3,9,27,81,……
就是一个等比数列.其实这个等比数列可以更形象地写成
3,3×3,3×3×3,3×3×3×3,……
前面,我们已经知道了怎样把几个相同的数连乘简记成乘方的形式,事实上这个数列就可以简记成
3,32,33,34,……
那么,怎样求这个数列前面若干项的和呢?比如,要求这个数列前100项的和:
3+32+33+34+……+3100=?
我们的先辈已经想出了一个绝妙的办法!
假设这个数列前100项的和为S,将数列中的每个数都乘以3(注意,这正好是数列中前后两个数相除的商),相当于将数列的和也扩大3倍.即
3S=3×(3+32+33+34+……+3100)
=32+33+34+35+……+3101
再把这个数列的3倍和与1倍和相减:
3S=32+33+34+35+……+3101
这就求出了数列
3,32,33,34,……,3100
的和.
类似这样的等比数列还有很多:
2,22,23,24,……
4,42,43,44,……
5,52,53,54,……
6,62,63,64,……
…………
我们可用下面的模式(用字母表示出来的形式)来表示这些数列.即
a,a2,a3,……,an
那么,读者能运用先辈们所采用的方法,推导出这类等比数列的求和公式吗?
【规律】
【练习】
1.求和.
(1)2+22+23+……+2100
(2)5+52+53+……+550
(3)7+72+73+……+72000
(4)100+1002+1003+……+100100
2.想办法求和.
(1)250+251+252+……+2100
(2)1+3+32+……+399
(3)2+23+25+27+……+299
(4)1+32+34+36>+……+3100
3.边算边思考,最后导出公式.
(1)3×2+3×22+3×23+……+3×2100
(2)b×2+b×22+b×23+……+b×2100
(3)b×a+b×a2+b×a3+……+b×an
4.如下图所示,阴影正方形的面积是2平方厘米,以这个正方形的对角线为边作第二个正方形;再以第二个正方形的对角线为边作第三个正方形.照此法依次作下去.问:
(1)第100个正方形的面积是多少平方厘米?
(2)这100个正方形的面积之和是多少平方厘米?
(3)这100个正方形实际覆盖的面积是多少平方厘米?