则有Ｓ３＝３ａ１，Ｓ６＝６ａ１，Ｓ９＝９ａ１．但ａ１...     

编拟数列题应注意存在性

一堂公开课中,教师出示了如下例题：已知等比数列的首项为２,第ｎ项是８１,而公比等于３,求该等比数列的前ｎ项之和．在教师讲完如下的解答后,课堂上出现了一阵唏嘘声：Ｓｎ＝ａｎｑ－ａ１ｑ－１＝８１×３－２３－１＝２４１２＝１２０１２．原来,有的学生在准备用...     

不等式与等比数列一例

不等式与等比数列一例２１１７００江苏盱眙县中学周以宏题目设任意实数Ｘ，ｙ满足ＩＸＤ＜１，（第１９届莫斯科数学竞赛试题）本题如能充分联想到无穷递缩等比数列冲４－＇）的求和公式：。１十。；ｑ十．．．十。；ｑ＂＇十－·一７二一（ｌｑ【ＭＩ），则解法新颖独特...     

等比数列一个性质的运用

性质　设数列 {ａｎ}是等比数列 ,公比ｑ≠ 1,Ｓｎ 为它的前ｎ项和 ,规定Ｓ0 =0 ,则对任意的自然数ｍ ,ｎ ,当ｍ≠ｎ时 ,总有Ｓｎ-Ｓｍｑｎ-ｑｍ =ａ1 ｑ -1=常数 .此性质的证明不难 ,只须将Ｓｎ =ａ1 ( 1-ｑｎ)1-ｑ ,Ｓｍ=ａ1 ( 1-ｑｍ)1-ｑ 代入便得 ,同时也可验证当ｍ和ｎ之一为零时 ,结论也成立 .本文主要利用 Ｓｎ-Ｓｍｑｎ-ｑｍ 为常数这一特征简捷求解某些等比数列的“和”问题 .例 1　 ( 1990年广东试题 )已知等比数列的公比为 2 ,且前 4项之和为 1,那么前 8项之和等于 (　　 )(Ａ) 15 .　 (Ｂ) 17.　 (Ｃ) 19.　 (Ｄ) 2 1.解　由性…     

有限域上一类方程的解数公式

本文给出有限域Ｆｑ上一类方程ａ１ｘ１ｄ１１…ｘｎｄ１ｎ＋ａ２ｘ１ｄ２１…ｘｎｄ２ｎ＋…＋ａｓｘ１ｄｓ１…ｘｎｄｓｎ＝ｂ的解数公式，这里ｄｉｊ＞０，ａｉ∈Ｆｑ，ｉ＝１，…，ｓ，ｊ＝１，…，ｎ．特别当ｓ＝ｎ，ｇｃｄ（｜ｄｉｊ｜，ｑ－１）＝１时，得到了简明的解数公式．     

一类线性errors－in－variables模型的参数强相合估计及其a．s．收敛速度

本文讨论了如下一类线性ｅｒｒｏｒｓ－ｉｎ－ｖａｒｉａｂｌｅｓ模型——多元线性结构关系模型β′ｘｋ＋α＝０，ξｋ＝ｘｋ＋εｋ．｛ｋ＝１，２，…，ｎ．其中，｛ｘｋ：ｋ＝１，２，…，ｎ｝为一组ｉ．ｉ．ｄ．的ｍ维随机向量，｛εｋ：ｋ＝１，２，…，ｎ｝是ｉ．ｉ．ｄ．的随机误差，Ｅ（ε１）＝０，Ｖａｒ（ε１）＝σ２Ｉｍ．且｛ｘｋ：ｋ＝１，２，…，ｎ｝与｛εｋ：ｋ＝１，２，…，ｎ｝相互独立．在一些条件下，我们证明了估计量β，α，σ２的强相合性、唯一性，并给出了估计量的收敛速度为ｏ（ｎ－１－１ｑ），这里ｑ∈［１，２）．对于Ｅ（ｘ１）ｕ１和Ｖａｒ（ｘ１）Ｖｘ的估计也得出了同样的结果     

关于非奇异线性变换依赖于方向的分解

本文给出了ｎ（ｎ≥３）维欧氏空间Ｅｎ上非奇异线性变换Ｆ依赖于任意给定的Ｐ（１≤Ｐ≤ｎ—２）个正交方向的分解，进而证明了Ｆ依赖于上述Ｐ个正交方向的ｎ（ｑ＝ｎ—Ｐ）个准主向的存在．作为上述结果的应用，我们推导出了处于均匀变形的物体中任意平面内至少存在两个互相正交的应变主方向，以及该物体内应变能密度在上述线性变换的任意一个准主基下可表为５个实数的函数．     

一类广义Boussinesq方程解的Blowup

该文利用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换方法研究一类广义Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程ｕｔｔ－ｕｘｘ＝ｂｕｘｘｘ＋ａ（ｕｐ）ｘｘ＋ｃｕｑ的初边值问题的局部解的存在性与整体解的不存在性．其中ｂ＞０，ａ，ｃ为任意实数，ｐ≥１，ｑ≥１为整数．我们得到了上述问题的局部解存在和解在有限时刻ｂｌｏｗｕｐ的一些充分条件并且给出了几个具体实例．     

Poisson分布参数的渐近最优和可容许的经验Bayes估计

设Ｘ及（Ｘ１，Ｘ２…，Ｘｎ）分别为取自Ｐｏｉｓｓｏｎ分布Ｐ（θ）的当前样本和历史样本，参数θ的先验分布族Ｆ＝｛Γ（ｍ，β）：β＞０｝，其中ｍ＞０已知，Γ（ｍ，β）表示参数为（ｍ，β）的伽玛分布．对ｐ＞０，ｑ＞２的任意两个实数，记ｔｎ＝Ｘ＋∑ｎｉ＝１Ｘｉ＋ｐＸ＋∑ｎｉ＝１Ｘｉ＋ｐ＋ｑ＋（ｎ＋１）ｍ（Ｘ＋ｍ）则在平方损失函数ｌ（θ，ｄ）＝（θ－ｄ）２下，ｔｎ是θ的渐近最优和可容许的经验Ｂａｙｅｓ估计，而且收敛速度为Ｏ（１ｎ）．     

等比数列前n项和公式的七种推导方法

［题目］　在等比数列｛ａｎ｝中,已知首项ａ１和公比ｑ,求前ｎ项和Ｓｎ．［方法１］——先让学生演算Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３,Ｓ４,然后启发学生猜想结论,让学生在探索过程中发现公式,培养学生的探索精神．当ｑ≠１时,Ｓ１＝ａ１＝ａ１（１－ｑ）１－ｑＳ２＝ａ１＋ａ１ｑ＝ａ１（１－ｑ）１－ｑ（１＋ｑ）＝ａ１（１－ｑ２）１－ｑＳ３＝ａ１＋ａ１ｑ＋ａ１ｑ２＝ａ１（１－ｑ２）１－ｑ＋ａ１ｑ２（１－ｑ）１－ｑ＝ａ１（１－ｑ３）１－ｑＳ４＝ａ１＋ａ１ｑ＋ａ１ｑ２＋ａ１ｑ３＝ａ１（１－ｑ３）１－ｑ＋ａ１ｑ３（１－ｑ）１－ｑ＝…     

带振荡系数的Kloosterman和

ａ，ｑ为正整数，且（ａ，ｑ）＝１，μ（ｎ）为Ｍｂｉｕｓ函数，带系数μ（ｎ）的不完整Ｋｌｏｏｓｔｅｒｍａｎ和定义为Ｓ（Ｎ，ａ，ｑ）＝∑ｎＮｎｎ≡１（ｍｏｄｑ）μ（ｎ）δｑ（ｎ）ｅａｎｑ，其中δｑ（ｎ）＝１如果（ｎ，ｑ）＝１，否则δｑ（ｎ）＝０本文建立如下较为精确的上界估计Ｓ（Ｎ，ａ，ｑ）Ｎｄ（ｑ）ｌｏｇ５２Ｎｑ１２＋ｑ１５ｌｏｇ１３５ＮＮ１５｛｝这个结果进一步改进了Ｈａｊｅｌａ，Ｐｏｌｉｎｇｔｏｎ以及Ｓｍｉｔｈ以前的工作