等比数列的求和公式为:
\[ S_n = a_1 \times \frac{1 - q^n}{1 - q} \]
其中:
\( S_n \) 是数列的前 \( n \) 项和,
\( a_1 \) 是数列的第一项,
\( q \) 是公比,
\( n \) 是项数。
这个公式适用于公比 \( q
eq 1 \) 的情况。如果 \( q = 1 \),则数列中每一项都相等,前 \( n \) 项和就是 \( n \times a_1 \)。
示例
假设有一个等比数列,首项 \( a_1 = 2 \),公比 \( q = 2 \),要求前 10 项的和。
\[ S_{10} = 2 \times \frac{1 - 2^{10}}{1 - 2} \]
\[ S_{10} = 2 \times \frac{1 - 1024}{-1} \]
\[ S_{10} = 2 \times (-1023) \]
\[ S_{10} = 2046 \]
所以,这个等比数列前 10 项的和是 2046。
代码示例
```python
def geometric_series_sum(a, q, n):
return a * (1 - qn) / (1 - q)
a = 2
q = 2
n = 10
sum_n = geometric_series_sum(a, q, n)
print("The sum of the first {} terms of the geometric series is: {}".format(n, sum_n))
```
输出结果为:
```
The sum of the first 10 terms of the geometric series is: 2046
```
这个公式和示例展示了如何快速计算等比数列的前 \( n \) 项和。