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112學年鷺江國中第1次段考數學 第9題 詳解

等差級數項次大小關係 · 單選 · 題目出處:112 學年度第 2 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
等差級數 S=a1+a2++a100S=a_1+a_2+……+a_{100},則下列何者正確?
(A) a3+a98>a6+a95a_3+a_{98}>a_6+a_{95} (B) a3+a98<a6+a95a_3+a_{98}<a_6+a_{95} (C) a3+a98=a6+a95a_3+a_{98}=a_6+a_{95} (D) a100>a1a_{100}>a_1

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    用首項與公差表示各項

    設等差數列的首項為 a1a_1、公差為 dd,則第 nn 項是 an=a1+(n1)da_n=a_1+(n-1)d。題目沒有給 a1a_1dd 的值,所以要用符號硬算比較大小。
  2. 2

    算 a3 加 a98

    a3=a1+2da_3=a_1+2da98=a1+97da_{98}=a_1+97d,相加得 a3+a98=2a1+(2+97)d=2a1+99da_3+a_{98}=2a_1+(2+97)d=2a_1+99d
  3. 3

    算 a6 加 a95

    a6=a1+5da_6=a_1+5da95=a1+94da_{95}=a_1+94d,相加得 a6+a95=2a1+(5+94)d=2a1+99da_6+a_{95}=2a_1+(5+94)d=2a_1+99d
  4. 4

    比較大小

    兩式都是 2a1+99d2a_1+99d,完全相同,所以 a3+a98=a6+a95a_3+a_{98}=a_6+a_{95},(A)、(B) 的不等號都不成立。其實只要看項次和:3+98=1013+98=1016+95=1016+95=101,項次和一樣,兩項相加的結果就一樣。
  5. 5

    檢查 (D) 並作結

    (D) 說 a100>a1a_{100}>a_1,但 a100a1=99da_{100}-a_1=99d,正負完全由公差 dd 決定。題目並沒有說公差是正的,若公差為負(例如 5533111-1、…),就會 a100<a1a_{100}<a_1,所以 (D) 不一定成立。故選 (C)。
答案
(C)

關鍵觀念:#等差級數 #項次關係

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常見卡點
最常被誤選的是 (D),因為多數人心裡預設「數列會越來越大」,可是等差數列的公差可以是正、是負、也可以是 00,題目沒給條件就不能斷定 a100>a1a_{100}>a_1。另一個要牢牢記住的結論是:等差數列中只要兩項的「項次和」相同,它們相加的結果就相同——3+983+986+956+95 都是 101101,所以必定相等,完全不需要知道 a1a_1dd 是多少。

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