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等比数列的求和公式推导过程

等比数列的求和公式推导过程

等比数列的求和公式推导过程如下:

1. 定义等比数列 :

设等比数列为 \\(a_1, a_1q, a_1q^2, \\ldots, a_1q^{n-1}\\),其中 \\(a_1\\) 是首项,\\(q\\) 是公比,\\(n\\) 是项数。

2. 求和公式 :

等比数列前 \\(n\\) 项和 \\(S_n\\) 可以表示为:

\\[ S_n = a_1 + a_1q + a_1q^2 + \\ldots + a_1q^{n-1} \\]

3. 乘以公比 :

将等式两边同时乘以公比 \\(q\\),得到:

\\[ qS_n = a_1q + a_1q^2 + a_1q^3 + \\ldots + a_1q^n \\]

4. 相减 :

将 \\(qS_n\\) 的表达式从 \\(S_n\\) 的表达式中减去,得到:

\\[ S_n - qS_n = a_1 - a_1q^n \\]

\\[ (1-q)S_n = a_1 - a_1q^n \\]

5. 解出 \\(S_n\\) :

将上式两边同时除以 \\(1-q\\),得到等比数列的求和公式:

\\[ S_n = \\frac{a_1(1 - q^n)}{1 - q} \\]

这个公式适用于公比 \\(q\\neq 1\\) 的情况。

6. 特殊情况 :

当公比 \\(q = 1\\) 时,等比数列退化为等差数列,每项都等于首项 \\(a_1\\),因此求和公式为:

\\[ S_n = na_1 \\]

以上就是等比数列求和公式的推导过程

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