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114學年鷺江國中第1次段考數學 第25題 詳解

等差數列前n項和求前300項和 · 填充 · 題目出處:114 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
已知一等差數列的前130項的和為127,前170項的和為47,則此數列的前300項的和為______。

答案600-600看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    兩個已知相減才有用

    170170 項的和已經包含了前 130130 項,所以把兩者相減,剩下的正好是第 131131 項到第 170170 項這一段的和:47127=8047-127=-80。這一段共有 170130=40170-130=40 項。
  2. 2

    求出這段的頭尾之和

    等差數列取出連續的一段仍然是等差數列,一樣可以用「首項加末項,乘項數,再除以 22」:40×(a131+a170)2=80\dfrac{40\times(a_{131}+a_{170})}{2}=-80,即 20×(a131+a170)=8020\times(a_{131}+a_{170})=-80,所以 a131+a170=4a_{131}+a_{170}=-4
  3. 3

    下標和相同,兩項之和也相同

    注意 131+170=301131+170=301,而 1+3001+300 也是 301301。原因是:a131a_{131}a1a_1 多了 130130 個公差,a170a_{170} 又比 a300a_{300} 少了 130130 個公差,一多一少正好抵消,所以 a1+a300=a131+a170=4a_1+a_{300}=a_{131}+a_{170}=-4。這樣就不必真的去解首項和公差。
  4. 4

    算出前 300 項的和

    再用一次頭尾相加:前 300300 項的和 =300×(a1+a300)2=150×(4)=600=\dfrac{300\times(a_1+a_{300})}{2}=150\times(-4)=-600。所以此數列的前 300300 項的和為 600-600
答案
600-600

關鍵觀念:#等差級數

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常見卡點
看到 130+170=300130+170=300 就把兩個和直接相加、答 127+47=174127+47=174,是這題最普遍的錯誤——前 170170 項裡本來就含著前 130130 項,那樣會把前面重複算一次。正確的切入點是相減,47127=8047-127=-80 才是乾淨的第 131131170170 項。接著善用等差數列的性質「下標和相同的兩項,相加結果也相同」,把 a131+a170a_{131}+a_{170} 換成 a1+a300a_1+a_{300},整題就通了。

還是卡住嗎?

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