差固定吗?再看倍数
4、7、10、13 的差是 3、3、3,先试等差;差不固定时,再对前项不为 0 的位置看相邻商,例如 3、6、12、24 每次乘 2。
不必一口气学完。点一个标题就能跳到那一课;学完可用实验台和复习题检验。
别一上来就猜一个答案。把线索写下来,猜测才有根据。
重要:数列只给几项时,数学上不一定只有一种可能规律。做题要找最简单、最符合全部已知项的规则,并用题目情境核对。
先选一个最容易检查的猜想,再把它放回每一步验证;一处对不上,就换办法。
4、7、10、13 的差是 3、3、3,先试等差;差不固定时,再对前项不为 0 的位置看相邻商,例如 3、6、12、24 每次乘 2。
2、5、10、17 的一阶差是 3、5、7,二阶差是 2、2。按“二阶差继续为 2”的规则,下一差是 9,因此下一项预测为 26。
2、5、4、7、6、9 的相邻变化不固定;拆成奇数位 2、4、6 与偶数位 5、7、9 后,两队各自每次加 2。
4、7、4、7、4、7 可试长度为 2 的循环;2、5、11、23 可试“前一项乘 2 再加 1”。
换一种数列、改变要找的项数,观察规律怎样带你找到答案。
本互动按给定起点和规则计算,只展示第 4—12 项的目标,方便逐项核对;不表示数列到第 12 项就结束。只看到有限几项时,延伸规则不一定唯一。
数列图会随选择更新。
三角数不是背出来的:第 1 层摆 1 颗,第 2 层再添 2 颗,第 3 层再添 3 颗……一层一层数,就得到 1、3、6、10……
每一课都按“先听懂 → 看老师拆解 → 记住要点”来写。
把一些数按顺序排成一队,就叫数列。队里的每个数叫一项;它排第几,就是第几项。例如 4、7、10、13……里,4 是第 1 项,10 是第 3 项。数学常用 a₁、a₂、a₃ 表示它们,aₙ 表示第 n 项。
① 看相邻差:7−4=3,10−7=3,13−10=3。
② 三次变化都是“加 3”,所以先猜是每次加 3。
③ 继续一步:13+3=16。
④ 把规则放回去检查,前三次都对,才接受这个猜测。
记住:“下一项是 16”是答案;“每次加 3”才是规律。解释理由,比猜中更重要。
如果相邻两项的差总是同一个数,这就是等差数列。这个固定的差叫公差 d。公差可以是正数(往上走)、0(不变)或负数(往下走)。
aₙ = a₁ + (n−1) × d从第 1 项到第 n 项,走了 n−1 个间隔。公差 d=4。第 1 项到第 10 项之间有 9 个间隔。
a₁₀=7+9×4=7+36=43。
Sₙ = (a₁ + aₙ) × n ÷ 2首尾配成同样的和:首项+末项,一共有 n 项。容易错:第 10 项只加 9 次公差,不是 10 次。数清楚“间隔”最稳妥。
有些数不是每次加同一个数,而是每次乘同一个数。这个固定的乘数叫公比 r,这样的数列叫等比数列。
aₙ = a₁ × rⁿ⁻¹指数是 n−1,因为从第 1 项到第 n 项要乘 n−1 次。相邻项都是乘 2,所以公比 r=2。
顺着乘:第 5 项 48,第 6 项 48×2=96。
用公式也可检查:3×2⁵=96。
公比可以是负数或分数:12、−6、3、−1.5 每次乘 −1/2。公比也可以是 0:5、0、0、0…… 可按“下一项=0×前一项”生成;但前一项已是 0 时,不能用 0÷0 求商。若全是 0,单看这些项也不能反推出唯一公比,要回到乘法规则或题目条件判断。
别混淆:2、4、6、8 是等差(每次 +2);2、4、8、16 是等比(每次 ×2)。先算差,再看倍数。
递推就是“用已经知道的项,规定下一项怎么来”。有的看前一项,有的同时看前两项。著名的斐波那契数列从 1、1 开始,之后每一项都等于前两项相加。
F₁=1,F₂=1;Fₙ=Fₙ₋₁+Fₙ₋₂(n≥3)前两项是起点;规则从第 3 项开始使用。第 7 项=5+8=13。
第 8 项=8+13=21。每次都要用“前两项”,不是只加前一项。
规则每次要用几项,就要先给够几个起始值:只看前一项时,给一个起点即可;同时看前两项时,要给前两项。例如 a₁=2,a₂=3;aₙ=aₙ₋₁+aₙ₋₂(n≥3),数列是 2、3、5、8……。只有递推句子、没有足够初值,通常不能确定唯一的一串数。
名称也要会:“前两项相加”是递推规则;“斐波那契数列”是这个经典数列的名字。不同起始项,也能用相同递推法。
有些数来自“数点点”。把点排成三角形,得到三角数;排成正方形,得到平方数。看图会发现,数字的变化不是凭空发生的。
Tₙ = n(n+1) ÷ 2 Qₙ = n²三角数是 1 到 n 的和;平方数是 n 个 n 相乘。按行数点:1+2+3+4+5=15。
公式核对:5×6÷2=15。可以打开上方“互动图形数”,亲手增加一层看总数。
知道名字,才能认得出来:遇到 1、3、6、10,试着画成点阵;遇到 1、4、9、16,想一想是不是边长递增的正方形。
如果第一层“相邻差”不是固定的,先别放弃。把差再排成一行,继续比较相邻差,叫看二阶差分。对于常见的二次规律,第二层差会固定。
平方数的第一层差是 3、5、7、9……每次再加 2;第二层差都是 2。
若第一项是 2,一阶差依次为 3、5、7、9,就从起点逐步累加:
相邻差:3、5、7;差每次增加 2。
下一次差是 9,所以新的一项=16+9=25。
适合什么时候:看到相邻差像 2、3、4、5 这样继续变化时,再看“差的差”。小学生先会列差表、讲清步骤就够了,不用急着背复杂通项公式。
有的数列像两队人轮流排队:奇数位一队,偶数位一队。整串看起来乱,拆成两串就清楚了。
已知 6 项,要找第 7 项。第 7 项是奇数位,接在 2、4、6 后面,每次 +2,所以是 8。不要把两队混在一起看。
线索词:交替、轮流、奇数项、偶数项、每隔一项,看到这些词就试试分组。
红、黄、蓝、红、黄、蓝……每隔 3 项就重来一次。重复的一段叫周期,这里周期长度是 3。星期、彩灯、动作轮换都能用同一个办法。
用 n ÷ 周期长度,看余数余数 1 对应周期第 1 项;余数 0 对应周期最后一项。14÷3=4……2,余数是 2,就看每轮的第 2 个颜色。答案是黄色。若刚好整除,余数 0,就看每轮最后一个。
数列:黑、红、黄、蓝、红、黄、蓝……。第 1 项“黑”是前导项,后面从第 2 项开始循环“红、黄、蓝”,所以前导长度 p=1,周期长度 L=3。
求第 4 项:先算循环里的位置 q=4−p=3,3÷3 余 0,取周期最后一项,答案是蓝。若 n≤p,直接取前导项;若 n>p,用 q=n−p 后再按周期定位。
小心编号:先确认题目把第一项算作第 1 项;这里假设循环从第 1 项开始,若前面有不循环的一段,先扣掉那段再按周期取余。
先看题目属于哪类,再用公式。符号意思不清楚时,回到上面对应的一课。
aₙ=a₁+(n−1)dd 是每一步固定增加的差;n−1 是间隔数。Sₙ=(a₁+aₙ)n÷2首尾配对;也可用“平均数 × 项数”。aₙ=a₁×rⁿ⁻¹r 是相邻两项固定的倍数;共乘 n−1 次。F₁=F₂=1,Fₙ=Fₙ₋₁+Fₙ₋₂从第 3 项开始,每项等于前两项之和。Tₙ=n(n+1)÷2 Qₙ=n²三角数是 1 到 n 的和;平方数是 n×n。Pₙ=n(3n−1)÷2前几项:1、5、12、22、35……可画点验证。位置由 n ÷ 周期长度的余数决定余数 0 要看周期的最后一个位置。差 → 倍数 → 差的差 → 分组 → 递推 / 周期每次只选能解释所有已知项的规则,并回头检验。符号与编号:n 是正整数,公式默认从第 1 项编号;a₁ 是首项,aₙ 是第 n 项,d 是公差,r 是公比,Sₙ 是前 n 项的和。题目若从第 0 项编号,先换算位置再使用公式。
答对 0 / 10
相邻差都是 3,下一项是 14+3=17。这是等差数列,公差是 3。
每一项乘 2。第 5 项=24×2=48;这是公比为 2 的等比数列。
斐波那契数列每项等于前两项相加;第 7 项=5+8=13。
三角数第 n 项 Tₙ=n(n+1)÷2。T₆=6×7÷2=21;也可以从 10 开始加 5、再加 6。
奇数位是 2、4、6……,偶数位是 5、7、9……。第 7 项是奇数位的下一项,所以是 8。
14÷3 余 2,落在每轮第 2 个位置,因此是黄色。答案可填“黄”或“黄色”。
一阶差是 3、5、7,二阶差是 2、2。按题目给定的规则,下一差为 9,所以 17+9=26。题目指定了延伸规则;不应只凭有限项声称答案唯一。
前导长度 p=2;第 10 项要先扣掉前两项,q=10−2=8。8÷2 余 0,取周期最后一项 5。若忘记先扣前导项,会错一位。
不能唯一确定:按“每次乘 2”下一项是 8;按相邻差 1、2、3 递增,下一项是 7。两条规则都解释已知的 1、2、4。题目若没有指定规则,就说明采用的假设。
公比是 −2(不是 +2),所以 −24×(−2)=48。负公比会让正负号交替;把乘数和符号一起检查。
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周期会连接到余数与同余;图形数会连接到平方和与图形;递推也会出现在计数和路线问题里。